AT526729A2 - Druckbehälter - Google Patents

Druckbehälter Download PDF

Info

Publication number
AT526729A2
AT526729A2 ATA50858/2023A AT508582023A AT526729A2 AT 526729 A2 AT526729 A2 AT 526729A2 AT 508582023 A AT508582023 A AT 508582023A AT 526729 A2 AT526729 A2 AT 526729A2
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
inner container
sealing
sealing means
tank valve
valve
Prior art date
Application number
ATA50858/2023A
Other languages
English (en)
Other versions
AT526729B1 (de
AT526729A3 (de
Inventor
Zieger Andreas
Original Assignee
Zieger Andreas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zieger Andreas filed Critical Zieger Andreas
Publication of AT526729A2 publication Critical patent/AT526729A2/de
Publication of AT526729A3 publication Critical patent/AT526729A3/de
Application granted granted Critical
Publication of AT526729B1 publication Critical patent/AT526729B1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT; ACCESSORIES THEREFOR, e.g. TOILET ACCESSORIES
    • A47K13/00—Seats or covers for all kinds of closets
    • A47K13/24—Parts or details not covered in, or of interest apart from, groups A47K13/02 - A47K13/22
    • A47K13/26—Mounting devices for seats or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F17C1/16—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge constructed of plastics materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/06—Closures, e.g. cap, breakable member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604—Liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0619—Single wall with two layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0614—Single wall
    • F17C2203/0621—Single wall with three layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F17C2203/0673—Polymers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0678—Concrete
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0305—Bosses, e.g. boss collars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2154—Winding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/032—Hydrocarbons
    • F17C2221/033—Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Faserverbund-Druckbehälter (100) zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien, umfassend einen Innenbehälter (1) zur Aufnahme des Mediums mit einer Öffnung (2) und einer Dichtfläche (7), einer Ventilaufnahme (3) zur teilweise radialen und teilweise axialen Abstützung des Innenbehälters (4), wobei die Ventilaufnahme (3) form- und/oder kraftschlüssig mit dem Innenbehälter (1) verbunden ist, eine Schale (5) aus einem Faserverbundwerkstoff zur Umschließung des Innenbehälters (4) und der Ventilaufnahme (3) zur Aufnahme der Kräfte infolge des Drucks im Innenbehälter (1) und einem Tankventil (4) zum Verschluss der Öffnung (2) mit einer Dichtfläche (13), wobei das Ventil (2) form- und/oder kraftschlüssig mit der Ventilaufnahme (3) verbunden ist, wobei das Dichtmittel (14) zwischen der Dichtfläche (7) des Innenbehälters (1) und der Dichtfläche (13) des Tankventils (4) dichtet und die Wandstärke des Innenbehälters (1) im Bereich des Dichtmittels (14) in Analogie zum Polymer-Metall-Verbundlager maximal 0,5 mm + zulässige Verpressung des Dichtmittels (14) beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Faserverbund-Druckbehälter zur Speicherung von gasförmigen
oder flüssigen Medien unter Druck nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Gasförmige Energieträger wie z.B. Wasserstoff gewinnen aufgrund ihres CO2Einsparpotentials zunehmend an Bedeutung. Eine Kraftstoffversorgungsanlage eines gasbetriebenen Kraftfahrzeuges umfasst als Hauptkomponenten einen Druckbehälter zur Aufnahme des Kraftstoffes bei Nenndrücken von bis zu 700 bar, ein Tankventil zum Verschließen des Druckbehälters und einen Druckregler zur Reduktion des Speicherdruckes
auf den Versorgungsdruck des Verbrauchers.
Derartige Faserverbund-Druckbehälter sind bekannt und umfassen einen Innenbehälter mit zumindest einer Öffnung, eine Ventilaufnahme, ein Tankventil und eine außenseitig angeordnete lasttragende Schale aus einem Faserverbundstoffwerkstoff, sowie eine oder mehrere Dichtstellen zwischen Innenbehälter, Ventilaufnahme und Tankventil, wobei die
Abdichtung durch Anspritzen und einen O-Ring oder durch zwei O-Ringe erfolgt.
Derartige Faserverbund-Druckbehältern mit einer Dichtstelle zwischen Innenbehälter, Ventilaufnahme und Tankventil sind u.a. aus DE102007011211B3 oder EP000004036458A1
bekannt.
DE102007011211B3 offenbart einen Druckbehälter, bei dem ein O-Ring als Dichtmittel in einer Nut des Tankventils gegen einen Kunststoff-Innenbehälter abdichtet. EP000004036458A1 offenbart einen Druckbehälter, bei dem ein O-Ring als Dichtmittel in
einer Nut des Kunststoff-Innenbehälters gegen das Tankventil dichtet.
Diese beiden Konstruktionen sind daher nur bedingt geeignet, eine dauerhafte Dichtheit sicherzustellen: Die Dichtwirkung eines „elastischen“ Dichtmittels basiert auf dem Umstand, dass das Dichtungsmaterial nach einer Deformierung in seine ursprüngliche Form zurückkehren möchte. Durch eine radiale oder axiale Verpressung, d.h. Verformung des Dichtmittels entsteht in den Berührflächen des Dichtmittels und dem Dichtmittel ein von der Höhe der Verpressung abhängiger Kontaktdruck oder Dichtpressung, die im drucklosen Zustand die Dichtwirkung sicherstellt. Ein anliegender Druck erhöht den Kontaktdruck und somit die Dichtwirkung des Dichtmittels. Abhängig vom Verpressungsgrad des Dichtmittels, dem anliegenden Druck, der Temperatur und der Interaktion des Dichtmittels mit den umgebenden Medien treten Kriechvorgänge auf, die zu einem Abbau der durch die Verpressung des Dichtmittels erzeugten Dichtpressung führen. Gleichzeitig erfolgt aufgrund
der Dichtpressung des Dichtmittels eine plastische bzw. viskoelastische Verformung des
2/20,
einem Dichtheitsverlust führt.
Technische Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, insbesondere wird die dauerhafte Dichtheit des Faserverbund-Druckbehälters
verbessert.
Erfindungsgemäß wird die vorliegende Aufgabe durch Bereitstellung eines Faserverbund-
Druckbehälters mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Technische Lösung
Die Aufgabe wird durch die Bemessung der Dichtstelle in Analogie zum Metall-PolymerVerbundlager gelöst, wobei der Kunststoff-Innenbehälter die Polymerschicht des MetallPolymer-Verbundlagers darstellt und die Ventilaufnahme den metallischen Grundkörper des
Metall-Polymer-Verbundlagers darstellt.
Metall-Polymer-Verbundlager erreichen aufgrund der geringen Wandstärke der Polymerschicht und der Stützwirkung des metallischen Grundkörpers und des dahinterliegenden Materials statische Tragfähigkeiten von bis zu 250 N/mm?, welche erheblich höher liegen als die Belastung des Kunststoff-Innenbehälters durch den Kontaktdruck des Dichtmittels infolge der Verpressung des Dichtmittels und der Druckkraft des Fluids im Kunststoff-Innenbehälter.
Die Wandstärke des Kunststoff-Innenbehälters ist im Bereich des Dichtmittels, und zwar zumindest im Kontaktbereich des Dichtmittels mit der Dichtfläche des KunststoffInnenbehälters so gering wie fertigungstechnisch bzw. aufgrund der Permeationsanforderungen möglich auszuführen, um den Dichtungsverlust durch die plastische oder viskoelastische Verformung des Kunststoff-Innenbehälters zu begrenzen und beträgt in Summe die maximalen Wandstärke der Polymerschicht eines Metall-PolymerVerbundlagers von 0,05 mm bis 0,5 mm und zusätzlich maximal 100% der zulässigen Verpressung des Dichtmittels, wobei der untere Wert der sich daraus ergebenden Wandstärke des Innenbehälters aufgrund der höheren Dichtpressung bevorzugt für ein polymeres oder metallisches Dichtmittel sowie für ein elastomeres Dichtmittel mit kleiner Kontaktfläche zur Dichtfläche des Innenbehälters oder ein elastomeres Dichtmittel mit hoher Shore-Härte und wobei der obere Wert der Wandstärke des Innenbehälters aufgrund
der geringeren Dichtpressung bevorzugt für ein elastomeres Dichtmittel gilt.
3/20,
zulässigen Verpressung des Dichtmittels.
Eine weitere Reduktion der maximalen Wandstärke des Innenbehälters im Bereich des Dichtmittels ist bei länger wirkenden Einsatztemperaturen über 50°C und/oder bei länger wirkenden Innendrücken von mehr als 350 bar vorteilhaft und beträgt in Summe die maximalen Wandstärke der Polymerschicht eines Metall-Polymer-Verbundlagers von 0,05
mm bis 0,5 mm und zusätzlich 50% - 75% der zulässigen Verpressung des Dichtmittels.
Die minimale Wandstärke des Innenbehälters im Bereich des Dichtmittels ist durch die
Fertigung bzw. durch die Permeationsanforderungen festgelegt.
Die Wandstärke des Innenbehälters beträgt üblicherweise 3-4mm. Die radiale Verpressung eines ISC-O-Rings mit einer Schnurstärke von z.B. 3,5 mm beträgt nominal 0,8mm. Die maximale Wandstärke des Innenbehälters unter dem O-Ring beträgt 0,85mm (0,05mm+100%x0,8mm) bis 1,3mm (0,5MmMm+100%x0,8mm), wobei bei einer Wandstärkenreduktion des Innenbehälters in der Größenordnung der Verpressung des ORings kein Dichtdruck durch den O-Ring mehr vorliegt und die Dichtstelle bei einem Setzen des O-Rings bereits undicht wird. Die bevorzugte Wandstärke des Innenbehälters unter dem O-Ring beträgt 0,65mm (0,05mm+75%x0,8mm) bis 1,22mm (0,5mm+90%x0,8mm), wobei bei einer Wandstärkenreduktion des Innenbehälters in der Größenordnung der Verpressung des O-Rings noch ein Dichtdruck durch den O-Ring vorliegt und die Dichtstelle ohne weitere Verformung des Innenbehälters erst bei einem Setzen des O-Rings von 10-25% der Verpressung undicht wird. Die besonders bevorzugte Wandstärke des Innenbehälters unter dem O-Ring beträgt 0,45mm (0,05mm+50%x0,8mm) bis 1,1mm (0,5mm+75%x0,8mm), wobei bei einer Wandstärkenreduktion des Innenbehälters in der Größenordnung der Verpressung des O-Rings noch ein Dichtdruck durch den O-Ring vorliegt und die Dichtstelle ohne weitere Verformung des Innenbehälters erst bei einem Setzen des O-Rings von 25-50%
der Verpressung undicht wird.
Der offenbarte Faserverbund-Druckbehälter ermöglicht aufgrund der hohen Tragfähigkeit der dünnen Polymerschicht und der stabilen Stützwirkung der dahinterliegenden Ventilaufnahme den Verbau eines radial oder eines axial dichtenden Dichtmittels aus einem
Elastomer wie z.B. einer O-Ring-Dichtung sowie den Verbau eines radial oder eines axial
4/20;
einer axial zum Tankventil offenen Nut des Innenbehälter angeordnet.
Durch diese Auslegung ist sichergestellt, dass das Dichtmittel auch bei einem kompletten Verlust der Wandstärke des Innenbehälters im Bereich des Dichtmittels aufgrund von Kriechvorgängen, wobei der Innenbehälter in diesem Fall nur mehr in hauchdünner Form vorliegt, durch die Druckkraft des Fluids im Innenbehälter bei minimalen Fülldruck an die beiden Dichtflächen angedrückt wird und dauerhaft abdichtet.
Durch die Kombination aus einem dünnwandigen Kunststoff auf einem stabilen metallischen Stützkörper wie der Ventilaufnahme wird, wie bei einem Metall-Polymer-Verbundlager, eine
hohe Tragfähigkeit und eine geringe plastische bzw. viskoelastische Verformung erreicht.
Durch die Ausführung des Faserverbund-Druckbehälters mit einer Dichtstelle in Analogie zu einem Metall-Polymer-Verbundlager mit hoher Tragfähigkeit und geringer Kriechneigung wird eine dauerhafte Dichtheit des Faserverbund-Druckbehälters zwischen dem
Innenbehälter und dem Tankventil sichergestellt.
Durch die Ausführung des Faserverbund-Druckbehälters mit einer Dichtstelle in Analogie zu einem Metall-Polymer-Verbundlager mit hoher Tragfähigkeit und geringer Kriechneigung können Dichtungswerkstoffe mit höheren Kontaktkräften wie z.B. Polymere oder Metalle
eingesetzt werden.
Ausführungsformen
Der erfindungsgemäße Faserverbund-Druckbehälter sowie alternative Ausführungsvarianten
werden in weiterer Folge anhand der Figuren erläutert.
Figur 1A zeigt einen erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälter in einer bevorzugten Ausführungsform mit einem radial dichtenden Dichtmittel in einer Nut des Tankventils. Figur
1B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 1A.
Figur 2A zeigt den erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälter in einer alternativen Ausführungsvariante mit einem radial dichtenden Dichtmittel in einer Nut des Kunststoff-
Innenbehälters. Figur 2B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 2A.
5/20,
Kunststoff-Innenbehälters. Figur 3B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 3A.
Figur 4A zeigt eine weitere alternative Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälter mit einem axial dichtenden Dichtmittel in einer Nut des
Tankventils. Figur 4B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 4A.
Figur 5A zeigt eine weitere alternative Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälter mit einem axial dichtenden Dichtmittel in einer Nut des
Innenbehälters. Figur 5B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 5A.
Fig. 1A und Fig. 1B zeigen einen Ausschnitt einer ersten möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälters 100 umfassend einen KunststoffInnenbehälter 1 zur Aufnahme eines Fluids mit einer Öffnung 2, eine Ventilaufnahme 3 zur Aufnahme eines Tankventils 4 sowie zur Abstützung des Kunststoff-Innenbehälters 1 und eine außenliegende lasttragende Schale 5 aus einem Faserverbundwerkstoff zur Umschließung des Innenbehälters 1 und der Ventilaufnahme 3. Der Innenbehälter 1 umfasst einen nach außen gerichteten zylindrischen Kragen 6 mit einer in radialer Richtung nach innen wirkenden zylindrischen Dichtfläche 7, wobei der Bereich des Kragens 6 im Normalbetrieb in radialer und in axialer Richtung an der Ventilaufnahme 3 und der restliche Innenbehälter 1 an der Schale 5 anliegt. Die Ventilaufnahme 3 umfasst ein Befestigungsgewinde 8, einen zylindrischen Stützbereich 9 zur radialen Abstützung des Innenbehälters im Bereich der Dichtfläche 7, einen Flansch 10 zur axialen Abstützung des Innenbehälters 1 und liegt im Normalbetrieb am Innenbehälter 1 und der Schale 5 an. Das Tankventil 4 umfasst ein Befestigungsgewinde 11 zur Verschraubung mit dem Befestigungsgewinde 8 und einer radial nach außen offenen Nut 12 mit einer radial wirkenden Dichtfläche 13 zur Aufnahme eines Dichtmittels 14, wobei das Dichtmittel 14 gegen die Dichtfläche 7 des Innenbehälters 1 dichtet.
Der Druckraum 15 zur Speicherung des Fluids wird vom Innenbehälter 1, dem Tankventil 4 und dem Dichtmittel 14 begrenzt. Die radiale Verpressung des Dichtmittels 14 im eingebauten Zustand erzeugt eine radiale Anpresskraft zwischen den zugeordneten
Dichtflächen 7 und 13 zur Erzielung der Dichtwirkung und Abdichtung des Druckraums 15.
Das Dichtmittel 14 liegt im Normalbetrieb an der druckabgewandten Seite der Nut 12 des Tankventils 4 an und überträgt die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14 wirkende Axialkraft auf das Tankventil 4.
Fig. 2A und Fig. 2B zeigen einen Ausschnitt einer alternativen Ausführungsvariante des
erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälters 100 umfassend einen Innenbehälter 1 zur
6/20a
Der Druckraum 15 zur Speicherung des Fluids wird vom Innenbehälter 1, dem Tankventil 4
und dem Dichtmittel 14 begrenzt.
Die radiale Verpressung des Dichtmittels 14 im eingebauten Zustand erzeugt eine radiale Anpresskraft zwischen den zugeordneten Dichtflächen 7 und 13 zur Erzielung der
Dichtwirkung und Abdichtung des Druckraums 15.
Das Dichtmittel 14 liegt im Normalbetrieb an der druckabgewandten Seite der Nut 16, d.h. an der Ventilaufnahme 3 an und überträgt die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14
wirkende Axialkraft auf die Ventilaufnahme 3, wodurch die Kraft des Tankventils 4 sinkt.
Fig. 3A und Fig. 3B zeigen einen Ausschnitt einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälters 100 umfassend einen Innenbehälter 1 zur Aufnahme des Fluids mit einer Öffnung 2, eine Ventilaufnahme 3 zur Aufnahme eines Tankventils 4 sowie zur Abstützung des Kunststoff-Innenbehälters 1 und eine außenliegende lasttragende Schale 5 aus einem Faserverbundwerkstoff zur Umschließung des Innenbehälters 1 und der Ventilaufnahme 3. Der Innenbehälter 1 umfasst einen nach außen gerichteten zylindrischen Kragen 6, eine radial nach innen offenen Nut 16 mit einer radial wirkenden Dichtfläche 7 zur Aufnahme eines Dichtmittels 14, wobei der Bereich des Kragens 6 im Normalbetrieb in radialer und in axialer Richtung an der Ventilaufnahme 3 und der restliche Innenbehälter 1 an der Schale 5 anliegt. Die Ventilaufnahme 3 umfasst ein Befestigungsgewinde 8, einen zylindrischen Stützbereich 9 zur radialen Abstützung des Innenbehälters 1 im Bereich der Dichtfläche 7, einen Flansch 10 zur axialen Abstützung des Innenbehälters 1 und liegt im Normalbetrieb am Innenbehälter 1 und der Schale 5 an. Das
Tankventil 4 umfasst ein Befestigungsgewinde 11 zur Verschraubung mit dem
77/20, o
Der Druckraum 15 zur Speicherung des Fluids wird vom Innenbehälter 1, dem Tankventil 4 und dem Dichtmittel 14 begrenzt. Die radiale Verpressung des Dichtmittels 14 erzeugt eine radiale Anpresskraft zwischen den zugeordneten Dichtflächen 7 und 13 zur Erzielung der
Dichtwirkung und Abdichtung des Druckraums 15.
Das Dichtmittel 14 liegt im Normalbetrieb an der druckabgewandten Seite der Nut 16, d.h. am Tankventil 4 an und überträgt die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14 wirkende Axialkraft auf das Tankventil 4.
Fig. 4A und Fig. 4B zeigen einen Ausschnitt einer alternativen Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Faserverbund-Druckbehälters 100 umfassend einen Innenbehälter 1 zur Aufnahme eines Fluids mit einer Öffnung 2, eine Ventilaufnahme 3 zur Aufnahme eines Tankventils 4 sowie zur Abstützung des Kunststoff-Innenbehälters 1 und eine außenliegende lasttragende Schale 5 aus einem Faserverbundwerkstoff zur Umschließung des Innenbehälters 1 und der Ventilaufnahme 3. Der Innenbehälter 1 umfasst einen nach außen gerichteten zylindrischen Kragen 6 mit einer in axialer Richtung wirkenden ebenen Dichtfläche 7, wobei der Bereich des Kragens 6 im Normalbetrieb in radialer und in axialer Richtung an der Ventilaufnahme 3 und der restliche Innenbehälter 1 an der Schale 5 anliegt. Die Ventilaufnahme 3 umfasst ein Befestigungsgewinde 8, einen zylindrischen Stützbereich 9 zur radialen Abstützung des Innenbehälters 1, einen Flansch 10 zur axialen Abstützung des Innenbehälters 1, einen Stützbereich 17 zur axialen Abstützung des Innenbehälters 1 im Bereich der Dichtfläche 7 und liegt im Normalbetrieb am Innenbehälter 1 und der Schale 5 an. Das Tankventil 4 umfasst ein Befestigungsgewinde 11 zur Verschraubung mit dem Befestigungsgewinde 8 und eine in axialer Richtung offene Nut 12 mit einer axial wirkenden Dichtfläche 13 zur Aufnahme eines Dichtmittels 14, wobei das Dichtmittel 14 gegen die Dichtfläche 7 des Innenbehälters 1 dichtet.
Der Druckraum 15 zur Speicherung des Fluids wird vom Innenbehälter 1, dem Tankventil 4 und dem Dichtmittel 14 begrenzt. Die axiale Verpressung des Dichtmittels 14 im eingebauten Zustand erzeugt eine axiale Anpresskraft zwischen den zugeordneten
Dichtflächen 7 und 13 zur Erzielung der Dichtwirkung und Abdichtung des Druckraums 15.
Das Dichtmittel 14 liegt im Normalbetrieb an der Dichtfläche 13 des Tankventils 4 an und überträgt die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14 wirkende Axialkraft auf das Tankventil 4.
8/20,
Die Nut 16 zur Aufnahme des Dichtmittels wird in axialer Richtung durch den Raum zwischen der Dichtfläche 7 des Kunststoffbehälters 1 und der Dichtfläche 13 des Tankventils 4 gebildet und ist zumindest auf der Innenseite offen.
Der Druckraum 15 zur Speicherung des Fluids wird vom Innenbehälter 1, dem Tankventil 4 und dem Dichtmittel 14 begrenzt. Die axiale Verpressung des Dichtmittels 14 im eingebauten Zustand erzeugt eine axiale Anpresskraft zwischen den zugeordneten
Dichtflächen 7 und 13 zur Erzielung der Dichtwirkung und Abdichtung des Druckraums 15.
Das Dichtmittel 14 liegt im Normalbetrieb an der druckabgewandten Seite der Nut 16 am Tankventils 4 an und überträgt die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14 wirkende Axialkraft auf das Tankventil 4.
Vorzugsweise ist der Innenbehälter 1 aus einem Polymer gefertigt, wahlweise ist der
Innenbehälter 1 aus einem Elastomer oder einem metallischen Werkstoff gefertigt.
Vorzugsweise ist der Innenbehälter 1 einteilig ausgeführt, wahlweise ist der Innenbehälter 1
mehrteilig ausgeführt, wobei die einzelnen Teile dicht miteinander verbunden sind.
Vorzugweise wird die Dichtfläche 7 bei der Herstellung des Innenbehälters 1 oder von Teile des Innenbehälters 1 durch Spritzgießen, Blasformen, Rotationsguss oder dergleichen ohne nachfolgende Bearbeitung hergestellt, wahlweise wird der Bereich der Dichtfläche 7 des Innenbehälters 1 durch mechanische, thermische oder thermomechanische Bearbeitung
hergestellt.
9/20;
Innenbehälter 2 beidseitig mit einer Öffnung 2 ausgeführt.
Vorzugsweise ist der Innenbehälter 1 zur Übertragung von Kräften bzw. Drehmomenten bei der Herstellung der Schale 5 und im Betrieb an die Ventilaufnahme 3 angespritzt, wahlweise ist der Innenbehälter 1 zur Übertragung von Kräften bzw. Drehmomenten bei der Herstellung der Schale 5 und im Betrieb an die Ventilaufnahme 3 angeklebt, mit der Ventilaufnahme 3 verschraubt, mit der Ventilaufnahme 3 verpresst oder in geeigneter
Ausführung kraft- und/oder formschlüssig mit der Ventilaufnahme 3 verbunden.
Vorzugsweise ist der Bereich zwischen dem Kragen 6 und den daran anschließenden Innenbehälter 1, also der Übergang zwischen dem sogenannten Dom-Bereich und dem Kragen 6, nach innen gewölbt, wahlweise ist der Bereich zwischen dem Kragen 6 und den daran anschließenden Innenbehälter 1 nach außen gewölbt oder ist im Wesentlichen
senkrecht auf die Längsachse des Innenbehälters 1 ausgeführt.
Vorzugweise erfolgt der Übergang von der Wandstärke des Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14 zur Wandstärke des Innenbehälters 1 kontinuierlich, wahlweise erfolgt der Übergang von der Wandstärke des Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14 zur
Wandstärke des Innenbehälters 1 in Form einer oder mehreren Stufen.
Vorzugsweise erfolgt die radiale Abstützung des Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14 durch die Ventilaufnahme, wahlweise erfolgt die radiale Abstützung der Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14 durch einen Einlegeteil des Innenbehälters 1, d.h. durch einen Teil, der teilweise z.B. aufgeschobene Hülse oder teilweise umspritzte Hülse oder voll-
ständig vom Innenbehälter 1 umgeben ist.
Vorzugsweise erfolgt die axiale Abstützung der Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14 durch die Ventilaufnahme, wahlweise erfolgt die axiale Abstützung der Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14 durch einen an Einlegeteil des Innenbehälters 1, d.h. durch einen Teil, der durch Anspritzen des Innenbehälters 1 teilweise z.B. aufgeschobene Hülse
oder teilweise umspritze Hülse oder vollständig vom Innenbehälter 1 umgeben ist.
Vorzugsweise ist der zylindrische Kragen 6 nach außen gerichtet, wahlweise ist der zylindrische Kragen 6 nach innen gerichtet. Wahlweise ist kein zylindrischer Kragen 6 ausgeführt und das Dichtmittel 14 dichtet gegen die Dichtfläche 7 eines im Wesentlichen senkrecht auf die Längsachse des Innenbehälters 1 ausgeführte Stützbereichs 17 oder gegen
eine beliebig nach innen und/oder beliebig nach außen gewölbte Fläche.
Vorzugsweise ist die Nut 16 des Innenbehälters 1 offen ausgeführt, wahlweise ist die Nut 16
geschlossen ausgeführt.
10/20,
dreieckigen Querschnitt.
Vorzugsweise hat die Dichtfläche 7 des Innenbehälters 1 bei einer radialen Verpressung des Dichtmittels 14 eine zylindrische Form, wahlweise hat die Dichtfläche 7 eine von der
Zylinderform abweichende Form.
Vorzugsweise hat die Dichtfläche 7 des Innenbehälters 1 bei einer axialen Verpressung des Dichtmittels 14 eine ebene Form, wahlweise hat die Dichtfläche 7 eine von der Ebenheit
abweichende Form.
Vorzugsweise ist die Ventilaufnahme 3 einteilig ausgeführt, wahlweise ist die Ventilaufnahme 3 mehrteilig ausgeführt, wobei die einzelnen Teile form- und/oder
kraftschlüssig verbunden oder nicht verbunden sind.
Vorzugsweise hat die Anlagefläche des Dichtmittels 14 an der Ventilaufnahme 3 eine ebene Form, wahlweise hat die Anlagefläche des Dichtmittels 14 an der Ventilaufnahme 3 eine von
der ebenen Form abweichende Form.
Vorzugsweise ist die Ventilaufnahme 3 mit einem nach außen und/oder nach innen gerichtetem Profilen oder einem Flansch an der dem Flansch 10 gegenüberliegenden Seite versehen, sodass infolge eines Formschlusses mit der Schale 5 Kräfte und Drehmomente in axialer und/oder radialer Richtung zwischen der Ventilaufnahme 3 und der Schale 5
übertragbar sind.
Wahlweise sind die Ventilaufnahme 3 und das Tankventil 4 ein Bauteil. Vorzugsweise ist das Tankventil 4 ein Behälterventil zur Steuerung der Massenströme bei der Betankung, im Stillstand und im Betrieb, wahlweise ist das Tankventil 4 ein Verschluss zum Verschließen der Öffnung 2.
Vorzugsweise ist das Tankventil 4 einteilig ausgeführt, wahlweise ist das Tankventil 4 mehrteilig ausgeführt, wobei die einzelnen Teile im verbauten Zustand form- und/oder
kraftschlüssig verbunden sind.
Vorzugsweise ist die Nut 12 des Tankventils 4 geschlossen ausgeführt, wahlweise ist die Nut
12 offen ausgeführt.
Vorzugsweise hat die Nut 12 des Tankventils 4 einen rechteckigen Querschnitt, wahlweise hat die Nut 12 einen anderen als einen rechteckigen Querschnitt, z.B. einen dreieckigen Querschnitt.
Vorzugsweise hat die Dichtfläche 13 des Tankventils 4 bei einer radialen Verpressung des Dichtmittels 14 eine zylindrische Form, wahlweise hat die Dichtfläche 13 eine von der
Zylinderform abweichende Form.
11/20,
abweichende Form.
Vorzugsweise überträgt das Dichtmittel 14 die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14 wirkende Axialkraft auf das Tankventil 4, wahlweise überträgt das Dichtmittel 14 die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14 wirkende Axialkraft auf die Ventilaufnahme 3 oder wahlweise überträgt das Dichtmittel 14 die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14
wirkende Axialkraft auf die Ventilaufnahme 3 und auf das Tankventil 4.
Vorzugsweise ist das Dichtmittel 14 aus einem Elastomer gefertigt, wahlweise ist das Dichtmittel 14 aus einem Polymer, einem Metall oder einer Kombination aus Elastomeren,
und/oder Polymeren und/oder Metallen gefertigt.
Vorzugsweise dichtet ein Dichtmittel 14 zwischen dem Innenbehälter 1 und dem Tankventil 4, wahlweise dichten mehrere Dichtmittel 14 zwischen dem Innenbehälter 1 und dem Tankventil 4.
Vorzugsweise ist das Dichtmittel 14 im Bereich des größten Flanschdurchmessers 10
angeordnet.
Wahlweise ist ein Stützring auf der dem Druck abgewandten Seite verbaut, um eine Extrusion des Dichtmittels 14 zu verhindern. Wahlweise ist ein Stützring auf der dem Druck zugewandten Seite installiert, um eine Extrusion des Dichtmittels 14 bei Rückdruck zu
verhindern.
Vorzugsweise ist der Abstützteil 18 ein abgewinkeltes Teil, wahlweise ist der Abstützteil 18
ein ebenes Teil.
Vorzugsweise ist der Abstützteil 18 form- und/oder kraftschlüssig mit dem Innenbehälter 1
verbunden.
Das vorgestellte Dichtprinzip mit einer Wandstärke des Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14 von 0,05 mm bis 0,5 mm und zusätzlich maximal 100% der zulässigen Verpressung des Dichtmittels 14 kann in einfacher Weise auf die Abdichtung des Innenbehälters 1 zur Ventilaufnahme 3 übertragen werden, wobei die Dichtfläche 13 an der Ventilaufnahme 3 statt am Tankventil 4 ausgeführt ist, wobei das Dichtmittel 14 immer an der druckabgewandten Seite der Nut 16 an der Ventilaufnahme 3 anliegt und die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel 14 wirkende Axialkraft auf die Ventilaufnahme 3 überträgt. In diesem Fall ist ein weiteres Dichtmittel zur Abdichtung des Tankventils 4 zur Ventilaufnahme 3 erforderlich. Der für die Tragfähigkeit des Innenbehälters 1 im Bereich des Dichtmittels 14
erforderliche Stützbereich 9 ist ein Teil der Ventilaufnahme 3 oder ein separater Bauteil.
12 / 20,
1 Innenbehälter
2 Öffnung
3 Ventilaufnahme
4 Tankventil
5 Schale
6 Kragen
7 Dichtfläche
8 Befestigungsgewinde 9 Stützbereich
10 Flansch
11 Befestigungsgewinde 12 Nut
13 Dichtfläche
14 Dichtmittel
15 Druckraum
16 Nut
17 Stützbereich
18 Abstützteil
100 Faserverbund-Druckbehälter
13/20,

Claims (4)

1. Faserverbund-Druckbehälter (100) zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien, umfassend einen Innenbehälter (1) zur Aufnahme des Mediums mit einer Öffnung (2) und einer Dichtfläche (7), einer Ventilaufnahme (3) zur teilweise radialen und teilweise axialen Abstützung des Innenbehälters (1), wobei die Ventilaufnahme (3) form- und/oder kraftschlüssig mit dem Innenbehälter (1) verbunden ist, eine Schale (5) aus einem Faserverbundwerkstoff zur Umschließung des Innenbehälters (1) und der Ventilaufnahme (3) zur Aufnahme der Kräfte infolge des Drucks im Innenbehälter (1) und einem Tankventil (4) zum Verschluss der Öffnung (2) mit einer Dichtfläche (13), wobei das Tankventil (4) form- und/oder kraftschlüssig mit der Ventilaufnahme (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtmittel (14) gegen die Dichtfläche (7) des Innenbehälters (1) und gegen die Dichtfläche (13) des Tankventils (4) dichtet, wobei die Wandstärke des Innenbehälters (1) im Bereich des Dichtmittels (14) maximal 0,5 mm plus die zulässige Verpressung des Dichtmittels (14) und vorzugsweise 0,05 mm plus 50% der zulässigen Verpressung des Dichtmittels (14) beträgt .
2. Faserverbund-Druckbehälter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (14) in einer Nut (12) des Tankventils (4) angeordnet ist, wobei das Dichtmittel (14) in radialer Richtung gegen die Dichtfläche (13) der des Tankventils (4) und gegen die Dichtfläche (7) des Innenbehälters (1) abdichtet, wobei das Dichtmittel (14) infolge des Druckes im Innenbehälter (1) in axialer Richtung am Tankventil (4) anliegt und die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel (14) wirkende Axialkraft auf
das Tankventil (4) überträgt.
3. Faserverbund-Druckbehälter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (14) in einer Nut (16) des Innenbehälters (1) angeordnet ist, wobei das Dichtmittel (14) in radialer Richtung gegen die Dichtfläche (13) des Tankventils (4) und gegen die Dichtfläche (7) des Innenbehälters (1) abdichtet, wobei das Dichtmittel (14) infolge des Druckes im Innenbehälter (1) ) in axialer Richtung am Tankventil (4) anliegt und die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel (14) wirkende Axialkraft auf das Tankventil (4) überträgt.
4. Faserverbund-Druckbehälter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (14) in einer Nut (16) des Innenbehälters (1) angeordnet ist, wobei das Dichtmittel (14) in radialer Richtung gegen die Dichtfläche (13) des Tankventils (4) und gegen die Dichtfläche (7) des Innenbehälters (1) abdichtet, wobei das
Dichtmittel (14) infolge des Druckes im Innenbehälter (1) ) in axialer Richtung an der
14 / 20,
wirkende Axialkraft auf die Ventilaufnahme (3) überträgt.
Faserverbund-Druckbehälter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (14) in einer Nut (12) des Tankventils (4) angeordnet ist, wobei das Dichtmittel (14) in axialer Richtung gegen die Dichtfläche (7) des Innenbehälters (1) und gegen die Dichtfläche (13) des Tankventils (4) abdichtet, wobei das Dichtmittel (14) infolge des Druckes im Innenbehälter (1) ) in axialer Richtung am Tankventil (4) anliegt und das Dichtmittel (14) die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel (14) wirkende Axialkraft auf das Tankventil (4) überträgt.
Faserverbund-Druckbehälter (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmittel (14) in einer Nut (16) des Innenbehälters (1) angeordnet ist, wobei das Dichtmittel (14) in axialer Richtung gegen die Dichtfläche (7) des Innenbehälters (1) und gegen die Dichtfläche (13) des Tankventils (4) abdichtet, wobei das Dichtmittel (14) infolge des Druckes im Innenbehälter (1) ) in axialer Richtung am Tankventil (4) anliegt und das Dichtmittel (14) die aus dem Innendruck auf das Dichtmittel (14) wirkende Axialkraft auf das Tankventil (4) überträgt.
Faserverbund-Druckbehälter (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Dichtfläche (7) gegenüberliegenden Seite des Innenbehälters (1) ein Abstützteil (18) angeordnet ist.
Faserverbund-Druckbehälter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Dichtmittels (14) ein Elastomer, ein Polymer, ein Metall oder eine Kombination aus einem Elastomer und/oder einem Polymer
und/oder einem Metall ist.
Faserverbund-Druckbehälter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der druckabgewandten Seite des Dichtmittels (14) ein
Stützring angeordnet ist.
15/20,
ATA50858/2023A 2022-11-14 2023-10-23 Druckbehälter AT526729B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATGM76/2022U AT18077U1 (de) 2022-11-14 2022-11-14 Druckbehälter

Publications (3)

Publication Number Publication Date
AT526729A2 true AT526729A2 (de) 2024-06-15
AT526729A3 AT526729A3 (de) 2024-07-15
AT526729B1 AT526729B1 (de) 2025-04-15

Family

ID=89123202

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATGM76/2022U AT18077U1 (de) 2022-11-14 2022-11-14 Druckbehälter
ATA50858/2023A AT526729B1 (de) 2022-11-14 2023-10-23 Druckbehälter

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATGM76/2022U AT18077U1 (de) 2022-11-14 2022-11-14 Druckbehälter

Country Status (2)

Country Link
AT (2) AT18077U1 (de)
WO (1) WO2024103089A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100314396A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Pressure vessel for gaseous or liquid media
DE102010018700A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Druckbehälter
US20160123532A1 (en) * 2014-01-28 2016-05-05 Yachiyo Industry Co., Ltd. Pressure container
WO2017015536A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Hansho Composites, Llc Bi-directional sealing system for the outlet of a plastic-lined compressed gas cylinder

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4935117B2 (ja) * 2005-11-08 2012-05-23 トヨタ自動車株式会社 タンク
DE102007011211B3 (de) 2007-03-08 2008-08-14 Xperion Gmbh Druckbehälter zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien
US20110210515A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Dynetek Industries Ltd. Sealing system for the outlet of a plastic-lined compressed gas cylinder
CN112555679B (zh) 2019-09-26 2022-02-25 未势能源科技有限公司 压力容器和车辆

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100314396A1 (en) * 2009-06-15 2010-12-16 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Pressure vessel for gaseous or liquid media
DE102010018700A1 (de) * 2010-04-29 2011-11-03 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co. Kg Druckbehälter
US20160123532A1 (en) * 2014-01-28 2016-05-05 Yachiyo Industry Co., Ltd. Pressure container
WO2017015536A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Hansho Composites, Llc Bi-directional sealing system for the outlet of a plastic-lined compressed gas cylinder

Also Published As

Publication number Publication date
AT526729B1 (de) 2025-04-15
AT18077U1 (de) 2023-12-15
AT526729A3 (de) 2024-07-15
WO2024103089A1 (de) 2024-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009008051B4 (de) Dichtungsanordnung und -system
DE112006003013B4 (de) Tank
DE69912651T2 (de) Absperrventil
EP2115343B1 (de) Druckbehälter zur speicherung von flüssigen oder gasförmigen medien
WO2001051844A2 (de) Druckbehälter zur speicherung von flüssigen und/oder gasförmigen medien unter druck, bestehend aus einem kunststoff-kernbehälter, der mit faserverstärkten kunststoffen verstärkt ist und verfahren zu dessen herstellung
DE102010021667B4 (de) Druckbehälter für gasförmige oder flüssige Medien
DE102006001052A1 (de) Druckbehälter zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien
DE102013101425A1 (de) Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und / oder gasförmigen Medien unter Druck sowie Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung und Verfahren zur Montage einer Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck
DE102009015054A1 (de) Wasserstofflieferdruckregler
EP2742272B1 (de) Vorrichtung zur speicherung und abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen medien unter druck sowie kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung und verfahren zur montage einer vorrichtung zur speicherung und abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen medien unter druck
EP2742273A1 (de) Vorrichtung zur speicherung und abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen medien unter druck sowie kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung und verfahren zur montage einer vorrichtung zur speicherung und abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen medien unter druck
DE10261890A1 (de) Füllventil in einer Hochdruck-Klimaanlage
EP1748237A1 (de) Sicherheitsventil für einen Druckgasbehälter
AT526729B1 (de) Druckbehälter
DE202012101004U1 (de) Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck sowie Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung
EP3553352B1 (de) Radialwellendichtring
DE102021107165B4 (de) Endboss-Abdichtung
DE10060311A1 (de) Sicherheitsventil
DE202016006546U1 (de) Composite - Behälter zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien unter Druck - Verwendung eines elastischen Dichtprofils am Kunststoffliner
EP3714992B1 (de) Vorrichtung zum ausgeben eines fliessfähigen mediums sowie verfahren zum betreiben einer derartigen vorrichtung
EP1872034B1 (de) Radialwellendichtring
DE9107094U1 (de) Dichtungsventil für Behälteröffnungen
AT524056B1 (de) Schraubverschluss für Behälter
EP3492784B1 (de) Dichtring aus elastomerem werkstoff mit versteifungseinlage
JP2007303648A (ja) 圧力容器のシール構造