高压容器制造技术

一种高压容器，包括圆柱体(10)作为中央部分，其中该圆柱体(10)由塑料(11)制成，其中高压容器在圆柱体(10)的轴向端部还包括至少一个半壳(13)，其中半壳(13)由塑料(11)制成，其中半壳(13)还包括基本旋转对称的插入件(1)，即凸台部分，其中插入件(1)在插入件(1)的面向容器内部的端部具有足部(14)，其中插入件(1)的足部(14)嵌入半壳(13)的塑料(11)中，其中足部(14)基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体，其中在足部(14)的内周内部布置有套筒(20)，其中在套筒(20)和足部(14)的内周之间布置有半壳(13)的塑料(11)，其中高压容器包括容纳在凸台部分中的阀(21)，其中阀(21)的杆部容纳在套筒(20)中，其中密封元件(22)在阀的杆部和套筒(20)之间密封。(20)之间密封。(20)之间密封。

【技术实现步骤摘要】
高压容器


[0001]本专利技术涉及一种高压容器，特别是用于存储机动车辆的燃料的高压容器。

技术介绍

[0002]众所周知，高压容器，例如用于存储氢作为机动车辆的燃料的高压容器，可以由被称为“衬里”的内层和围绕衬里的纤维材料的缠绕构造而成。
[0003]吹塑和热成型技术在容器生产中的使用是已知的。然后基于管状或片状的半成品的成型进行生产。通过真空和/或超压使它们具有最终形状。例如，可以生产两个半壳，将它们连接在一起以形成容器。
[0004]对于用于加压气体存储的IV型容器的气密衬里，有两种常用的生产方法。一方面是整个衬里的吹塑，另一方面是通过注射模制和挤压生产容器的区段并随后通过接合方法将这些部件连接的方法。
[0005]此过程中使用的材料通常基于HDPE(高密度聚乙烯)或聚酰胺。
[0006]衬里材料的重要区别特征是机械低温特性和排放特性。单层材料(例如聚酰胺)对气体具有良好的阻挡性能，但不具有最佳的低温性能。另一方面，HDPE没有合适的阻挡作用，但是具有非常好的低温特性。
[0007]因此，目前主要用于氢气领域的是聚酰胺。然而，这在部件尺寸方面设置了限制，特别是对于吹塑技术。而且，由于其广泛使用添加剂，因此在低温下使用时，可用的合适等级价格昂贵且成问题。
[0008]用于气体的高压容器在其操作(填充、储存和排空)期间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。
[0009]关于轻质结构和复合材料的使用，在以下情况下提出了挑战，即在接合处以气密方式将不同材料彼此连接。

技术实现思路

[0010]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，其即便是在过渡到凸台部分的区域中也满足了高压容器密封性和渗透性的要求，并且可以以简单且低成本的方式生产。
[0011]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央部分，其中该圆柱体由塑料制成，其中高压容器在圆柱体的一个轴向端部处还包括至少一个半壳，其中半壳由塑料制成，其中半壳还包括基本旋转对称的插入件，即凸台部分，其中插入件在插入件的面向容器内部的端部处具有足部，其中插入件的足部嵌入半壳的塑料中，其中足部基本上形成空心锥体或空心圆柱体，其中在足部的内周内布置有套筒，其中在套筒和足部的内周之间布置有半壳的塑料，其中高压容器包括容纳在凸台部分中的阀，其中阀的杆部容纳在套筒中，其中密封元件在阀的杆部和套筒之间密封。
[0012]根据本专利技术，塑料，特别是多层复合塑料作为衬里的材料用在由圆柱体形成的中
央部分中和用在容器的至少一个且优选地两个轴向端部区域中。可以通过吹塑或深冲或真空模制以简单的方式将塑料、特别是优选还包括阻挡层的多层塑料成型为半壳。同样可能的是，例如，在中央部分中的圆柱体被吹塑或例如被挤压。根据本专利技术，利用具有足部的凸台部分，其中，足部基本上形成空心锥体或空心圆柱体。插入件的足部嵌入半壳的塑料中。因此，塑料至少在两侧围绕凸台部分。足部优选地具有比凸台部分的相邻的中央部分更大的直径。因此，优选地，足部相对于衬里的塑料形成底切部，所述衬里的塑料是从足部的侧面或容器的中心引入的。优选地，将塑料轴向地布置在足部的两侧上，也就是说在底切部的两侧上，即在凸台部分面向容器中心的表面上以及在凸台部分背离容器中心的表面上。
[0013]尽管如此，仍可以以便宜的方式生产带有嵌入式凸台部分的半壳和整个高压容器，如下文将更详细描述的那样，因为尽管在凸台部分的足部处有底切部，但仍可以通过吹塑或真空深冲来引入塑料。
[0014]足部内部在其纵向中心轴线的区域中是中空的，并且因此基本上形成空心锥体或空心圆柱体。
[0015]根据本专利技术，将套筒引入到足部的内周中。在这种情况下，半壳的塑料布置在套筒和足部的内周之间的中间空间中的某个部分或多个部分中。高压容器还包括阀，特别是用于将高压容器中的介质抽出的阀，该阀容纳在凸台部分中，其中，阀的优选圆柱形的杆部容纳在套筒中。因此，阀的杆部的一个区段优选地直接插入凸台部分，一个区段插入在凸台部分内的套筒内。
[0016]根据本专利技术，在这种高压容器中，在阀的杆部和套筒之间布置有密封元件，特别是环形密封件，以便在阀和套筒之间形成密封。密封元件优选地围绕阀的整个杆部延伸，并且可以具有圆形的，但是也可以具有例如矩形或圆锥形的横截面。密封元件优选是独立的、分离的部件。在替代实施例中，密封元件也可以形成在阀的杆部上。
[0017]因此，在阀的较深区域中使用密封件，即仅在阀的杆部和凸台部分的足部区域中使用。套筒优选地至少延伸至凸台部分的面向容器中心的轴向端部，特别优选地，套筒延伸超过凸台部分的该端部。
[0018]密封件将阀相对于套筒密封。在套筒的径向外部，在朝向凸台部分的中间空间中布置有塑料，该塑料在某个区域或多个区域中可能非常薄，特别是在将套筒压配合到凸台部分中的区域中。通过密封元件的布置以及所述密封元件相对于套筒的密封，可以实现可靠的密封效果。
[0019]优选地，特别是由于在套筒和凸台部分之间的某个区域或多个区域中薄塑料的形成，在套筒的径向外侧的塑料区域中也具有足够高的密封性。因此可以在套筒上方的更高的高度上省去附加的密封件。
[0020]套筒优选地由金属制成。
[0021]套筒优选地压配合在足部的内周中，其中，优选在压配合区域中在套筒和足部的内周之间压缩薄塑料层。
[0022]半壳的塑料优选地填充在套筒和足部的内周之间的整个空间。
[0023]衬里的塑料，即中央部分和半壳的塑料，优选两个半壳的塑料，优选是包括阻挡层的多层复合塑料。
[0024]优选地，填充有半壳的塑料的第一凹槽或凹陷至少在某个部分或多个部分中在套
筒的高度上围绕足部的内周延伸，也就是说，例如在空心圆柱体或空心锥体的单个区段中或绕整个内周延伸。
[0025]所述凹槽或凹陷填充有半壳的塑料。可以以类似于凹槽的方式设计“凹陷”，并且该凹陷在任何情况下都具有至少一个边缘，该边缘用作位于其后的塑料的底切部，使得塑料在内周区域中可靠地保持在边缘后方。
[0026]半壳的塑料优选地通过套筒压靠在足部的内周上并压入第一凹槽中。因此，塑料可靠地保持在第一凹槽中，并且密封效果进一步增强。
[0027]足部优选地具有至少一个第二凹槽，第二凹槽填充有半壳的塑料，其中，第二凹槽至少在足部的底部上在足部的内周附近的某个部分或多个部分中延伸，所述底部面向容器内部。该凹槽同样主要用于增加衬里和凸台部分之间的密封性。
[0028]足部优选地具有至少一个第三凹槽，第三凹槽填充有半壳的塑料，其中，第三凹槽至少在足部的顶表面上在某个部分或多个部分中延伸，所述顶表面面向容器外侧。除了增加密封性之外，该第三凹槽还防止塑料从足部的顶表面上的凸台部分脱离。
[0029]足部优选具有至少一个第四凹槽，第四凹槽填充有半壳的塑料，其中，第四凹槽至少在足部的底部上在足部的外周附近的某个部分或多个部分中延伸，所述底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压容器，包括圆柱体(10)作为中央部分，其中所述圆柱体(10)由塑料(11)制成，其中所述高压容器在所述圆柱体(10)的轴向端部还包括至少一个半壳(13)，其中所述半壳(13)由塑料(11)制成，其中所述半壳(13)还包括基本旋转对称的插入件(1)，即凸台部分，其中所述插入件(1)在插入件(1)的面向容器内部的端部具有足部(14)，其中所述插入件(1)的足部(14)嵌入所述半壳(13)的塑料(11)中，其中所述足部(14)基本上形成空心锥体或空心圆柱体，其中套筒(20)布置在所述足部(14)的内周内，其中半壳(13)的塑料(11)布置在所述套筒(20)和所述足部(14)的内周之间，其中所述高压容器包括容纳在所述凸台部分中的阀(21)，其中所述阀(21)的杆部容纳在所述套筒(20)中，其中密封元件(22)，特别是环形密封件，在所述阀(21)的杆部和所述套筒(20)之间密封。2.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述套筒(20)压配合在所述足部(14)的内周中，其中，在压配合区域中，在所述套筒(20)和所述足部(14)的内周之间压缩薄塑料层。3.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述半壳(13)的塑料(11)填充所述套筒(20)和所述足部(14)的内周之间的整个空间。4.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述塑料(11)是包括阻挡层(12)的多层复合塑料。5.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，填充有所述半壳(13)的多层复...

【专利技术属性】
技术研发人员：D庞蒂加姆，A普雷特勒，R普赫莱特纳，
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：