高压容器制造技术

一种高压容器，包括圆柱体(10)作为中间部分，其中，所述圆柱体(10)由多层复合塑料(11)组成，所述多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中，所述高压容器在圆柱体(10)的轴向端部还包括至少一个半壳(13)，其中，所述半壳(13)由包括屏障层(12)的多层复合塑料(11)组成，其中，所述半壳(13)还包括基本旋转对称的插入部件(1)，即凸台，其中，所述插入部件(1)在所述插入部件(1)面向容器内部的端部处具有足部(14)，所述足部具有比插入部件(1)的中间部分更大的直径，其中，所述足部(14)基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体，并且填充有半壳(13)的多层复合塑料(11)的至少第一凹槽(15)或凹部在所述足部(14)的内周上的至少特定部分周围延伸。

【技术实现步骤摘要】
高压容器
本专利技术涉及一种高压容器，特别是用于存储机动车燃料的高压容器。
技术介绍
已知可以由内层，即所谓的“衬里”和围绕衬里的纤维材料的缠绕构造高压容器，其例如用于存储氢作为机动车的燃料。为了制造容器，已知采用吹塑和热成型技术。然后基于管状或板状半成品的成型进行生产。通过负压和/或正压将所述半成品制成其最终形状。举例来说，有可能产生两个半壳，这两个半壳彼此接合以形成容器。对于用于在压力下存储气体的IV型容器的气密衬里的应用，有两种常见的生产方法。首先，对整个衬里进行吹塑成型，其次是在注射成型和挤压工艺中制造容器段的方法，然后通过连接工艺将所述部件连接起来。此处使用的材料通常基于HDPE(高密度聚乙烯)或聚酰胺。机械低温性能和排放性能是衬里材料的重要区别特征。单层材料(例如聚酰胺)对气体具有良好的阻隔性能，但不具有理想的低温性能。相反，HDPE没有合适的屏障作用，但是具有非常好的低温性能。因此，目前主要使用聚酰胺，特别是在氢领域中。然而，因此，尤其是对于吹塑技术设置了关于部件尺寸的限制。此外，由于其复杂的添加成分，可用的合适类型是昂贵的，且在低温下的使用存在问题。用于气体的高压容器在其操作(填充、储存和排空)中会承受较大的温度波动。这对材料特别是对衬里提出了很高的要求。结合轻质结构和复合材料的使用，在这种情况下，挑战在于将不同的材料在连接点处以气密的方式彼此连接。
技术实现思路
本专利技术的目的是在这方面改进高压容器，并且特别是提供一种高压容器，其在过渡到凸台的过渡区域中也满足了高压容器密封性和渗透性的要求，并且可以在此过程中以简单且成本有效的方式生产。该目的通过一种高压容器来实现，该高压容器包括圆柱体作为中间部分，其中该圆柱体包括多层复合塑料，该多层复合塑料包括屏障层，其中高压容器在圆柱体的轴向端部还包括至少一个半壳，其中半壳包括多层复合塑料，多层复合塑料包括屏障层，其中半壳还包括基本旋转对称的插入部件，即凸台部件，其中所述插入部件在所述插入部件面向容器内部的端部处具有足部，所述足部具有比插入部件的中间部分更大的直径，其中足部基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体，并且填充有半壳的多层复合塑料的至少第一凹槽或凹部在足部的内周上的至少特定部分周围延伸。根据本专利技术，用于衬里的材料，无论是在由圆柱体形成的中间部分，还是在容器的至少一个且优选地两个轴向端部区域中，都是多层复合材料。这种多层塑料可以通过吹塑或热成型或真空成型以简单的方式形成以提供半壳。中间部分的圆柱体可以例如被吹塑或被挤出。根据本专利技术，使用了一种凸台，该凸台的足部的直径大于凸台的相邻中间部分的直径。因此，足部相对于衬里的多层塑料形成底切部，所述多层塑料从足部的侧面或容器的中点引入。足部内部在其纵向中轴线的区域中是中空的，并且因此基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体。在足部的所述空心圆锥体或空心圆柱体的内周上，至少在某些部分上延伸有第一凹槽或凹部，也就是说，例如在各个部分中围绕空心圆柱体或空心圆锥体的内周，优选地还围绕整个内周。所述凹槽或凹部填充有半壳的多层复合塑料。“凹部”可以类似于凹槽地构造，并且在任何情况下都具有至少一个边缘，该边缘用作位于其后方的塑料的底切部，使得多层塑料以形状配合的方式被保持在内周区域中的边缘后方。由于衬里的多层塑料的塑料，所述塑料具有屏障层，提高了塑料衬里和凸台之间的过渡区域中的密封性。在这种情况下，在高压容器的操作过程中，很好地保护了布置在垂直内周上的第一凹槽或凹部中的塑料，使其不会脱落，使得容器的良好密封性能特别持久。因此，即使在过渡到凸台的区域中，高压容器也具有良好的渗透性能。尽管如此，仍可以以成本有效的方式生产带有嵌入式凸台的半壳和整个高压容器，如随后将更详细描述的那样，尽管在凸台的足部处有底切部，但仍可以通过吹塑或真空热成型来引入塑料。半壳的多层复合塑料优选轴向地布置在足部的两侧。因此，通常为金属的凸台被嵌入具有屏障层的塑料中。足部优选具有至少第二凹槽，该第二凹槽填充有半壳的多层复合塑料，其中，在足部的内周附近，第二凹槽至少在足部的基部上的特定部分周围延伸，所述基部面向容器内部。所述凹槽同样主要用于增加衬里和凸台之间的密封性。足部优选具有至少第三凹槽，该第三凹槽填充有半壳的多层复合塑料，其中，第三凹槽至少在足部的顶表面上的特定部分周围延伸，所述顶表面面向容器外侧。除了增加密封性之外，所述第三凹槽还防止塑料从足部的顶表面上的凸台脱离。足部优选具有至少第四凹槽，该第四凹槽填充有半壳的多层复合塑料，其中，在足部的外周附近，第四凹槽至少在足部的基部上的特定部分周围延伸，所述基部面向容器内部。所述凹槽还防止塑料从凸台脱离。第一凹槽和/或第二凹槽和/或第三凹槽和/或第四凹槽可以具有梯形形状，该梯形形状朝着凹槽的底部变大，从而改善了塑料在凹槽中的形状配合。在每个凹槽中，特别是在第一和/或第二凹槽中，可以在凹槽的基部上布置附加的密封元件。套筒优选地相对于第一凹槽径向地布置在内部，相对于足部的内周布置在内部，其中，半壳的多层复合塑料被套筒推向足部的内周并进入第一凹槽中。因此，塑料以可靠的方式保留在第一凹槽中，并且密封作用进一步增强。优选地，圆柱体的多层复合塑料转化为半壳的多层复合塑料。屏障层优选在圆柱体和半壳之间的过渡处尽可能连续地延伸。半壳的多层复合塑料，并且优选地，圆柱体的多层复合塑料，优选包括至少一层由HDPE组成的层和屏障层，特别是EVOH，优选还包括再粒化，即再研磨层，和/或第二HDPE层和/或至少一个粘合促进层。优选地，高压容器在圆柱体的轴向端部处包括两个半壳，其中优选地，两个半壳都如先前针对第一半壳所描述的那样构造。纤维材料，优选地包括碳纤维和/或玻璃纤维和/或环氧树脂的复合材料，优选地缠绕在圆柱体和两个半壳上。根据本专利技术的高压容器的生产优选可以通过工具进行，该工具具有形成模具的第一工具半部，并且可以包括以下步骤：-将预热的第一塑料板放置在第一工具半部上，-通过负压或压力将第一塑料板抽吸或压制在第一工具半部上，-由此，第一塑料板的塑料被布置在插入部件(即凸台部件)的底切部后方的特定区域中，与插入部件横向间隔开，或者在将第一塑料板抽吸或压制在第一工具半部上之后，将插入部件定位成使得第一塑料板的塑料被布置在插入部件的底切部后方的特定区域中，与插入部件横向间隔开，-此后，第一塑料板的塑料在底切部后方通过滑动件或负压或压力从与插入部件横向间隔开推入或抽吸到插入部件上，使得插入部件的底切部后方的空间被塑料填充。优选地，凸台因此作为插入部件插入到工具中，并且在吹塑或热成型操作中与塑料板，特别是渗透密封的多层复合材料一起被封闭，因此塑料也到达底切部后方的区域。为此，首先，通过负压或压力将塑料板抽吸或压制在第一工具半部上。在此情况下，插入部件可能已经被定位成使得，通过将塑料抽吸或压制在第一工具半部上，第一塑料板的塑料被布置在插本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压容器，包括圆柱体(10)作为中间部分，其中，所述圆柱体(10)包括多层复合塑料(11)，所述多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中，所述高压容器在圆柱体(10)的轴向端部还包括至少一个半壳(13)，其中，所述半壳(13)包括多层复合塑料(11)，多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中，所述半壳(13)还包括基本旋转对称的插入部件(1)，即凸台，其中，所述插入部件(1)在所述插入部件(1)面向容器内部的端部处具有足部(14)，所述足部具有比插入部件(1)的中间部分更大的直径，其中，所述足部(14)基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体，并且填充有半壳(13)的多层复合塑料(11)的至少第一凹槽(15)或凹部在所述足部(14)的内周上的至少特定部分周围延伸。/n

【技术特征摘要】
20200220 EP 20158504.91.一种高压容器，包括圆柱体(10)作为中间部分，其中，所述圆柱体(10)包括多层复合塑料(11)，所述多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中，所述高压容器在圆柱体(10)的轴向端部还包括至少一个半壳(13)，其中，所述半壳(13)包括多层复合塑料(11)，多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中，所述半壳(13)还包括基本旋转对称的插入部件(1)，即凸台，其中，所述插入部件(1)在所述插入部件(1)面向容器内部的端部处具有足部(14)，所述足部具有比插入部件(1)的中间部分更大的直径，其中，所述足部(14)基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体，并且填充有半壳(13)的多层复合塑料(11)的至少第一凹槽(15)或凹部在所述足部(14)的内周上的至少特定部分周围延伸。


2.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述半壳(13)的多层复合塑料(11)轴向地布置在所述足部(14)的两侧。


3.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述足部(14)具有至少第二凹槽(17)，所述第二凹槽(17)填充有所述半壳(13)的多层复合塑料(11)，其中，在所述足部(14)的内周附近，第二凹槽(17)至少在足部(14)的基部上的特定部分周围延伸，所述基部面向容器内部。


4.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述足部(14)具有至少第三凹槽(18)，所述第三凹槽(18)填充有所述半壳(13)的多层复合塑料(11)，其中，所述第三凹槽(18)至少在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D庞蒂加姆，A普雷特勒，R普赫雷特纳，
申请(专利权)人：麦格纳能源储存系统公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT