用于制造用于压力容器系统的燃料轨的方法、燃料轨、压力容器系统和机动车
文献发布时间：2024-01-17 01:13:28
背景技术
由现有技术已知具有压力容器的机动车。通常，每个机动车设置多达三个大的压力容器。这种压力容器由于其尺寸而较差地集成到机动车中。此外，存在这样的车辆设计，其中将明显更多的压力容器集成到机动车中，每个单个的压力容器基本上构造成管状。具有多个存储管的压力容器系统可以更好地集成到现有的结构空间中。不利的是，这种压力容器系统相对复杂且昂贵，因为它们必须满足与传统压力容器系统相同的关于有效范围和部件安全性的要求。此外，漏点的概率随着相对较大的接口数量而升高。
发明内容
本申请公开的技术的一个优选的目的是，减少或消除现有技术的解决方案的至少一个缺点或提出替代解决方案。本申请公开的技术的一个优选的目的尤其是，提出一种相对简单、成本低廉、可靠、轻便和/或结构空间优化的压力容器系统。进一步优选的目的可以从本申请公开的技术的有益效果得到。这些目的通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求构成优选的实施方式。
本申请公开的技术涉及一种用于机动车(例如轿车、摩托车、商用车)的压力容器系统。所述压力容器系统包括至少一个且优选多个用于储存燃料的压力容器。所述压力容器系统用于存储在环境条件下气态的燃料。压力容器系统例如可以应用在机动车中，该机动车以压缩天然气(也称为Compressed Natural Gas或CNG)或液化天然气(也称为LiquidNatural Gas或LNG)或氢气运行。压力容器系统与至少一个能量转换器流体连接，所述能量转换器构造为用于将燃料的化学能转换为其它能量形式，例如燃料电池或内燃机。
压力容器例如可以是高压气体容器。高压气体容器被构造成在环境温度下永久地储存处于至少350barü(＝相对于大气压力的过压)或至少700barü的额定工作压力(也称为Nominal working pressure或NWP)下的燃料。压力容器可以具有圆形或椭圆形的横截面。例如可以设置多个压力容器，其纵向轴线在安装位置中彼此平行地延伸。各个压力容器可以分别具有比值为4至200、优选5至100、特别优选6至50的长度与直径的比例。长度与直径的比例是作为分子的各个压力容器的总长度(例如，没有流体连接元件的储存管的总长度)与作为分母的压力容器的最大外径的商。各个压力容器可以例如以彼此间小于20cm或小于15cm或小于10cm或小于5cm的距离直接彼此邻近地布置。多个压力容器可以在一端或两端机械地彼此耦接。此外可以有利地规定，在两端分别为多个压力容器设置共同的车身连接元件，借助于该车身连接元件可以将压力容器固定在机动车中。这种系统特别适合于扁平的安装空间，特别是在车辆内部空间下方的底部区域中。在一种优选的实施方式中，多个压力容器与车身连接元件一起构成压力容器组件。符合目的的是，压力容器组件可以被容纳在壳体中。这种压力容器组件(可能的情况下带有壳体)通常作为一个构件集成到机动车中。
压力容器包括接头件。接头件构成压力容器的压力容器开口。通常，接头件设置在压力容器的一个端部上。接头件优选由金属制成并且通常也称为“凸台”。接头件符合目的地与压力容器纵轴线同轴设置。接头件用于在压力容器的燃料储存容积和机动车的能量转换器之间构成流体连接。接头件的一部分从压力容器中引导出。另一部分可以集成到容器壁中。换言之，接头件可以与压力容器一体式地构造或者装入到该压力容器中。但是也可设想，接头件安装在压力容器外部。例如，接头件可以具有伸入容器壁中并且由纤维增强层包围的区段。这种纤维增强层也可以称为加强部，并且一般通过编织和/或缠绕来施加。优选地，所述接头件包括端侧，所述端侧通常大致平行于垂直于压力容器纵轴线定向的平面延伸。接头件符合目的地不包括单独的燃料箱截止阀，而是通过燃料引导区段与本文公开的共同的阀单元连接。在一种实施方式中，可以分别在燃料储存容积中或者在所述至少一个压力容器的接头件中设置一个管道破裂安全阀，该管道破裂安全阀在故障情况下阻止燃料从压力容器中流出。这种管道破裂安全阀防止在燃料供应设备的下游的管路系统中管路断裂时不受控制地释放燃料，并且当排除故障情况时可以自动复位。
接头件的外表面的从压力容器中引导出的部分包括密封面和拱曲的固定面。密封面可以构造为向接头件中变细的截锥形面或漏斗形面。密封面构造成，在压力容器的安装位置中密封在压力容器与机动车的燃料引导区段、尤其是本文公开的燃料轨之间的流体连接。为此，燃料引导区段的外表面可以直接接触或者在中间放置密封元件的情况下接触接头件的密封面。优选地，燃料引导区段的外表面是拱曲的且特别优选地为截球形的外表面，所述外表面至少局部地接触密封面。因此，如果燃料引导区段的截球形的外表面与截锥形的密封面彼此相交，则可产生良好的密封座。此外，由此还可以以简单的手段来定向压力容器。拱曲的固定面可以由截球体或圆柱体的表面区段构成。固定面设置用于将压力容器直接地或立即地固定在至少一个车身连接元件上。
在接头件中可以设置凹部，该凹部相对于接头件的端侧凹入。凹部可被构造为至少部分地且优选完全地容纳燃料管路的区段且尤其是轨接头。符合目的地，凹部在横截面中沿着压力容器纵轴线C形地或U形地构造。通常，凹部将接头件的端侧划分为两个圆段或环形段。这些区段彼此相对。在一个优选的实施方式中，接头件包括(优选分体的)内螺纹，压板的(优选分体的)外螺纹接合到所述内螺纹中以便夹紧轨接头。换言之，构成端侧的部段的凸起符合目的地具有内侧。所述内侧在装配状态下面向燃料管路或轨接头的容纳在凹部中的区段。有利地，在该内侧上设置内螺纹。
所述至少一个车身连接元件用于将压力容器直接或间接地固定到机动车的车身上并且可以具有任何合适的造型。所述接头件或者车身连接元件构造用于将在机动车运行时由压力容器产生的力和力矩在相应的端部上传递到机动车的车身上，在所述端部上设置所述接头件。车身连接元件可以具有拱曲的并且优选截球形的内表面，该内表面的用于形成接触面的拱曲部基本上相当于固定面的外表面的拱曲部。也可以考虑，设置一个用于车身连接的卡圈。因此，可以实现尽可能大的接触面以用于可靠地传递机械负荷。在一种实施方式中，车身连接元件可以是梁，在该梁上固定有多个压力容器。所述梁可以本身通过车身连接点连接到机动车的车身上。例如，车身连接元件可以是纵梁或横梁。
固定面和密封面符合目的地在侧面设置在接头件的从压力容器中引导出的部分上。接头件可以符合目的地包括端侧，所述端侧设置在基本上垂直于压力容器纵轴线延伸的平面中。接头件的从压力容器中引导出的部分还可以包括周面，在所述周面上设有(侧向的)外表面，其中，在这些周面上可以设有固定面和密封面。在一种实施方式中，周面可以符合目的地垂直于端侧伸延。固定面和密封面可以相对布置，使得在安装位置中固定面和密封面可以通过相同的至少一个夹紧器件(例如螺钉)相对彼此夹紧。在另一实施方式中可设置成，固定面侧向地设置在接头件的从压力容器中引导出的部分处，并且密封面设置在接头件的引导出的部分的端侧中。因此，车身连接装置可以有利地与流体连接装置分开。这可能是更稳固的构造并且可能关于这种系统的布局和/或装配是有利的。本文公开的接头件的构造是特别有利的，并且可以与传统的燃料输送区段或与本文公开的燃料导轨组合。
为了构成支承部位，燃料引导区段和/或车身连接元件可以优选夹紧接头件引导出的部分。因此，接头件和特别是固定面用于在机动车中支承压力容器。这种通过压力容器的端部的支承也称为“颈部安装件(Neck Mount)”。
压力容器系统或压力容器可以设置成，燃料可以在压力容器的端部上通过在侧向并且特别是垂直于压力容器纵轴线延伸的流体通道流入或流出。在一种替代的实施方式中，压力容器系统或压力容器可以构造成，使得燃料可以通过平行于压力容器纵轴线延伸的流体通道流入或流出。特别优选地规定，没有(燃料箱截止)阀被拧入到接头件中，所述阀(一起)构成流体通道。
该燃料引导区段用于给压力容器填充燃料和/或用于从压力容器中取出燃料。优选地，在燃料引导区段中的压力基本上与压力容器的内部压力相当。各个压力容器通常并联连接。多个压力容器相互之间或者彼此之间无中断地流体连接。“无中断”在本文中是指，在各个压力容器之间没有设置阀门，该阀门在无故障运行时会中断这种流体连接。因此，不同压力容器中的燃料压力通常具有基本上相同的值。
如果压力容器系统包括多个压力容器，则这里公开的至少一个燃料引导区段优选地可以构造为燃料轨。燃料轨也可称为高压燃料轨。它通常设置在(高压)减压器的上游。原则上，这种燃料轨可以类似于内燃机的高压喷射轨构造。燃料轨符合目的地包括多个用于直接连接压力容器的轨接头。有利地，各个轨接头直接设置在轨壳体上和/或彼此间都具有相同的间距。燃料轨符合目的地构造成用于承受与连接到燃料轨上的压力容器大致相同的压力。
燃料轨可构造成基本上抗弯的。“抗弯”在本文中是指燃料轨对于弯曲是刚性的，或者在燃料轨的功能性的使用中，仅出现对于功能不可察觉且不重要的弯曲。在一个替代实施方式中，燃料轨可以以这样的方式构造，即燃料轨能够补偿压力容器的位置变化，并且特别是其接头件的位置变化。位置变化是在压力容器的实际位置(在运行中、在制造期间、在维护使用期间或其它情况)与在结构中假设的额定位置之间的偏差。位置变化例如是由于内部压力变化和/或温度变化引起的构件(例如压力容器)的膨胀导致的。此外，由于制造公差可能出现位置变化(位置偏差)。燃料轨可以被构造成允许垂直于压力容器系统的压力容器纵轴线的公差补偿。
在优选实施例中，燃料轨不是由特定的壳体制成，而是由燃料管路或燃料管制成，优选地由金属管制成，特别优选地由不锈钢管制成。有利地，燃料轨仅包括一个燃料管路，该燃料管路将多个轨接头(例如至少3个或至少5个轨接头)相互连接，而在轨接头之间不设置其它的密封位置。优选地，燃料管路具有0.75mm至5mm、或1mm至3.5mm、或1.5mm至2mm的壁厚。优选地，燃料管路具有4mm至15mm、或5mm至12mm、或6mm至10mm的外径。优选地，燃料管路构造成圆形。同样可设想，燃料管路具有多边形的横截面几何形状。在这种情况下，对于具有偶数个角的多边形(例如矩形)，外径相当于相对表面之间的最大外部距离。对于具有奇数个角(例如五边形)的等边多边形，外径相当于由多边形的外角顶点限定的圆的直径。对于横截面几何形状为椭圆形的情况，外直径相当于最大外直径。
利用燃料管路可特别经济地且防止故障地制造燃料轨。
燃料轨的各轨接头分别具有相对于燃料管路的设置成紧邻各轨接头的区域的增大的横截面，该横截面垂直于轨接头区域中的燃料管路纵轴线。轨接头有利地与燃料管路构造成一件式的或与其一体式地构成。轨接头符合目的地由与燃料管路相同的材料制成。“一件式”在本文中是指，轨接头不能无损地从燃料管路上拆卸，或者必要时通过涂覆附加的材料由燃料管路本身构成。只要其它部件一起构成轨接头，则它们材料锁合地与燃料管路连接。换言之，轨接头通常为燃料管路的加厚区域，这些加厚区域例如通过成型、通过材料涂覆和/或通过去除材料来制造，其中即使燃料管路本身也存在于加厚区域中。燃料轨尤其可以由高压管路制成。轨接头中的至少一个轨接头符合目的地与燃料管路的端部间隔开距离地设计。因此，轨接头并不是分别设置在燃料管路的一个端部上，而是设置在燃料管路的端部之间的某个位置上。轨接头经常彼此间隔同样的距离。在至少一个轨接头中通常设置轨接头连接孔。所述轨接头连接孔是在压力容器和燃料管路内部的流体通道之间建立流体连接的通孔。有利地，通孔可以是钻孔，也就是通过钻孔形成的孔。所述轨接头连接孔大多与燃料管路或构造在燃料管路中的流体通道的纵轴线成角度地并且优选垂直地延伸。
燃料轨可以包括弯曲的局部区域。所述弯曲的局部区域可以尤其通过燃料管路的弯曲构成。有利地，可以通过热处理至少减小通过弯曲引入到燃料轨的可能的应力。所述弯曲的局部区域符合目的地分别设置在两个轨接头之间。弯曲的局部区域设置用于，补偿在其安装位置中例如沿着垂直于基本上平行布置的压力容器的压力容器纵轴线的方向的压力容器的可能的位置变化和/或压力容器彼此间的角度偏移。此外，可以通过不同的热膨胀补偿热应力。为此，燃料轨的由弯曲的燃料轨构成的这些局部区域可基本上弹性地变形。燃料管路的形状或走向在弯曲的局部区域中精确地为此目的而构造。优选地，多个轨接头位于一个公共轴线上，而弯曲的局部区域至少部分地与该公共轴线隔开间距地延伸。例如，与公共轴线的距离可以是至少4cm或至少6cm或至少8cm。有利地建议一种燃料轨，其在两个轨接头之间的长度大于两个相邻压力容器的密封面之间的直接距离，由此可更好地补偿可能的公差。燃料轨和尤其弯曲的局部区域可以至少局部地折线形或锯齿形地构造。有利地，至少一个区段与所述公共轴线成角度地并且特别优选垂直于所述公共轴线延伸，其中所述区段至少4cm、或至少6cm、或至少8cm长。弯曲的局部区域可以在安装位置中至少部分地伸入到两个直接相邻的压力容器之间的中间区域中。这种中间区域尤其出现在压力容器的变细的拱顶区域中。这实现了燃料轨的特别节省空间的布置。
所述至少一个燃料轨和所述至少一个车身连接元件可以分别夹紧多个压力容器。因此，可以有利地实现特别简单的、节省空间的且成本低廉的压力容器系统，该压力容器系统可以容易地、可靠地且快速地安装。
根据本文公开的技术，至少一个可热激活的泄压装置可以直接连接到本文公开的至少一个燃料导轨上，而无需其它管路区段。可选地或附加地，可以在至少一个压力容器上并且优选在每个压力容器上设置至少一个可热激活的泄压装置，优选设置在关于燃料引导区段的远端上或近端上或设置在两个端部上。例如，可热激活的泄压装置可以设置在压力容器的两个背离的端部上的接头件和/或相应的端部件中。可热激活的泄压装置，也称为热释压装置(Thermal Pressure Relief Device(＝TPRD))或者温度保险丝，通常设置在压力容器附近。在热作用(例如通过火焰)时，通过TPRD将压力容器中储存的燃料排出到周围环境中。一旦超过TPRD的触发温度(＝被热激活)，压力释放装置就排出燃料。此外，可以设置触发管路。这种用于热泄压的系统例如在公开号为DE 10 2015222252A1的德国专利申请中示出。
至少一个阀单元可以直接连接在燃料轨上，且无需其它管路区段，其中该阀单元包括至少一个在不通电时关闭的阀。特别优选地，在机动车的功能正常的运行中，多个压力容器与阀无中断地流体连接。所述阀门是其输入压力(基本上)等于多个压力容器的压力的阀。所述阀尤其是可开环控制或可闭环控制的阀。在2010年4月26日的用于实施欧洲议会和理事会的(欧共体)第79/2009号关于氢运行的机动车的类型许可条例的委员会(欧盟)第406/2010号条例中，这种燃料箱截止阀也被称为第一阀。此外，该阀用于在正常运行中切断在各个压力容器和燃料供应设备的下游的构件之间的流体连接，例如当机动车处于停车状态，和/或当已经检测到故障并且为了安全性应切断流体连接的时候。在压力容器的燃料储存容积和轨接头之间通常不设置在不通电时关闭的阀。
本文公开的技术还涉及一种具有本文公开的压力容器系统或具有本文公开的压力容器的机动车。所述机动车的底部区域可以通过至少一个梁划分为不同的底部安装区域。可以设置这种梁，以便将在侧面碰撞时施加在机动车中的负荷传递到相对的门槛上。可以在多个或所有底部安装区域上或中设置燃料轨，在相应底部安装区域中布置的压力容器连接到该燃料轨上。在一种实施方式中可以规定，根据客户要求，给各个底部安装区域配备高压电池或者压力容器系统。
本文公开的技术还包括用于制造燃料轨的方法，所述燃料轨用于具有多个压力容器的、用于储存燃料的压力容器系统、尤其是用于制造本文公开的燃料轨和/或用于本文公开的压力容器系统。该方法包括以下步骤：
-提供(优选直的)燃料管路；
-形成多个轨接头，其中，所述轨接头具有相对于所提供的燃料管路增大的垂直于燃料管路的轴线A-A的横截面，并且所述轨接头与燃料管路一体式地且不能无损地拆卸地与燃料管路构成。
所述方法可以包括在形成的轨接头中设置轨接头连接孔的步骤。该步骤可以在形成弯曲的局部区域之前或之后进行。所述轨接头连接孔可以是例如钻孔，其有利地插入在形成弯曲的局部区域步骤之前或之后。
所述方法可包括在燃料管路中设置弯曲的局部区域、特别是本文公开的弯曲的局部区域的步骤。
所述方法可以包括通过变形工艺、特别是通过旋转锻造形成多个轨接头的步骤。所述旋转锻造或净形成型技术(Net Shape Forming)是一种逐步的压力成型方法，其中成型刀具同心地围绕工件布置。刀具以较小的行程高频振动。在此在刀具与工件之间发生相对转动运动。
可选地或附加地，可以使用材料涂覆方法，例如：堆焊、重铸、注塑包封。也可以通过套上半成品构成轨接头的几何形状。接着可以将半成品压缩、粘接、塑性变形、钎焊或熔焊。例如，可以应用具有轨接头几何形状的套筒，该套筒与燃料管路材料锁合地连接。
可选地或附加地，可以使用用于形成轨接头的蚀刻工艺或切削加工工艺。也可以考虑由上述方法组合而成的方法。轨接头的几何形状不一定是球形的，也可以设置成其它几何形状。通常，所述轨接头的前端部为了形成密封的流体连接而基本上构造为截球形。例如可以符合目的地规定，仅轨接头的前端部基本上为截球形。例如，所述轨接头可以构造为圆柱形，特别是具有作为前端部的拱顶。同样可以考虑，在设置在接头件中的流体通道的壁部上设置至少一个在装配状态下的密封元件、例如O形环。密封元件例如可以支撑在轨接头的圆柱形外壁区段上并压靠到连接元件的流体通道的内壁上。
换句话说，本文公开的用于制造燃料导轨的方法可以包括以下步骤：
1.提供直的燃料管路；然后
2.制造具有合适几何形状的增厚部(例如通过旋转锻造)；然后
3.在该增厚部/几何形状中制出多个连接孔；并且此后
4.将燃料管路弯曲成所需形状。
压力容器的连接也可以通过局部呈球状的燃料管路来实现。所述球可在一个位置处径向地设置有开口。因此产生一体构造的“迷你T型件”。通过合适的夹紧装置，将具有钻孔的球的所述位置固定到容器的合适的部分上。
附图说明
现在将参考附图来解释本文公开的技术。图中：
图1示出本文公开技术的第一实施方式的示意性的横截面示图；
图2示出本文公开技术的另一实施方式的示意图；
图3示出根据本文公开的技术的燃料轨200的示意图；
图4示出根据图3的定位的燃料轨200的示意图；
图5示出根据图3的装配好的燃料轨200连同车身连接装置的示意图；
图6示出按照图5的实施例的示意性的横截面示图；
图7示出本文公开的技术的另一实施方式的示意性的横截面示图；
图8示出本文公开的技术的另一实施方式的示意性的横截面示图；
图9示出本文公开的技术的另一实施方式的示意性的横截面示图；
图10示出按照另一种实施方式的机动车的底部区域的示意图；
图11示出按照另一种实施方式的机动车的底部区域的示意图；
图12示出本文公开的技术的另一实施方式的示意图；
图13示出根据图12的实施方式的剖面透视图；以及
图14示出沿着压力容器纵轴线的接头件的剖视图。
具体实施方式
图1示出本文公开技术的第一实施方式的示意性的横截面示图。在此示出了三个压力容器100，它们分别具有接头130。同样可以设想，另外的压力容器100一起构成压力容器系统。接头130在这里一体地被装入到压力容器壁部中。压力容器100的压力容器壁部在此分别通过内衬110和纤维增强层120构成。接头件130在此包括同轴延伸的燃料通道，该燃料通道在接头件130的端侧中通入一个截锥形的或漏斗形的区域中。在该区域中设置所述接头件130的密封面132。在该漏斗形的区域中，通向燃料消耗装置的管路系统接触相应的压力容器100。为此，管路系统包括管路接头，所述管路接头分别包括锁紧螺母和朝向端部变细的管路端部。该管路系统在此形成燃料引导区段。管路系统在此包括多个单独的管路元件，例如管道、T形连接件和锁紧螺母。此外，在此示出车身连接元件300，它们在此分别形成用于接头件的拱曲的固定面134的容纳部。车身连接元件300在此分开地构造。同样可以为所有三个压力容器100设置一个共同的车身连接元件300。固定面134在其接触面中具有与(相应的)车身连接元件300的内表面基本上相同的拱曲部。在侧向构造在接头件的向外引导部分的外表面上的固定面134在这里分别压靠车身连接元件300并由此固定。利用这种实施方式，各个压力容器100在装配期间仍可以在其固定之前转动到正确位置中。因此，在此有利的是，通过密封面132实现的流体连接在功能上与通过固定面134实现的车身连接分离，使得用于保持压力容器的力和力矩不通过管路系统传递。
图2示出具有多个压力容器100的实施例的示意性的横截面示图。这里，各压力容器100轴向平行地设置在机动车的底部区域中的一个平面中。燃料引导区段200在此构造为燃料轨200。燃料轨200由管(＝燃料管路)制成，所述管具有加厚的且基本上球形的轨接头210。通过所述轨接头210分别建立与压力容器100的单个接头件130的流体连接。轨接头210与管道一体地构成。此外，轨接头210由与管道相同的材料制成，例如不锈钢。轨接头210的基本上球形的外表面密封地贴靠在各个接头件130的在此构造为圆锥形的密封面132上。为了形成密封座，将轨接头210的球形外表面压到密封面132上。为此，与密封座对置地分别设置压紧板330，所述压紧板在此分别借助于两个夹紧器件400(例如螺钉)与相应的压力容器100的相应的接头件130张紧。在装配期间，各个压力容器100在其机械固定在车身连接元件300上之前还通过密封面132和轨接头210的贴靠来定向。此外，车身连接元件300包括两个橡胶支承件320，所述橡胶支承件320可以构造成如已知的在发动机舱中的内燃机的支承件那样。
在该实施方式中，燃料轨200基本上构造成直的，并且不包括用于补偿公差的弯曲的局部区域。在此没有详细示出接头件130固定在共同的车身连接元件300上以及压力容器100进一步集成到机动车中。为此，在安装位置中，例如可以在压力容器下方设置底板和底架，它们可以是压力容器系统的共同壳体的组成部分。此外，没有示出其它部件，例如管道破裂安全装置或可热激活的泄压阀。
图3示出燃料轨200的示意图。具有其轨接头连接孔212的轨接头210形成公共轴线A-A。燃料轨200的位于公共轴线A-A上的区域基本上直线地延伸。在两个轨接头210之间分别设置弯曲的局部区域211。燃料轨200的弯曲的局部区域211是制造燃料轨200的燃料管路被弯曲的区域。弯曲的局部区域211不在公共轴线A-A上，而是与轴线A-A间隔开地延伸。弯曲的局部区域211可以不同地构造。在这里示出的实施方式中，弯曲的局部区域211构造成使得燃料轨200总体上具有折线形的走向或折线形的形状。然而，弯曲的局部区域也可以构造成其它样式，例如锯齿形。弯曲的局部区域构造成使得燃料轨200能够更好地补偿沿轴线A-A方向的位置变化或公差。为此，弯曲的局部区域具有相对于轴线A-A成角度地并且优选垂直地延伸的区段。由此可以实现，用于公差补偿的这些区段承受的弯曲负荷大于承受的拉伸负荷。这里所示的具有其弯曲的局部区域211的燃料轨200同样可用在按照其它附图的实施方式中，在这些其它附图中示出没有弯曲的局部区域的燃料轨200。
图4示出具有根据图3的燃料轨200的实施例的示意图。燃料轨200插入到接头130中。所述轨接头210的球形外表面靠置在接头130的密封区域132上。在接头130的端侧中设置有横截面为U形的凹部，相应的轨接头210在此完全容纳在所述凹部中。凹部构造得如此之大，使得在凹部内在燃料轨200的两侧上有足够的空间，以便允许用于绕压力容器纵轴线L-L的旋转的一定角度偏移。在这里，在端侧中设置有两个用于接纳夹紧器件400(参见图5)的螺纹。在此，该凹部构造为在俯视图中直线延伸的通道，所述通道设置在接头件130的圆形端侧中。因此，凹部将端侧划分成两个弓形或圆弧段，在其中在此设置有用于夹紧器件400(未示出)的孔。弯曲的局部区域211在此设置在接头130之间或略在其上方并且直接与压力容器100的极帽相邻。因此，可以实现特别节省空间的结构。固定面134设置在相应接头件130的外周面的周面上。为了车身连接，在一种优选的实施方式中，该周面被包围并夹紧。
图5示出在安装位置中根据图4的实施例的示意图。车身连接元件300在此是梁，该梁可以具有基本上U形的横截面。所述梁例如可以是机动车的横梁或纵梁。在此，多个压力容器100通过相应的接头件130固定在车身连接元件300上。夹箍340包围接头件130的固定面134。夹箍340在此基本上构造成Ω形并且分别通过螺钉固定在车身连接元件300上。优选地，在压力容器100的两端设置有车身连接元件300，这些车身连接元件可以不同地构造。通过这些车身连接元件300可以将在运行中出现的机械负荷从压力容器传递到车辆车身上。燃料轨200在轨接头210的区域中通过压紧板330被压到密封面132上。为此，压紧板330被夹紧器件400沿压力容器纵轴线L-L的方向(参见图1)轴向预紧。因此，可以有利地在小的结构空间上实现不仅机械车身连接而且流体连接。装配又简单且省时。另外，压力容器100的可能的旋转方位公差不太关键。
还示出底板700。从底板700伸出固定元件710。这些固定元件710同时用于稳定底板700。没有示出压力容器系统的其它元件，例如管道破裂安全装置、热压力释放装置等。
图6示出了压力容器100以及燃料轨200的示意性的横截面示图。接头件130在此又与压力容器100一体地构造并且部分地被压力容器壁部的纤维增强层120包围。在此，在端侧中设置有凹部，该凹部具有u形的横截面几何形状。中心孔通入该凹部中，该中心孔将燃料储存容积V与凹部中的锥形开口连接起来。接头件130的外周面具有构成固定面134的周面。所述固定面134在装配状态下被夹箍340包围。压紧板330伸入到接头件130的凹部中并且接触到轨接头210。压紧板330在接触区域中具有与轨接头210的外表面对应的表面形状。
图7示出另一实施例的示意性的横截面示图。在此，燃料轨200包括三个轨接头210，三个压力容器100经由所述轨接头彼此不中断地流体连接。没有示出可能的其它部件，例如管道破裂安全装置或可热激活的泄压阀。接头件130的密封面132通过轨接头210定向，并且同时被向下压。车身连接元件300、尤其是其内表面施加反作用力。由此将接头件130保持在其位置上。固定元件710从底板700伸出。这些固定元件710同时用于稳定底板700。在燃料轨200的侧向，阀单元220在此直接固定在燃料轨200上。在阀单元220中设置有不通电时关闭的阀，该阀阻止燃料供应到燃料供应系统的下游的部件(例如，燃料电池系统的阳极子系统的部件)。通常，与阀单元220相邻地或在阀单元220中设置减压器，该减压器将压力降低到中压范围(通常降低到5巴至50巴之间的值)。这里，从阀单元220引导出抽取管接头202，该抽取管接头例如可以与抽取管(未示出)连接。这里，在燃料轨的另一端部处设置有加油管接头204，其可与加油管连接。代替引导至另外的部件的管路，另外的燃料轨或其它元件也可在该处直接相联耦。
图8示出另一实施例的示意性的横截面示图。下面仅详细阐述与前述实施例的最重要的区别。在其它方面参考对其它附图的说明。除了用于压力容器100的轨接头210和用于阀单元220的接头或者说管接头202、204之外，燃料轨200还包括用于连接可热激活的泄压装置240的另外的泄压接头242。如果发生热事件，则触发泄压装置240并且引起所有三个压力容器100泄压。优选可以规定，在燃料轨200的端部上、尤其是在管接头202、204上或中和/或在阀单元220中设置有管道破裂安全装置，所述管道破裂安全装置切断与机动车的燃料供应系统的邻接部件的流体连接，(i)应导致压力容器100和/或燃料轨200的损坏和/或(ii)应激活泄压装置240。在一种优选实施方式中，在背向接头件130的端部上也设置有可热激活的泄压装置240。在此示意性示出梁500，所述梁划分出各个底部安装空间。这里，左侧的梁500从机动车的地板600向下延伸。为了越过，这里加油管接头204向下定向地设置。因此，此处能够在梁500之下铺设加油管。而在右边缘处，假设梁500从底板700向上离开地延伸。在右边缘处，可越过梁500铺设燃料管路。管路的具体布置可以相应地适配于安装情况。
图9示出了另一实施例的示意性的横截面示图。下面仅详细阐述与前述实施例的最重要的区别，并且在其它方面参考对其它附图的阐述。燃料轨200附加地包括另一阀单元230，该阀单元可以设置在燃料轨200的另一端部处。在该阀单元230中，例如可以设置止回阀，该止回阀阻止燃料回流到加油路径的上游区域中。也可以在这个单元上设置可热激活的泄压装置240(未示出)。
图10示出机动车的底部区域的俯视图。梁500将底部区域划分成不同的底部安装区域。在此，这些底部安装区域基本上大小相等。各个梁500在此沿机动车横向方向从一个侧门槛延伸至另一个侧门槛，并且明显有助于车身结构的刚度。在此，在右侧的底部安装区域中设置有压力容器系统。压力容器系统包括三个压力容器100，它们设置在两个梁500之间。压力容器布置成100彼此平行并且平行于梁500。压力容器100的一个端部分别通过接头件130连接到燃料轨200上。在压力容器100的相对置的端部上分别设置有可热激活的泄压装置240。燃料轨200形成燃料引导区段。在燃料轨200的一个端部上连接有燃料管路270，该燃料管路用作加油管并与机动车的燃料箱联接器(未示出)连接。在燃料轨200的另一端部上设置有带有不通电时关闭的阀的阀单元220。所述不通电时关闭的阀通过机动车的控制器被开环控制或闭环控制。通过操纵该阀实现从压力容器中取出燃料。阀单元220通过燃料管路270与减压器290流体连接。在减压器290的下游设置另一燃料管路270，该燃料管通向机动车的能量转换器(未示出)。根据机动车的设计，可以在另外的底部安装区域中设置另外的压力容器和另外的燃料轨200，它们与所示的压力容器串联或并联地流体连接。同样可以考虑，在一个或多个底部安装区域中设置高压蓄电池。也可以设想，将同一种车辆结构用于无压力容器系统的纯电池驱动的机动车。
图11示出机动车的底部区域的另一个俯视图。在该实施方式中设置有四个燃料轨200，其中每一个燃料轨200与三个压力容器100布置在底部区域中。燃料轨200在此串联连接并且分别借助于燃料管路270彼此连接。燃料管路270围绕梁500引导。在减压器290和燃料轨200之间设有阀单元220，该阀单元同样包含不通电时关闭的阀，并且将所有设置在底部区域中的压力容器100相对于燃料供给设备的其余部分闭锁。四个燃料轨200中只有一个燃料轨200连接到用作加油管的燃料管路270上。两个中间燃料轨200仅连接到相邻的燃料轨200上。
图12示出具有压紧板330和夹紧器件400的一种替代实施方式的压力容器系统，结合图13详细阐述所述替代实施方式。在其它方面，压力容器系统符合目的地如结合前面的附图所阐述的那样来构造。
图13示出按照图12的压力容器系统的剖面透视图。在此，燃料轨200折线形地延伸。燃料管路的设置有轨接头210的区段相互平行延伸。所述轨接头210分别具有轨接头连接孔212。轨接头连接孔212在此实现了在压力容器100的燃料储存容积V和在这里构造为管的燃料管路的流体通道之间的流体连接。在此贴靠在接头件130的密封面132上的前端部214在这里是拱曲的并且优选基本上球形地构造。在装配状态下，前端部214与密封面132一起形成密封元件。但是也可以设想其它的密封系统。如在按照图4的实施方式中那样，在此设置凹部U，燃料管路连同轨接头210布置在该凹部中。凹部U从接头件130的端侧在压力容器纵轴线的方向上向内朝着燃料储存容积V的方向延伸。因此，凹部U相对于端侧凹入地构造。在这里，凹处U将端侧划分成两个端区段，它们在这里分别构造为对置的环形段。换句话说，这些环形段基本上是C形的凸起，这些凸起从凹部U的底部起向外在压力容器纵轴线的方向上延伸。凹部U在中间区域中具有在端侧的俯视图中扩宽的区域，该区域在此圆形地构造。在中间区域中，在凹部上或在由凹部U形成的凸起上设置内螺纹。在此，压紧板330被插入到该中间区域中。压紧板330在边缘上具有外螺纹，该外螺纹嵌入到凹部的在此分体的内螺纹中。此外，压紧板330包括螺栓头驱动装置(例如内六角扳手、内六圆扳手、内多齿扳手等等)，其设置用于将压紧板330旋拧到接头件130的中间区域中，以便由此将轨接头210压靠到密封面132上。
图14示出接头件130沿着压力容器纵轴线的剖视图。在接头件130中设置有流体通道，该流体通道在此与压力容器纵轴线同轴延伸。流体通道在端侧附近通过钻孔在直径上扩大。在该区域中，轨接头210的一部分容纳到接头件130中。因为在此实现了另一密封方案，所以轨接头210的前端部在此不是基本上截球形地、而是平坦地构成。取而代之的是，在流体通道的壁部和轨接头210的圆柱形的外壁区段之间设置有O形环。为了更好地固定，在外壁区段中设置有槽。
换言之，压紧板330是中央的压紧螺栓，该压紧螺栓在此构造成，使得其在将管路与球接头接合到凸台中的槽形的铣孔中之后通过分体的螺纹压到密封部位上。因此有利地可以减少空间需求、重量和/或螺纹连接耗费。
具有包括集成的轨接头(即“迷你T形件”)的柔性燃料轨的附件(即使用相对柔韧的高压管路)可以非常紧凑地连接于在压力容器直径较小的情况下的相对小的凸台中。与压紧板的其它固定方式相比，中央螺纹连接提供许多优点，例如更简单的螺纹连接过程和更少的材料耗费并且因而重量和成本优点。此外，螺纹连接在这个示例中很好地防止了碰撞时的机械损伤。借助于焊接材料锁合地设置相对于管路轴线不对称的分支件在成本上是特别有利的。有利地，焊接起到密封作用而非起到传递拉力的作用。固定螺钉的压力可以符合目的地通过分支件围绕管路引导。在压力作用下，管路从内部贴靠到分支件上并且焊缝基本上压靠到该皮碗状的部件上。
概念“基本上”(例如“基本上抗弯的”)在本文公开的技术的语境中分别包括精确的特性或精确的值(例如“抗弯的”)以及各种对于该特性/值的功能的不显著的偏差(例如“可容忍的与抗弯的偏差”)。
本发明的上述描述仅用于说明目的，而不是用于限制本发明。在本发明的范围内，在不偏离本发明及其等同方案的范围的情况下，可能存在不同的变化和修改。例如，代替三个压力容器(参见图12)，可以将任意数量的压力容器100连接到燃料轨200上。也可以设置其它数量的燃料轨200来代替一个燃料轨200或四个燃料轨200。在一种实施方式中，燃料轨200可在整个底部区域上延伸。有利地，单独的燃料管路270也可由燃料轨200形成，例如通过围绕梁500引导燃料轨200的方式。本文公开的压力容器系统可以配备有本文公开的燃料轨200或其它燃料轨。
附图标记列表
100 压力容器
110 内衬
120 纤维增强层
130 接头件
132 密封面
134 固定面
200 燃料引导区段
202 抽取管接头
204 加油管接头
210 轨接头
211 弯曲的局部区域211
212 轨接头连接孔
214 前端部
220、230 阀单元
240 可热激活的泄压装置
242 泄压接头
250 管道破裂安全阀
270 燃料管路
290 减压器
300 车身连接元件
320 橡胶支承件
330 压紧板
340 夹箍
400 夹紧器件
410 夹紧元件
500 梁
600 地板
700 底板
710 固定元件
L-L 压力容器纵轴线
A-A 轴线
U 凹部
V 燃料储存容积
Z 中间区域