BR112019017365B1

BR112019017365B1 - POLE COVER FOR THE TIGHT CLOSURE OF A PRESSURE VESSEL, FIBER REINFORCED PRESSURE VESSEL, METHOD FOR PRODUCING A POLE COVER AND METHOD FOR PRODUCING A FIBER REINFORCED PRESSURE VESSEL

Info

Publication number: BR112019017365B1
Application number: BR112019017365-0A
Authority: BR
Inventors: Thomas Bäumer; Claus Castenholz
Original assignee: Nproxx B.V.
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2018-02-16
Publication date: 2023-07-11

Abstract

A invenção se refere a uma tampa de polo (1) feita de um material plástico para o fechamento bem vedado de um vaso de pressão (100), um vaso de pressão (100) com tal tampa de polo (1) bem como a métodos (200, 300) para produzir tal tampa de polo (1) bem como tal vaso de pressão (100). A tampa de polo (1) compreende um lado interno (11) para o fechamento posterior do vaso de pressão (100), um lado externo (12) para o superenrolamento com um material compósito de fibra (3) após o fechamento do vaso de pressão (100) e um duto aberto em formato de gargalo (13), o qual se projeta para fora do lado externo e tem um contorno interno (13i), cada um feito de material plástico, e compreende um elemento de porta de pressão (2) conectado ao duto (13) para o fechamento do duto (13), em que o elemento de porta de pressão (2) compreende um cone de vedação (21) feito de metal com uma primeira seção (21a) que se projeta para fora através do duto (13) e uma segunda seção (21b) que se afunila pelo menos na área do duto (13) de maneira em formato de cone na direção da primeira seção (21a), que é mantida por meio de um meio de fixação (22), disposto na primeira seção (21a) do (...).The invention relates to a pole cap (1) made of a plastic material for tightly sealing a pressure vessel (100), a pressure vessel (100) with such a pole cap (1) as well as to methods (200, 300) to produce such a pole cap (1) as well as such a pressure vessel (100). The pole cap (1) comprises an inner side (11) for subsequent closure of the pressure vessel (100), an outer side (12) for supercoiling with a fiber composite material (3) after closing the pressure vessel (100), an outer side (12) for supercoiling with a fiber composite material (3) after closing the pressure vessel pressure (100) and an open neck-shaped duct (13), which projects outwardly and has an internal contour (13i), each made of plastic material, and comprises a pressure port element ( 2) connected to the duct (13) for closing the duct (13), wherein the pressure port element (2) comprises a sealing cone (21) made of metal with a first section (21a) projecting towards out through the duct (13) and a second section (21b) which tapers at least in the area of the duct (13) in a cone-shaped manner towards the first section (21a), which is maintained by means of a means of fixation (22), provided for in the first section (21a) of (...).

Description

FIELD OF INVENTION

[001] A invenção refere-se a uma tampa de polo feita de um material plástico para o fechamento bem vedado de um vaso de pressão; um vaso de pressão com tal tampa de polo bem como a um método para produzir tal tampa de polo bem como tal vaso de pressão.[001] The invention relates to a pole cap made of a plastic material for the well-sealed closure of a pressure vessel; a pressure vessel with such a pole cap as well as a method for producing such a pole cap as well as such a pressure vessel.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[002] O mercado para vasos de pressão reforçados com fibra de material compósito de fibra cresce continuamente. A extração crescente de gás natural e gás de fraturação necessita de um armazenamento em vasos de pressão, especialmente em países sem uma rede de encanamento correspondente. Além disso, há o setor de automóveis, o qual é altamente envolvido no desenvolvimento de veículos de célula de combustível, cujo combustível deve ser armazenado na forma de hidrogênio gasoso em vasos de pressão em um estado gasoso ou líquido sob alta pressão. Os vasos de pressão leves são desejáveis para o transporte dos vasos de pressão, devido ao fato de um transporte de vasos de pressão com altos pesos de vaso consumir uma quantidade desnecessariamente grande de energia e, portanto, causar custos de transporte excessivamente altos.[002] The market for fiber-reinforced pressure vessels of fiber composite material is growing continuously. The increasing extraction of natural gas and fracked gas requires storage in pressure vessels, especially in countries without a corresponding pipeline network. In addition, there is the automobile sector, which is highly involved in the development of fuel cell vehicles, whose fuel must be stored in the form of gaseous hydrogen in pressure vessels in a gaseous or liquid state under high pressure. Lightweight pressure vessels are desirable for transporting pressure vessels due to the fact that transporting pressure vessels with high vessel weights consumes an unnecessarily large amount of energy and therefore causes excessively high transport costs.

[003] Os vasos de pressão reforçados por fibra usada (CFK) têm uma parte central cilíndrica, na qual as tampas de polo para o fechamento da parte central são localizadas em ambos os lados e que são produzidas, por exemplo, com o uso de um método de enrolamento de fibra. Um revestimento (vaso interno para o vaso de pressão) é usado, o qual, por um lado, atua como um núcleo de enrolamento e, por outro lado, também garante a impermeabilidade do vaso. Para produzir o vaso de pressão, este revestimento é, então, superenrolado com material compósito de fibra para reforço, para que o vaso de pressão resultante receba sua estabilidade. Os vasos de pressão de Tipo 3 usam um revestimento metálico de alumínio ou aço, enquanto os vasos de pressão de Tipo 4 usam um revestimento plástico. Os últimos vasos de pressão satisfazem as necessidades técnicas e podem ser produzidas de custo- benefício. Por exemplo, os revestimentos plásticos podem ser produzidos por meio de um método de soldagem, por meio de um chamado método de rotomoldagem ou por meio de um método de sopro. Em um método de soldagem, um tubo extrudado de um diâmetro correspondente, espessura de parede e comprimento é produzido e uma tampa de polo adequada é soldada em ambos os lados. Ao fazer isso, ambos os lados das tampas de polo podem ser alcançados, o que não é o caso com os outros métodos.[003] Used fiber reinforced pressure vessels (CFK) have a cylindrical central part, in which pole caps for closing the central part are located on both sides and which are produced, for example, with the use of a fiber winding method. A liner (inner vessel for the pressure vessel) is used, which on the one hand acts as a winding core and on the other hand also ensures the vessel's impermeability. To produce the pressure vessel, this coating is then supercoiled with fiber composite material for reinforcement so that the resulting pressure vessel receives its stability. Type 3 pressure vessels use a metallic aluminum or steel liner, while Type 4 pressure vessels use a plastic liner. The latest pressure vessels satisfy the technical needs and can be produced cost-effectively. For example, plastic coatings can be produced via a welding method, via a so-called rotomolding method or via a blowing method. In one welding method, an extruded tube of a corresponding diameter, wall thickness and length is produced and a suitable pole cap is welded on both sides. By doing this, both sides of the pole caps can be reached, which is not the case with the other methods.

[004] Os problemas com esses vasos de pressão, entre outras coisas, é a porta metálica necessária para uma válvula de vaso de pressão para tais vasos de pressão CFK com revestimento plástico. Ao fazer isso, a peça de conexão metálica (também chamada de conexão-chefe ou de revestimento) deve ser facilmente montável e permanecer conectada ao revestimento de maneira à prova de vazamento por toda a vida útil do vaso de pressão.[004] The problems with these pressure vessels, among other things, is the metal port required for a pressure vessel valve for such plastic lined CFK pressure vessels. In doing so, the metal connecting piece (also called the boss or liner connection) must be easily assembleable and remain connected to the liner in a leak-proof manner for the life of the pressure vessel.

[005] Portanto, seria desejável fornecer uma peça de conexão para o vaso interno (conexão de revestimento), o qual é fácil de montar e permanece conectado ao revestimento de maneira à prova de vazamento ao longo de toda a vida útil.[005] Therefore, it would be desirable to provide a connection piece for the inner vessel (liner connection), which is easy to assemble and remains connected to the liner in a leak-proof manner throughout its service life.

SUMMARY OF THE INVENTION

[006] Portanto, é um objetivo da invenção fornecer uma peça de conexão para o vaso interno, o qual é fácil de montar e permanece conectado ao vaso interno (revestimento) à prova de vazamentos ao longo da vida útil inteira.[006] Therefore, it is an object of the invention to provide a connection piece for the inner vessel, which is easy to assemble and remains leak-proof connected to the inner vessel (liner) throughout the entire service life.

[007] Este objetivo é alcançado por uma tampa de polo para o fechamento bem vedado de um vaso de pressão, em que a tampa de polo compreende um lado interno para o fechamento posterior do vaso de pressão, um lado externo para o superenrolamento com um material compósito de fibra após o fechamento do vaso de pressão e um duto aberto em formato de gargalo com um contorno interno que se projeta para fora para o lado externo, cada um feito de material plástico, e um elemento de porta de pressão conectado ao duto para o fechamento do duto, em que o elemento de porta de pressão compreende um cone de vedação feito de metal com uma primeira seção que se projeta para fora através do duto e uma segunda seção que se afunila pelo menos na área do duto de maneira em formato de cone na direção a primeira seção, que é mantida por meio de um meio de fixação disposto na primeira seção do lado de fora em um encaixe por pressão bem vedado no contorno interno.[007] This object is achieved by a pole cap for the well-sealed closure of a pressure vessel, wherein the pole cap comprises an inner side for the posterior closure of the pressure vessel, an outer side for the supercoil with a fiber composite material after closing the pressure vessel, and an open neck-shaped duct with an inner contour that protrudes outwards to the outer side, each made of plastic material, and a pressure port element connected to the duct for closing the duct, wherein the pressure port element comprises a sealing cone made of metal with a first section projecting outwardly through the duct and a second section tapering at least in the area of the duct in an angled manner cone shape towards the first section, which is held by means of fastening means disposed on the first section from the outside in a well-sealed press fit on the inner contour.

[008] Os vasos de pressão na definição da invenção são todos vasos adequados para o armazenamento de fluidos e gases com uma pressão aumentada em relação às adjacências do vaso de pressão, que compreende um vaso interno feito de material plástico e um reforço feito de material compósito de fibra. Em geral, estes vasos de pressão têm formato de cilindro com terminações curvadas para fora em ambos os lados da parte central em formato de cilindro. Estas terminações são denominadas como tampas de polo e servem para o fechamento bem vedado da parte central. No vaso de pressão posterior, o lado interno da tampa de polo aqui é parte da parede interna do vaso de pressão voltada para a carga (fluido ou gás) do vaso de pressão. Consequentemente, o lado externo é o lado oposto da tampa de polo. Para o reforço do vaso de pressão, o dito lado externo é superenrolado com um material compósito de fibra, o qual pode formar ao mesmo tempo o lado externo do vaso de pressão. Após a soldagem das tampas de polo à parte central, um vaso interno é produzido, cujo aperto de pressão depende apenas do aperto de pressão da tampa de polo com o elemento de porta de pressão, em particular, o cone de vedação. Com a tampa de polo da invenção, a tampa de polo é configurada de maneira bem vedada e, portanto, o vaso interno inteiro é configurado de maneira bem vedada.[008] Pressure vessels in the definition of the invention are all vessels suitable for the storage of fluids and gases with an increased pressure in relation to the pressure vessel surroundings, which comprise an inner vessel made of plastic material and a reinforcement made of material fiber composite. In general, these pressure vessels are cylinder-shaped with outwardly curved terminations on both sides of the central cylinder-shaped part. These terminations are called pole caps and serve to tightly seal the central part. In the back pressure vessel, the inner side of the pole cap here is part of the inner wall of the pressure vessel facing the charge (fluid or gas) of the pressure vessel. Consequently, the outer side is the opposite side of the pole cap. To reinforce the pressure vessel, said outer side is supercoiled with a fiber composite material, which can form the outer side of the pressure vessel at the same time. After welding the pole caps to the central part, an inner vessel is produced, the pressure tightness of which depends only on the pressure tightness of the pole cap with the pressure port element, in particular, the sealing cone. With the pole cap of the invention, the pole cap is configured in a well-sealed manner and therefore the entire inner vessel is configured in a well-sealed manner.

[009] A fim de dotar o vaso de pressão de uma carga ou poder remover esta carga do vaso de pressão, o vaso de pressão deve compreender uma abertura reversivelmente trancável. Com vasos de pressão, tal abertura é disposta em uma das tampas de polo por meio de um duto aberto em formato de gargalo que se projeta para fora do lado externo, e que tem um elemento de porta de pressão com um contorno interno para o fechamento do duto disposto no mesmo. O contorno em formato de cone do corpo de vedação torna possível que um cone de vedação inserido do lado interno da tampa de polo no duto tenha um encaixe por pressão no contorno interno do duto em formato de gargalo. Neste caso, com contornos internos do duto em formato de gargalo, os quais não são adaptados ao formato de cone da segunda seção do cone de vedação, o cone de vedação pode, por exemplo, deslocar o material da tampa de polo na área do contorno interno de tal maneira que o contorno interno se apoie no contorno em formato de cone da segunda seção. O cone de vedação, junto com outros componentes, forma, então, o elemento de porta de pressão por meio do qual o carregamento pode ser introduzido ou descarregado do vaso de pressão. Um meio de fixação, disposto do lado externo no elemento de porta de pressão (por exemplo, uma porca de aperto ou um anel de mola que se encaixa no cone de vedação) tem o efeito de que o cone de vedação é empurrado no duto (pressionado) ou permanece na posição empurrada (pressionada) e, desse modo, o lado externo do mesmo repousa o lado interno do duto de tal maneira que uma carga do vaso de pressão, sob pressão em excesso, não possa escapar através do duto.[009] In order to provide the pressure vessel with a load or to be able to remove this load from the pressure vessel, the pressure vessel must comprise a reversibly lockable opening. With pressure vessels, such an opening is arranged in one of the pole caps by means of an open neck-shaped duct projecting outwardly, and having a pressure port element with an internal contour for closure. of the duct arranged in it. The cone-shaped contour of the sealing body makes it possible for a sealing cone inserted from the inner side of the pole cap into the duct to be press-fitted into the inner contour of the neck-shaped duct. In this case, with neck-shaped internal contours of the duct, which are not adapted to the cone shape of the second section of the sealing cone, the sealing cone can, for example, displace the pole cap material in the area of the contour internal contour in such a way that the internal contour rests on the cone-shaped contour of the second section. The sealing cone, together with other components, then forms the pressure port element through which the charge can be introduced into or discharged from the pressure vessel. A fastening means arranged on the outside of the pressure port element (e.g. a clamping nut or a spring ring that fits into the sealing cone) has the effect that the sealing cone is pushed into the duct ( pressed) or remains in the pushed (pressed) position and thus the outer side thereof rests against the inner side of the duct in such a way that a charge from the pressure vessel, under excess pressure, cannot escape through the duct.

[010] Devido a razões de peso e custo, a tampa de polo em si consiste em material plástico (bem como o vaso interno restante). O material plástico pode se deformar pelo tempo de operação devido à pressão que prevalece no vaso de pressão, para que o vazamento possa ocorrer entre a peça de conexão e a tampa de polo. Devido à sua construção com um duto especificamente configurado e um elemento de porta de pressão correspondente, a tampa de polo de acordo com a invenção impede que o material plástico do duto em formato de gargalo possa se deformar e, portanto, dota uma tampa de polo de peça de conexão para o vaso interno, que é fácil de montar e permanece conectada à tampa de polo ao longo da vida útil inteira e assim com o vaso interno posterior (revestimento) de maneira à prova de vazamento. A estrutura da tampa de polo de acordo com a invenção com um elemento de porta de pressão foi mudada de tal maneira que[010] Due to weight and cost reasons, the pole cap itself consists of plastic material (as well as the remaining inner vessel). The plastic material may deform over time of operation due to the pressure prevailing in the pressure vessel, so that leakage may occur between the connecting part and the pole cap. Due to its construction with a specifically configured duct and a corresponding pressure port element, the pole cap according to the invention prevents the plastic material of the neck-shaped duct from deforming and therefore provides a pole cap. of connecting piece for the inner vessel, which is easy to assemble and remains connected to the pole cap throughout the entire service life and thus to the subsequent inner vessel (lining) in a leak-proof manner. The structure of the pole cap according to the invention with a pressure port element has been changed in such a way that

[011] até mesmo com pressões de superfície muito altas como resultado da pressão interna do vaso de pressão, o material plástico não possa fluir para longe na superfície de conexão entre o elemento de porta de pressão e o duto em formato de gargalo, devido ao fato de que o material plástico aqui é em câmara pelo formato de cone do contorno interno do duto e o cone de vedação. Devido à estrutura cônica do cone de vedação e do contorno interno consequentemente em repouso contra o cone de vedação de maneira adaptada em forma, um vão estreito resulta em uma direção para fora, a qual efetua a vedação da porta de pressão. O material plástico precisaria fluir através deste vão estreito, se fosse desejável fluir para longe da superfície pressão do cone de vedação. Mas isso seria apenas possível aumentando-se adicionalmente a pressão de superfície, o que não ocorreria visto que o contorno interno do duto repousa no contorno em formato de cone do cone de vedação e com a área de sustentação grande alcançada, desse modo, com um efeito de vedação muito satisfatório, apenas uma baixa pressão de superfície por unidade de superfície em relação à técnica anterior é causada. Na técnica anterior, o cone de vedação e o duto são conectados entre si apenas por meio de um rosqueamento, em que altas pressões locais são produzidas por meio das quais o material plástico é deformado sob o cone de vedação e podem fluir para longe sob o cone de vedação no caso de pressão de superfície muito alta. Na técnica anterior, um compromisso é, portanto, necessário entre o torque de aperto e consequentemente o aperto sob altas pressões e pressão de superfície excessiva e, desse modo, o fluxo do material plástico, o que resulta em vasos de pressão da técnica anterior não sendo adequados para pressões muito altas. Ao contrário, os vasos de pressão com a tampa de polo de acordo com a invenção são adequados até as pressões nas quais o reforço de fibra do vaso de pressão falharia. Com a construção de acordo com a invenção, o efeito de vedação do cone de vedação é adicionalmente aumentado sob alta pressão no vaso de pressão. Para este fim, o cone de vedação é pressionado da direção do vaso de pressão interior para a abertura de gargalo do duto, que aumenta o efeito de vedação. Por meio do meio de fixação no outro lado da abertura de gargalo do duto, o cone de vedação é puxado até alcançar a posição de extremidade de maneira controlada em torque ou até travar no meio de fixação e, desse modo, se manter em sua posição de vedação pretendida. Devido ao projeto do cone de vedação, a área de superfície do cone de vedação voltada para o lado interno do vaso de pressão (alta pressão) é maior do que a área de superfície do cone de vedação voltada para o lado externo do vaso de pressão (baixa pressão, por exemplo, pressão normal). A diferença entre as áreas de superfície multiplicadas pela pressão de gás cria uma force proporcional à pressão em direção do efeito de vedação, desse modo, a pressão de gás produz um efeito de vedação mais alto com pressão mais alta. A tampa de polo que tem um elemento de porta de pressão de acordo com a invenção é, desse modo, redundante contra vazamentos.[011] Even at very high surface pressures as a result of the internal pressure of the pressure vessel, the plastic material cannot flow away on the connecting surface between the pressure port element and the bottleneck duct, due to the fact that the plastic material here is chambered by the cone shape of the internal contour of the duct and the sealing cone. Due to the conical structure of the sealing cone and the internal contour consequently resting against the sealing cone in a form-adapted manner, a narrow gap results in an outward direction, which effects the sealing of the pressure port. The plastic material would need to flow through this narrow gap if it were to flow away from the pressure surface of the seal cone. But this would only be possible by additionally increasing the surface pressure, which would not occur since the inner contour of the duct rests on the cone-shaped contour of the sealing cone and with the large bearing area thus achieved with a very satisfactory sealing effect, only a low surface pressure per unit surface compared to the prior art is caused. In the prior art, the sealing cone and the duct are connected to each other only by means of threading, whereby high local pressures are produced whereby the plastic material is deformed under the sealing cone and allowed to flow away under the sealing cone in case of very high surface pressure. In the prior art, a compromise is therefore necessary between the tightening torque and consequently the tightening under high pressures and excessive surface pressure and thereby the flow of the plastic material, which results in prior art pressure vessels not being suitable for very high pressures. On the contrary, the pressure vessels with the pole cap according to the invention are suitable up to pressures at which the fiber reinforcement of the pressure vessel would fail. With the construction according to the invention, the sealing effect of the sealing cone is further increased under high pressure in the pressure vessel. To this end, the sealing cone is pressed from the direction of the inner pressure vessel to the duct neck opening, which increases the sealing effect. By means of the fixing means on the other side of the duct neck opening, the sealing cone is pulled until it reaches the end position in a torque-controlled manner or until it locks onto the fixing means and thus remains in its position desired seal. Due to the design of the seal cone, the surface area of the seal cone facing the inside of the pressure vessel (high pressure) is greater than the surface area of the seal cone facing the outside of the pressure vessel (low pressure, e.g. normal pressure). The difference between the surface areas multiplied by the gas pressure creates a force proportional to the pressure toward the sealing effect, thus the gas pressure produces a higher sealing effect at higher pressure. The pole cap having a pressure port element according to the invention is therefore redundant against leaks.

[012] Em uma modalidade, o contorno interno se afunila pelo menos em uma área do duto de maneira em formato de cone para fora ao longo do duto, em que o contorno interno em formato de cone é adaptado à segunda seção em formato de cone. Desse modo, o encaixe por força entre o cone de vedação e o contorno interno é melhorado, o que melhora o efeito de vedação e o assento do cone de vedação no duto em formato de gargalo. Em uma modalidade preferencial, o contorno interno em formato de cone é, para esse fim, adaptado ao formato de cone da segunda seção do cone de vedação de maneira precisamente encaixada. Esse contorno interno adaptado em formato de cone permite que um cone de vedação do lado interno da tampa de polo, consequentemente adaptado ao formato desse contorno interno, seja inserido no duto, o qual leva a uma melhora adicional.[012] In one embodiment, the inner contour tapers at least in one area of the duct in a cone-shaped manner outward along the duct, wherein the inner cone-shaped contour is adapted to the second cone-shaped section . In this way, the force fit between the sealing cone and the inner contour is improved, which improves the sealing effect and the seating of the sealing cone in the neck-shaped duct. In a preferred embodiment, the cone-shaped inner contour is, for this purpose, adapted to the cone shape of the second section of the sealing cone in a precisely fitted manner. This cone-shaped adapted inner contour allows a sealing cone from the inner side of the pole cap, consequently adapted to the shape of this inner contour, to be inserted into the duct, which leads to a further improvement.

[013] Em uma modalidade, o contorno interno em formato de cone do duto se estende do lado interno para a extremidade do gargalo no lado externo. Um cone de vedação conformado de maneira consequentemente adaptada à extensão do contorno interno tem, desse modo, uma área de contato maior com o contorno interno, que distribui a força de pressão aplicada do cone de vedação para o contorno interno em uma superfície maior e, desse modo, a pressão de superfície por unidade de superfície e, assim, o risco do material plástico do duto em formato de gargalo fluir é adicionalmente reduzido.[013] In one embodiment, the cone-shaped inner contour of the duct extends from the inner side to the end of the neck on the outer side. A sealing cone shaped in a manner accordingly adapted to the extent of the inner contour thus has a larger contact area with the inner contour, which distributes the pressure force applied from the sealing cone to the inner contour over a larger surface and, In this way, the surface pressure per unit surface and thus the risk of the neck-shaped duct's plastic material flowing is further reduced.

[014] Em outra modalidade, o cone de vedação se projeta com sua segunda seção do duto além do lado interno. Como resultado, a porca de aperto, por exemplo, pode ser aparafusada do lado de fora para o cone de vedação, o que facilita a montagem do cone de vedação no duto em formato de gargalo.[014] In another embodiment, the sealing cone projects with its second duct section beyond the inner side. As a result, the clamping nut, for example, can be screwed onto the sealing cone from the outside, which makes it easier to mount the sealing cone in the neck-shaped duct.

[015] Em outra modalidade a tampa de polo compreende adicionalmente um elemento de afixação para se afixar ao duto em formato de gargalo, em que o elemento de afixação compreende uma primeira área de contato, a qual se estende de maneira plana em direção radial do duto em formato de gargalo ao longo do lado externo e é adaptada ao contorno do lado externo e é fornecida para o superenrolamento com o material compósito de fibra, e uma segunda área de contato, cujo formato interno é adaptado a um formato externo do duto em formato de gargalo de tal maneira, que a segunda área de contato impeça uma deformação do formato externo do duto em formato de gargalo em direção radial. Após o conjunto do elemento de afixação no duto em formato de gargalo, a tampa de polo com elemento de afixação é superenrolada com material compósito de fibra da mesma maneira que a tampa de polo de acordo com a invenção sem tal elemento de afixação. A direção radial neste caso se refere à direção que aponta para longe do centro do duto. Com vasos de pressão cilíndricos, as tampas de polo são configuradas de modo semelhante de maneira circular em termos de sua circunferência. Em geral, o elemento de conexão é disposto no centro da tampa de polo, como resultado cuja direção radial coincide com a direção radial ao eixo geométrico de simetria (eixo geométrico de cilindro) do vaso de pressão. A primeira área de contato do elemento de afixação pode ser, assim, afixada ao lado externo, que é especificamente configurado na área de contato para o elemento de afixação, por exemplo, o lado externo pode ter uma depressão que recebe a área de contato, para que a tampa de polo com o elemento de afixação tenha o mesmo formato externo como uma tampa de polo, que não é fornecida para ser adicionalmente equipada com um elemento de afixação. Os materiais plásticos mais macios, como polietileno, também podem ser usados aqui para as tampas de polo ou o vaso interno do vaso de pressão, devido ao fato de que, no caso da tampa de polo de acordo com a invenção, o efeito de vedação é mantido como resultado de sua configuração e não há perigo de o vaso de pressão se tornar prematuramente não apertado sob alta pressão ou após uma pluralidade de mudanças de carga.[015] In another embodiment, the pole cap additionally comprises a fixing element for attaching to the neck-shaped duct, wherein the fixing element comprises a first contact area, which extends flat in a radial direction from the neck-shaped duct along the outer side and is adapted to the contour of the outer side and is provided for supercoiling with the fiber composite material, and a second contact area, the inner shape of which is adapted to an outer shape of the duct in neck shape in such a way that the second contact area prevents deformation of the external shape of the neck-shaped duct in a radial direction. After assembling the mounting element on the neck-shaped duct, the pole cap with the posting element is supercoiled with fiber composite material in the same manner as the pole cap according to the invention without such a posting element. The radial direction in this case refers to the direction that points away from the center of the duct. With cylindrical pressure vessels, the pole caps are similarly configured in a circular manner in terms of their circumference. In general, the connecting element is arranged in the center of the pole cap, as a result of which the radial direction coincides with the radial direction to the geometric axis of symmetry (cylinder geometric axis) of the pressure vessel. The first contact area of the display element may thus be affixed to the outer side, which is specifically configured in the contact area for the display element, for example, the outer side may have a depression that receives the contact area, so that the pole cap with the display element has the same external shape as a pole cap, which is not provided to be additionally equipped with a display element. Softer plastic materials such as polyethylene can also be used here for the pole caps or the inner vessel of the pressure vessel, due to the fact that, in the case of the pole cap according to the invention, the sealing effect is maintained as a result of its configuration and there is no danger of the pressure vessel becoming prematurely untightened under high pressure or after a plurality of load changes.

[016] Em uma modalidade preferencial, o formato externo do duto compreende uma borda circunferencial na extremidade do gargalo, preferencialmente a borda é uma superfície plana perpendicular à direção longitudinal do duto ou o vaso de pressão posterior. Nesse caso, a segunda área de contato cobre a borda circunferencial pelo menos parcialmente, para que uma deformação do formato externo do duto também seja, além disso, impedido perpendicular à direção radial.[016] In a preferred embodiment, the external shape of the duct comprises a circumferential edge at the end of the neck, preferably the edge is a flat surface perpendicular to the longitudinal direction of the duct or the rear pressure vessel. In this case, the second contact area covers the circumferential edge at least partially, so that a deformation of the external shape of the duct is also prevented perpendicular to the radial direction.

[017] Em outra modalidade, a segunda área de contato se estende adicionalmente ao longo da primeira seção do cone de vedação, em que a primeira seção compreende uma vedação adequadamente disposta circunferencialmente em torno da primeira seção para a vedação bem vedada em relação à segunda área de contato do elemento de afixação.[017] In another embodiment, the second contact area further extends along the first section of the sealing cone, wherein the first section comprises a seal suitably arranged circumferentially around the first section for tight sealing relative to the second. contact area of the display element.

[018] Em outra modalidade, o meio de fixação, que é disposto do lado de fora na primeira seção, é uma porca de aperto aparafusada na primeira seção, com a qual a segunda seção é puxada no contorno interno para a vedação bem vedada. A porca de aperto pode, assim, por um lado, ser presa diretamente ou indiretamente ao cone de vedação por meio de um rosqueamento e puxa, por outro lado, diretamente ou indiretamente no duto em formato de gargalo, para que o cone de vedação seja pressionado contra o contorno interno do duto.[018] In another embodiment, the fastening means, which is arranged on the outside in the first section, is a clamping nut screwed into the first section, with which the second section is pulled into the inner contour for the well-sealed seal. The clamping nut can therefore, on the one hand, be attached directly or indirectly to the sealing cone by means of a thread and, on the other hand, pull directly or indirectly onto the neck-shaped duct, so that the sealing cone is pressed against the inner contour of the duct.

[019] Em outra modalidade, o elemento de afixação compreende adicionalmente uma terceira área na direção longitudinal acima da segunda área de contato, a qual compreende um lado interno voltado para a primeira seção, em que o lado interno da terceira área é disposto de tal maneira que um vão circunferencial seja formado entre o lado interno e a primeira seção do cone de vedação na direção radial, em que o vão é fornecido e projetado para o recebimento da porca de aperto. Aqui, a direção longitudinal se refere à direção ao longo do duto do lado de dentro para o lado de fora ou a direção ao longo do eixo geométrico de cilindro do vaso de pressão posterior. Por meio da terceira área, a porca de aperto é protegida de estresse mecânico externo.[019] In another embodiment, the display element additionally comprises a third area in the longitudinal direction above the second contact area, which comprises an inner side facing the first section, wherein the inner side of the third area is arranged so so that a circumferential gap is formed between the inner side and the first section of the sealing cone in the radial direction, wherein the gap is provided and designed for receiving the clamping nut. Here, the longitudinal direction refers to the direction along the duct from the inside to the outside or the direction along the cylinder axis of the back pressure vessel. Through the third area, the clamping nut is protected from external mechanical stress.

[020] Em outra modalidade, a segunda área de contato forma uma área de sustentação para a porca de aperto, para que, além disso, o elemento de afixação por meio da porca de aperto seja preso por meio da área de sustentação na tampa de polo que se pressiona no duto em formato de gargalo. Desse modo, o elemento de afixação pode ser preso facilmente de modo semelhante à tampa de polo e por meio de seu efeito de sustentação de formato ao duto em formato de gargalo.[020] In another embodiment, the second contact area forms a bearing area for the clamping nut, so that, in addition, the fastening element by means of the clamping nut is secured by means of the bearing area on the clamping lid. pole that is pressed into the duct in the shape of a bottleneck. In this way, the fastening element can be easily attached in a similar way to the pole cap and via its shape-holding effect to the neck-shaped duct.

[021] Em outra modalidade, o formato interno da segunda área de contato do elemento de afixação estende-se ao longo da primeira seção do cone de vedação e tem uma reentrância em uma área oposta à primeira seção, em que o meio de fixação, disposto a partir do exterior da primeira seção, é disposto no tipo de um anel de mola elástico e a primeira seção do cone de vedação compreende uma reentrância de anel, que é adaptada ao anel de mola, em uma posição adaptada ao mesmo ao longo do eixo geométrico longitudinal, em que o anel de mola, após um pressionamento do cone de vedação no duto, trava e, assim, fixa o cone de vedação no encaixe por pressão bem vedado no contorno interno. A fixação do cone de vedação por meio do anel de mola em uma posição definida pelo anel de mola e pela reentrância de anel permite o estabelecimento simples e rápido de um encaixe por pressão, que constitui um apoio bem vedado do cone de vedação no duto. O anel de mola pode ser produzido a partir de materiais convencionais para anéis de mola com o uso de métodos convencionais, como resultado do qual o anel de mola tem sua elasticidade usual.[021] In another embodiment, the internal shape of the second contact area of the fastening element extends along the first section of the sealing cone and has a recess in an area opposite the first section, in which the fastening means, disposed from the outside of the first section, is arranged in the manner of an elastic spring ring and the first section of the sealing cone comprises a ring recess, which is adapted to the spring ring, in a position adapted thereto along the longitudinal geometric axis, in which the spring ring, after pressing the sealing cone into the duct, locks and thus fixes the sealing cone in the press fit well sealed in the inner contour. Fixing the sealing cone by means of the spring ring in a position defined by the spring ring and the ring recess allows the simple and quick establishment of a press fit, which forms a well-sealed support of the sealing cone in the duct. The spring ring can be produced from conventional spring ring materials using conventional methods, as a result of which the spring ring has its usual elasticity.

[022] Em outra modalidade, o elemento de afixação é aparafusado com sua segunda área de contato no formato externo do duto em formato de gargalo, por exemplo, por meio de uma rosca autoatarraxante. Como resultado, o elemento de afixação pode ser preso à tampa de polo em formato de gargalo, independentemente de uma porca de aperto, que é aparafusada à mesma posteriormente. A preensão possivelmente adicional do elemento de afixação por meio de uma conexão de rosca e pressionamento contra o mesmo por meio da porca de aperto aumenta o encaixe apertado do elemento de afixação no duto em formato de gargalo da tampa de polo. Em outra modalidade, o elemento de afixação e o duto em formato de gargalo são, nesse caso, configurados de tal maneira que o elemento de afixação seja aparafusado de cima no duto em formato de gargalo, até o primeiro contato direto da primeira área de contato no lado externo. Como resultado, o elemento de afixação é posicionado de modo preso no lado externo e é fácil para o montador detectar se o posicionamento está correto.[022] In another embodiment, the fixing element is screwed with its second contact area to the external shape of the neck-shaped duct, for example, by means of a self-tapping thread. As a result, the clamping element can be attached to the neck-shaped pole cap independently of a clamping nut, which is screwed onto it later. Possibly additional gripping of the clamping element by means of a threaded connection and pressing against it by means of the clamping nut increases the tight fit of the clamping element in the neck-shaped duct of the pole cap. In another embodiment, the display member and the neck-shaped duct are in this case configured in such a way that the display member is screwed from above into the neck-shaped duct, up to the first direct contact of the first contact area. on the external side. As a result, the display element is positioned securely on the outside and it is easy for the assembler to detect whether the positioning is correct.

[023] Em outra modalidade, o material plástico pelo menos do duto em formato de gargalo da tampa de polo é um material plástico mole e a segunda área de contato do elemento de afixação é dotada de uma rosca para aparafusamento autocortante na tampa de polo. Como resultado, uma disposição de uma rosca no duto em formato de gargalo é impedida, o que reduz o esforço de produção.[023] In another embodiment, the plastic material of at least the neck-shaped duct of the pole cap is a soft plastic material and the second contact area of the affixing element is provided with a thread for self-cutting screwing into the pole cap. As a result, a bottleneck-shaped arrangement of a thread in the pipeline is prevented, which reduces production effort.

[024] A invenção refere-se, ainda, a um vaso de pressão reforçado com fibra que compreende um vaso interno de um material plástico, que compreende uma parte central em formato de cilindro e duas tampas de polo, em que, cada uma, fecha a parte central em ambos os lados e uma camada externa produzida a partir de material compósito de fibra e é enrolada no vaso interno, em que uma das tampas de polo é uma tampa de polo de acordo com a invenção. De modo que um preenchimento possa ser armazenado sob pressão nesse vaso de pressão, as superfícies cilíndricas da parte central são fechadas com as tampas de polo. No caso de uma geometria hemisférica das tampas de polo, uma razão de tensão de 2:1 entre a tensão circunferencial (tensão na parede interna da parte média cilíndrica) e a tensão axial (tensão nas superfícies de cobertura) poderia existir, que poderia colocar um grande estresse na área de borda entre a parte central e as tampas de polo. Essas considerações geométricas se aplicam a todos os vasos de pressão, mesmo àqueles com um vaso interno e uma camada externa enrolada sobre o vaso interno para reforçar o vaso interno, por exemplo, com um vaso interno produzido a partir de material plástico. Por outro lado, tais vasos têm um peso muito baixo, que, por exemplo, é importante para uso em meios de transporte, e, por outro lado, preenchimentos, tal como, por exemplo, hidrogênio, podem ser armazenados sob alta pressão com baixa perda, visto que plástico tem permeabilidade a hidrogênio muito baixo e a resistência necessária é fornecida pela camada externa do material compósito de fibra. O vaso de pressão de acordo com a invenção, assim, compreende um vaso interno com tampas de polo, que são, de preferência, configurados como tampas de polo do tipo domo, que têm um formato que difere de um hemisfério, que têm uma curvatura mais forte na área de borda de tampa adjacente à parte central cilíndrica do vaso interno em comparação com uma superfície de hemisfério, enquanto a área central das tampas de polo tem uma curvatura menor em comparação com uma superfície de hemisfério. Com essa tampa de polo do tipo domo, a rigidez e salto de carga e a razão de tensão causada como resultado dos mesmos entre a direção circunferencial (parte central) e a direção axial (superfícies da tampa de polo) podem ser absorvidos particularmente bem pelas primeiras fibras dispostas axialmente na tampa de polo na área central. Tal tampa de polo em formato de domo particularmente adequada é também denominada isotensoide. Um isotensoide, portanto, refere-se a um formato que, enrolado no topo de uma camada externa de material compósito de fibra produz uma tensão constante nas fibras em todos os pontos da trajetória de fibra.[024] The invention further relates to a fiber-reinforced pressure vessel comprising an inner vessel made of a plastic material, which comprises a cylinder-shaped central part and two pole caps, each of which has a closes the central part on both sides and an outer layer produced from fiber composite material and is wrapped around the inner vessel, wherein one of the pole caps is a pole cap according to the invention. So that a filling can be stored under pressure in this pressure vessel, the cylindrical surfaces of the central part are closed with pole caps. In the case of a hemispherical geometry of the pole caps, a stress ratio of 2:1 between the circumferential stress (stress on the inner wall of the cylindrical middle part) and the axial stress (stress on the covering surfaces) could exist, which could place a large stress on the edge area between the center part and the pole caps. These geometric considerations apply to all pressure vessels, even those with an inner vessel and an outer layer wrapped over the inner vessel to reinforce the inner vessel, for example with an inner vessel produced from plastic material. On the other hand, such vessels have a very low weight, which, for example, is important for use in transport media, and, on the other hand, fillers, such as, for example, hydrogen, can be stored under high pressure with low loss, since plastic has very low hydrogen permeability and the necessary strength is provided by the outer layer of the fiber composite material. The pressure vessel according to the invention thus comprises an inner vessel with pole caps, which are preferably configured as dome-type pole caps, which have a shape that differs from a hemisphere, which have a curvature stronger in the cap edge area adjacent to the cylindrical central part of the inner vessel compared to a hemisphere surface, while the central area of the pole caps has a smaller curvature compared to a hemisphere surface. With this dome-type pole cap, the stiffness and load jump and the stress ratio caused as a result thereof between the circumferential direction (central part) and the axial direction (pole cap surfaces) can be absorbed particularly well by the first fibers arranged axially in the pole cap in the central area. Such a particularly suitable dome-shaped pole cap is also called an isotensoid. An isotensoid, therefore, refers to a shape that, wrapped on top of an outer layer of fiber composite material, produces a constant tension in the fibers at all points along the fiber path.

[025] Em geral, um material compósito de fibra consiste em dois componentes principais, nesse caso, fibras, incorporados em um material de matriz que produz o compósito sólido entre as fibras. O material compósito de fibra pode, assim, ser encolado com uma ou mais fibras, em que a fibra (ou fibras) é enrolada firmemente em contato. Isso cria uma camada de fibras em que as fibras estão enroladas em outras camadas de fibra, até o material compósito de fibra ter a espessura desejada e constitui uma camada de fibras correspondente com essa espessura. Em uma modalidade, as camadas de fibra da primeira e/ou outras fibras, por exemplo, segundas fibras, em que cada uma compreende múltiplas camadas de fibra. O compósito dota o material compósito de fibra de propriedades de qualidade mais alta, tal como, por exemplo, uma resistência maior do que qualquer um dos dois componentes individuais envolvidos poderia fornecer. O efeito de reforço das fibras na direção de fibra ocorre quando o módulo de elasticidade da fibra é maior na direção longitudinal do que o módulo de elasticidade do material de matriz, quando o alongamento na ruptura do material de matriz é maior que o alongamento na ruptura das fibras e quando a resistência à ruptura da fibra é maior que a resistência à ruptura do material de matriz. Fibras de todos os tipos podem ser usadas, por exemplo, fibras de vidro, fibras de carbono, fibras cerâmicas, fibras de aço, fibras naturais ou fibras sintéticas. Termorrígidos, elastômeros ou termoplásticos podem ser usados como materiais de matriz, por exemplo. As propriedades de material das fibras e dos materiais de matriz são conhecidas pela pessoa versada na técnica, de modo que a pessoa versada na técnica possa selecionar uma combinação adequada de fibras e materiais de matriz para produzir o material compósito de fibra para a respectiva aplicação. Nesse caso, as camadas de fibras individuais na área de compósito de fibra podem compreender uma única fibra ou diversas fibras idênticas ou diferentes.[025] In general, a fiber composite material consists of two main components, in this case fibers, embedded in a matrix material that produces the solid composite between the fibers. The fiber composite material can thus be bonded with one or more fibers, wherein the fiber (or fibers) are wound tightly in contact. This creates a fiber layer in which the fibers are wrapped around other fiber layers until the fiber composite material has the desired thickness and constitutes a corresponding fiber layer of that thickness. In one embodiment, the fiber layers of the first and/or other fibers, e.g., second fibers, each comprising multiple fiber layers. The composite endows the fiber composite material with higher quality properties, such as, for example, greater strength than either of the two individual components involved could provide. The reinforcing effect of fibers in the fiber direction occurs when the modulus of elasticity of the fiber is greater in the longitudinal direction than the modulus of elasticity of the matrix material, when the elongation at break of the matrix material is greater than the elongation at break fibers and when the breaking strength of the fiber is greater than the breaking strength of the matrix material. Fibers of all types can be used, for example glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, steel fibers, natural fibers or synthetic fibers. Thermosets, elastomers or thermoplastics can be used as matrix materials, for example. The material properties of the fibers and matrix materials are known to the person skilled in the art, so that the person skilled in the art can select a suitable combination of fibers and matrix materials to produce the fiber composite material for the respective application. In this case, the individual fiber layers in the fiber composite area may comprise a single fiber or several identical or different fibers.

[026] A invenção refere-se, ainda, a um método para produzir uma tampa de polo de acordo com a invenção produzida a partir de material plástico para o fechamento bem vedado de um vaso de pressão que compreende as etapas de: - dotar a tampa de polo de um lado interno para o fechamento posterior do vaso de pressão, um lado externo para o superenrolamento com um material compósito de fibra após fechamento do vaso de pressão e um duto em formato de gargalo que se projeta a partir do lado externo para fora com um contorno interno para a subsequente introdução de um cone de vedação como parte de um elemento de porta de pressão; - introduzir um cone de vedação produzido a partir de metal a partir do lado interno no duto, em que o cone de vedação compreende uma primeira seção e uma segunda seção que afunila pelo menos na área do duto de uma maneira em formato de cone em direção à primeira seção até a primeira seção se projetar para fora a partir do duto em formato de gargalo; - estabelecer uma vedação bem vedada entre o cone de vedação e o lado interno do duto por meio de meio de fixação, disposta a partir do lado externo na primeira seção, que mantém o cone de vedação em um encaixe por pressão bem vedado no contorno interno.[026] The invention further relates to a method for producing a pole cap according to the invention produced from plastic material for the well-sealed closure of a pressure vessel comprising the steps of: - providing the pole cap of an inner side for subsequent closure of the pressure vessel, an outer side for supercoiling with a fiber composite material after closing the pressure vessel, and a neck-shaped duct projecting from the outer side to outside with an internal contour for the subsequent introduction of a sealing cone as part of a pressure port element; - introducing a sealing cone made from metal from the inner side into the duct, wherein the sealing cone comprises a first section and a second section that tapers at least in the area of the duct in a cone-shaped manner towards to the first section until the first section projects outward from the neck-shaped duct; - establish a tight seal between the sealing cone and the inner side of the duct by means of a fastening means, arranged from the outer side in the first section, which holds the sealing cone in a well-sealed press fit on the inner contour .

[027] Assim, é fornecido um método com o qual uma tampa de polo com uma peça de conexão para o vaso interno é fácil de produzir, que é adequada para manter- se conectada de uma maneira à prova de vazamentos com o vaso interno (forro) durante toda a vida útil.[027] Thus, a method is provided with which a pole cap with a connecting piece for the inner vessel is easy to produce, which is suitable for keeping connected in a leak-proof manner with the inner vessel ( lining) throughout its useful life.

[028] Em outra modalidade, o método compreende a etapa adicional de afixar um elemento de afixação ao duto em formato de gargalo para impedir uma deformação do formato externo do duto na direção radial, em que o elemento de afixação compreende uma primeira área de contato, que se estende de modo plano na direção radial a partir do duto em formato de gargalo ao longo do lado externo e é adaptada ao contorno do lado externo e fornecida para o superenrolamento com o material compósito de fibra, e uma segunda área de contato com um formato interno adaptado a um formato externo do duto em formato de gargalo.[028] In another embodiment, the method comprises the additional step of affixing an affixing element to the neck-shaped duct to prevent deformation of the external shape of the duct in the radial direction, wherein the affixing element comprises a first contact area , which extends flat in the radial direction from the neck-shaped duct along the outer side and is adapted to the contour of the outer side and provided for supercoiling with the fiber composite material, and a second contact area with an internal shape adapted to an external shape of the bottleneck duct.

[029] Em uma modalidade do método, em que o meio de fixação, que é disposto do lado de fora na primeira seção, ser uma porca de aperto ou um anel de mola, em que a etapa para produzir a vedação bem vedada compreende a etapa de - exercer uma força de tração no cone de vedação por meio de uma porca de aperto aparafusada na primeira seção do lado de fora, ou - pressionar o cone de vedação no duto, em que o cone de vedação compreende uma reentrância de anel na primeira seção, que é adaptada ao anel de mola, em uma posição adaptada ao mesmo ao longo do eixo geométrico longitudinal, e trancamento subsequente do anel de mola na reentrância de anel do cone de vedação, em que o anel de mola é mantido elasticamente em uma reentrância no formato interno da segunda área de contato do elemento de afixação, que se estende ao longo da primeira seção do cone de vedação.[029] In one embodiment of the method, wherein the fastening means, which is disposed on the outside in the first section, is a tightening nut or a spring ring, wherein the step for producing the well-sealed seal comprises step of - exerting a pulling force on the sealing cone by means of a clamping nut screwed into the first section from the outside, or - pressing the sealing cone into the duct, wherein the sealing cone comprises a ring recess in the first section, which is adapted to the spring ring, in a position adapted to it along the longitudinal geometric axis, and subsequent locking of the spring ring in the ring recess of the sealing cone, wherein the spring ring is elastically held in a recess in the internal shape of the second contact area of the display member, which extends along the first section of the sealing cone.

[030] A invenção refere-se, ainda, a um método para produzir um vaso de pressão reforçado com fibra de acordo com a invenção que compreende as etapas de: - prover uma parte central em formato de cilindro produzida a partir de material plástico; - prover duas tampas de polo produzidas a partir de um material plástico para o fechamento da parte central, da qual pelo menos uma das tampas de polo é uma tampa de polo, de acordo com a invenção; - soldar as tampas de polo que compreendem a tampa de polo com um elemento de porta de pressão já conectado à parte central para produzir um vaso interno feito de material plástico; e - superenrolar a parte interna com material compósito de fibra para produzir o vaso de pressão reforçado por fibra.[030] The invention also relates to a method for producing a fiber-reinforced pressure vessel according to the invention which comprises the steps of: - providing a cylinder-shaped central part produced from plastic material; - providing two pole caps produced from a plastic material for closing the central part, of which at least one of the pole caps is a pole cap, according to the invention; - welding the pole caps comprising the pole cap with a pressure port element already connected to the central part to produce an inner vessel made of plastic material; and - supercoiling the inner part with fiber composite material to produce the fiber reinforced pressure vessel.

BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES

[031] Esses e outros aspectos da invenção são mostrados em detalhes nas figuras conforme segue. Figura 1: uma modalidade de uma tampa de polo de acordo com a invenção com um elemento de porta de pressão; Figura 2: outra modalidade de uma tampa de polo de acordo com a invenção com um elemento de porta de pressão; Figura 3: uma modalidade de um vaso de pressão de acordo com a invenção com uma tampa de polo de acordo com a invenção; Figura 4: outra modalidade de um vaso de pressão de acordo com a invenção com uma tampa de polo de acordo com a invenção; Figura 5: uma modalidade de um método de acordo com a invenção para produzir a tampa de polo de acordo com a invenção; e Figura 6: uma modalidade de um método de acordo com a invenção para produzir um vaso de pressão reforçado com fibra de acordo com a invenção.[031] These and other aspects of the invention are shown in detail in the figures as follows. Figure 1: an embodiment of a pole cap according to the invention with a pressure port element; Figure 2: another embodiment of a pole cap according to the invention with a pressure port element; Figure 3: an embodiment of a pressure vessel according to the invention with a pole cap according to the invention; Figure 4: another embodiment of a pressure vessel according to the invention with a pole cap according to the invention; Figure 5: an embodiment of a method according to the invention for producing the pole cap according to the invention; and Figure 6: an embodiment of a method according to the invention for producing a fiber reinforced pressure vessel according to the invention.

DETAILED DESCRIPTION OF EXAMPLE MODALITIES

[032] A Figura 1 mostra uma modalidade de uma tampa de polo 1 de acordo com a invenção com um elemento de porta de pressão 2 adequado para o fechamento bem vedado de um vaso de pressão 100. A tampa de polo 1 assim compreende um lado interno 11, voltado para o interior do vaso de pressão para o fechamento posterior do vaso de pressão 100, um lado externo 12 fornecido para o superenrolamento com um material compósito de fibra 3 após o fechamento do vaso de pressão 100 e um duto aberto em formato de gargalo 13 que se projeta para fora até o lado externo com um contorno interno em formato de cone 13i em uma segunda seção entre o lado interno 11 e o lado externo 12, que se afunila para fora ao longo do duto 13 nessa área, cada uma produzida a partir de material plástico. A tampa de polo 1 compreende adicionalmente um elemento de porta de pressão 2 conectado ao duto 13 para o fechamento do duto 13, em que o elemento de porta de pressão 2 compreende um cone de vedação 21 produzido a partir de metal com uma primeira seção 21a que se projeta para fora através do duto 13 e com uma segunda seção 21b adaptada de modo correspondente a seu contorno interno em formato de cone 13i pelo menos na área do duto 13. A seção 21b tem um formato de cone externo, correspondente ao contorno interno 13i, em uma direção longitudinal LR do duto 13 com uma primeira superfície circular A1 em ou acima do lado interno 11 e uma segunda superfície circular A2, voltada para o lado externo 12 da tampa de polo 1, em que, nessa modalidade, a primeira e a segunda superfícies A1 e A2 são alinhadas perpendicularmente à direção longitudinal do duto 13. O cone de vedação 21 tem, além disso, um canal de passagem em formato de cilindro 21D em seu interior para o preenchimento do vaso de pressão 100 posteriormente com fluidos ou gases ou para a descarga dos mesmos. Devido ao fato de que a primeira superfície A1 é maior que a segunda superfície A2 e a alta pressão interna do vaso de pressão 100 é aplicada à primeira superfície A1, em correspondência à razão de superfície entre a primeira e a segunda superfícies A1, A2, o cone de vedação 21 são está pressionado, devido à pressão interna no vaso de pressão, no contorno interno em formato de cone 13i do duto 13, de modo que um bom efeito de vedação entre o cone de vedação 21 e o duto 13 seja garantido. Adicionalmente, o cone de vedação 21 é pressionado por meio de uma porca de aperto 22z, aparafusada na primeira seção 21a a partir do exterior, como o meio de fixação 22, que é disposto a partir do exterior na primeira seção 21a, para a vedação bem vedada no contorno interno em formato de cone 13i, pelo fato de que a porca de aperto na extremidade do gargalo 13h do duto em formato de gargalo 13 pressiona a borda circunferencial 13r do duto 13 na extremidade de gargalo 13h e, como resultado, puxa o cone de vedação 21 para o duto 13. Por meio da porca de aperto 22z, um apoio fixo do cone de vedação 21 no duto 13 é também garantido no estágio, em que a tampa de polo não está ainda soldada na parte central do vaso interno ou o vaso de pressão posterior 100 não é ainda aplicada com pressão interna. Para essa finalidade, o cone de vedação 21 se projeta para fora do duto além do lado interno 11 com sua segunda seção 21b, o que facilita a montagem da porca de aperto 22z. O formato da porca de aperto 22z e da rosca correspondente 16 na segunda seção 21b do cone de vedação 21 pode ser adequadamente projetado por uma pessoa versada na técnica. De preferência, o contorno interno em formato de cone 13i do duto 13 pode assim também se estender a partir do lado interno 11 até a extremidade do gargalo 13h no lado externo 12.[032] Figure 1 shows an embodiment of a pole cap 1 according to the invention with a pressure port element 2 suitable for the well-sealed closure of a pressure vessel 100. The pole cap 1 thus comprises a side inner side 11, facing the inside of the pressure vessel for subsequent closure of the pressure vessel 100, an outer side 12 provided for supercoiling with a fiber composite material 3 after closing the pressure vessel 100, and an open duct shaped of neck 13 projecting outwards to the outer side with a cone-shaped inner contour 13i in a second section between the inner side 11 and the outer side 12, which tapers outwards along the duct 13 in that area, each one produced from plastic material. The pole cap 1 further comprises a pressure port element 2 connected to the duct 13 for closing the duct 13, wherein the pressure port element 2 comprises a sealing cone 21 produced from metal with a first section 21a projecting outwardly through the duct 13 and having a second section 21b adapted correspondingly to its inner cone-shaped contour 13i at least in the area of the duct 13. The section 21b has an outer cone shape corresponding to the inner contour 13i, in a longitudinal direction LR of the duct 13 with a first circular surface A1 on or above the inner side 11 and a second circular surface A2, facing the outer side 12 of the pole cover 1, wherein, in this embodiment, the first and the second surfaces A1 and A2 are aligned perpendicular to the longitudinal direction of the duct 13. The sealing cone 21 furthermore has a cylinder-shaped passage channel 21D within it for filling the pressure vessel 100 subsequently with fluids. or gases or for their discharge. Due to the fact that the first surface A1 is larger than the second surface A2 and the high internal pressure of the pressure vessel 100 is applied to the first surface A1, corresponding to the surface ratio between the first and second surfaces A1, A2, the sealing cone 21 is pressed, due to the internal pressure in the pressure vessel, on the cone-shaped inner contour 13i of the duct 13, so that a good sealing effect between the sealing cone 21 and the duct 13 is guaranteed . Additionally, the sealing cone 21 is pressed by means of a clamping nut 22z, screwed into the first section 21a from the outside, as the fixing means 22, which is arranged from the outside in the first section 21a, for sealing. tightly sealed at the cone-shaped inner contour 13i, due to the fact that the clamping nut at the neck end 13h of the neck-shaped duct 13 presses the circumferential edge 13r of the duct 13 at the neck end 13h and, as a result, pulls the sealing cone 21 to the duct 13. By means of the clamping nut 22z, a fixed support of the sealing cone 21 in the duct 13 is also ensured at the stage, in which the pole cap is not yet welded to the central part of the vessel internal or rear pressure vessel 100 is not yet applied with internal pressure. For this purpose, the sealing cone 21 projects out of the duct beyond the inner side 11 with its second section 21b, which facilitates the assembly of the clamping nut 22z. The shape of the clamping nut 22z and the corresponding thread 16 in the second section 21b of the sealing cone 21 can be suitably designed by a person skilled in the art. Preferably, the cone-shaped inner contour 13i of the duct 13 may thus also extend from the inner side 11 to the end of the neck 13h on the outer side 12.

[033] A Figura 2 mostra outra modalidade de uma tampa de polo 1 de acordo com a invenção com um elemento de porta de pressão 2. Nessa modalidade, a tampa de polo 1 compreende, ainda, adicionalmente à tampa de polo da Figura 1, um elemento de afixação 14, que é afixado ao duto em formato de gargalo 13. O elemento de afixação 14 compreende, assim, uma primeira área de contato 14a, que se estende de forma plana na direção radial a partir do duto em formato de gargalo 13 ao longo do lado externo 12 e é adaptado ao contorno do lado externo 12 e é fornecido para o superenrolamento com material compósito de fibra 3. O lado externo 12 tem uma depressão até essa extremidade, pela qual o elemento de afixação 14 é acomodada, respectivamente, recebida de tal maneira que o contorno do lado externo 12 fora da primeira área de contato 14a seja continuado sem mudança na área com a primeira área de contato 14a no lado externo 12 na direção do duto 13. O elemento de afixação 14 compreende adicionalmente uma segunda área de contato 14b para cobrir o duto em formato de gargalo ao longo da direção longitudinal do duto 13. O formato externo do duto em formato de gargalo 13 aqui tem um formato cilíndrico em torno do formato interno em formato de cone 13i. De modo correspondente, o formato interno da segunda área de contato 14b similarmente tem um formato cilíndrico, que é adaptado à dimensão do formato externo do duto 13, de modo que a segunda área de contato 14b impeça uma deformação do formato externo do duto em formato de gargalo 13 na direção radial RR. Adicionalmente, nessa modalidade, o formato externo do duto 13 compreende uma borda circunferencial 13r na extremidade do gargalo 13h, em que a segunda área de contato 14b é conformada de tal forma que cubra a borda circunferencial 13r para cima (perpendicular à direção longitudinal), de modo que uma deformação do formato externo do duto 13 seja também impedida perpendicularmente à direção radial RR. A segunda área de contato 14b se estende, ainda, ao longo da primeira seção 21a do cone de vedação, em que, aqui, na primeira seção 21a está disposta uma vedação 23 circunferencialmente em torno da primeira seção 21a, por exemplo, uma vedação de anel em O, para a vedação bem vedada em relação à segunda área de contato 14b do elemento de afixação 14. Aqui, o elemento de afixação 14 compreende adicionalmente uma terceira área 14c, disposta na direção longitudinal LR acima da segunda área de contato 14b. A terceira área 14c compreende um lado interno 14i voltado para a primeira seção 21a, que define um vão circunferencial 15 entre o lado interno 14i e a primeira seção 21a do cone de vedação 21 na direção radial RR, de modo que, nesse vão 15, a porca de aperto 22z de um meio de fixação 22, que é disposto a partir do exterior na primeira seção 21a, possa ser disposta no cone de vedação 21 e ser aparafusada na mesma. A segunda área de contato 14b abaixo da terceira área 14c, assim, forma uma área de suporte 14z para a porca de aperto 22z, de modo que o elemento de afixação 14 por meio da porca de aperto 22z seja adicionalmente preso por meio da área de suporte 14z na tampa de polo 1 que pressiona o duto em formato de gargalo 13. O formato da porca de aperto 22z e da rosca correspondente 16 na segunda seção 21b do cone de vedação 21 pode ser adequadamente projetado por uma pessoa versada na técnica. Adicional ou alternativamente, e de acordo com outras modalidades, nessa modalidade, o elemento de afixação 14, com sua segunda área de contato 14b, é aparafusado no formato externo do duto em formato de gargalo 13, em que, nesse caso, o elemento de afixação 14 é aparafusado de cima até o contato direto da primeira área de contato 14a com o lado externo 12 no duto em formato de gargalo 13. Nesse caso, a segunda área de contato 14b do elemento de afixação 14 pode compreender uma rosca autoatarraxante 16 para o propósito dessa etapa de aparafusamento, na medida em que o material plástico pelo menos do duto em formato de gargalo 13 da tampa de polo 1 é um material plástico mole. Nesse caso, nenhuma rosca poderia ser disposta no formato externo do duto em formato de gargalo 13. Se o material plástico for muito duto para autoatarraxamento, roscas correspondentes poderiam precisar ser dispostas no formato externo do duto em formato de gargalo 13 assim como no formato interno da segunda área de contato 14b. Para a entrada e saída de fluidos ou gases para dentro/fora do vaso de pressão, uma afixação de válvula é disposta no cone de vedação 21, que pode compreender aberturas de entrada e/ou saída correspondentes, um disposto de abertura para as aberturas de entrada e/ou saída e, se necessário, outros componentes, tal como um visor de pressão.[033] Figure 2 shows another embodiment of a pole cap 1 according to the invention with a pressure port element 2. In this embodiment, the pole cap 1 further comprises, in addition to the pole cap of Figure 1, a display element 14, which is affixed to the neck-shaped duct 13. The display element 14 thus comprises a first contact area 14a, which extends flat in the radial direction from the neck-shaped duct 13 along the outer side 12 and is adapted to the contour of the outer side 12 and is provided for supercoiling with fiber composite material 3. The outer side 12 has a depression to this end, through which the display element 14 is accommodated, respectively, received in such a way that the contour of the outer side 12 outside the first contact area 14a is continued without change in the area with the first contact area 14a on the outer side 12 in the direction of the duct 13. The display element 14 further comprises a second contact area 14b for covering the neck-shaped duct along the longitudinal direction of the duct 13. The outer shape of the neck-shaped duct 13 here has a cylindrical shape around the inner cone-shaped shape 13i. Correspondingly, the inner shape of the second contact area 14b similarly has a cylindrical shape, which is adapted to the dimension of the outer shape of the duct 13, so that the second contact area 14b prevents a deformation of the outer shape of the duct into a shape. of neck 13 in the radial direction RR. Additionally, in this embodiment, the external shape of the duct 13 comprises a circumferential edge 13r at the end of the neck 13h, wherein the second contact area 14b is shaped such that it covers the circumferential edge 13r upwards (perpendicular to the longitudinal direction), so that a deformation of the external shape of the duct 13 is also prevented perpendicular to the radial direction RR. The second contact area 14b further extends along the first section 21a of the sealing cone, wherein here in the first section 21a a seal 23 is arranged circumferentially around the first section 21a, e.g. O-ring, for tight sealing with respect to the second contact area 14b of the display element 14. Here, the display element 14 additionally comprises a third area 14c, disposed in the longitudinal direction LR above the second contact area 14b. The third area 14c comprises an inner side 14i facing the first section 21a, which defines a circumferential gap 15 between the inner side 14i and the first section 21a of the sealing cone 21 in the radial direction RR, so that, in this gap 15, the clamping nut 22z of a fastening means 22, which is disposed from the outside in the first section 21a, can be disposed on the sealing cone 21 and be screwed thereto. The second contact area 14b below the third area 14c thus forms a support area 14z for the clamping nut 22z, so that the clamping element 14 by means of the clamping nut 22z is additionally secured by means of the clamping area. bracket 14z on the pole cap 1 that presses the neck-shaped duct 13. The shape of the clamping nut 22z and the corresponding thread 16 on the second section 21b of the sealing cone 21 can be suitably designed by a person skilled in the art. Additionally or alternatively, and according to other embodiments, in this embodiment, the display element 14, with its second contact area 14b, is screwed to the external shape of the neck-shaped duct 13, wherein in this case the display element mounting element 14 is screwed from above until the first contact area 14a comes into direct contact with the outer side 12 on the neck-shaped duct 13. In this case, the second contact area 14b of the mounting element 14 may comprise a self-tapping thread 16 to the purpose of this screwing step insofar as the plastic material of at least the neck-shaped duct 13 of the pole cap 1 is a soft plastic material. In this case, no threads could be arranged in the outer shape of the neck-shaped duct 13. If the plastic material is too ductless for self-tapping, corresponding threads might need to be arranged in the outer shape of the neck-shaped duct 13 as well as in the inner shape. of the second contact area 14b. For the entry and exit of fluids or gases into/out of the pressure vessel, a valve attachment is arranged on the sealing cone 21, which may comprise corresponding inlet and/or outlet openings, an opening arrangement for the inlet and/or outlet and, if necessary, other components, such as a pressure display.

[034] A Figura 3 mostra outra modalidade de uma tampa de polo 1 de acordo com a invenção com um elemento de porta de pressão 2, em que a porca de aperto 22z, como o elemento de fixação 22, conforme mostrado na Figura 2, foi substituído aqui por um anel de mola 22f. Nesse caso, o formato interno da segunda área de contato 14b do elemento de afixação 14 se estende similarmente ao longo da primeira seção 21a do cone de vedação 21 e tem, em uma área oposta à primeira seção 21a, uma reentrância 14d, em que o meio de fixação 22, que é disposto a partir do exterior na primeira seção 21a, é disposto no formato de um anel de mola elástico 22f (círculo preto). A primeira seção 21a do cone de vedação 21 compreende uma reentrância de anel 21e, que é adaptada ao anel de mola 22f (aqui completamente preenchida pelo anel de mola 22f), em uma posição adaptada ao mesmo ao longo do eixo geométrico longitudinal LR, em que o anel de mola 22f trava-se no duto 13 após um pressionamento do cone de vedação 21 ao longo do eixo geométrico longitudinal LR e, assim, fixa o cone de vedação 21 no encaixe por pressão bem vedado, mostrado aqui, no contorno interno 13i. Adicionalmente, conforme mostrado aqui, como na Figura 2, um anel de vedação 23 é disposto. Para detalhes em relação ao anel de vedação, é feita referência à Figura 2.[034] Figure 3 shows another embodiment of a pole cap 1 according to the invention with a pressure port element 2, wherein the clamping nut 22z, as the fastening element 22, as shown in Figure 2, it was replaced here by a 22f spring ring. In this case, the internal shape of the second contact area 14b of the display member 14 similarly extends along the first section 21a of the sealing cone 21 and has, in an area opposite the first section 21a, a recess 14d, in which the fixing means 22, which is arranged from the outside in the first section 21a, is arranged in the shape of an elastic spring ring 22f (black circle). The first section 21a of the sealing cone 21 comprises a ring recess 21e, which is adapted to the spring ring 22f (here completely filled by the spring ring 22f), in a position adapted thereto along the longitudinal geometric axis LR, in that the spring ring 22f locks into the duct 13 after pressing the sealing cone 21 along the longitudinal geometric axis LR and thus secures the sealing cone 21 in the tightly sealed press fit, shown here, in the inner contour 13i. Additionally, as shown here, as in Figure 2, a sealing ring 23 is arranged. For details regarding the sealing ring, reference is made to Figure 2.

[035] A Figura 4 mostra uma modalidade de um vaso de pressão 100 de acordo com a invenção com uma tampa de polo 1 de acordo com a invenção. Aqui, o vaso de pressão reforçado com fibra 100 compreende um vaso interno 110 produzido a partir de um material plástico com uma parte central em formato de cilindro 120 e duas tampas de polo 1, 1', em cada caso dispostas em ambos os lados da parte central 120, que fecham a parte central 120 em ambos os lados. Visto que tanto a parte central 120 assim como as tampas de polo 1, 1' são produzidas a partir de material plástico, as tampas de polo 1, 1' podem ser conectadas de uma maneira bem vedada com a parte central 120 com o uso de métodos de soldagem convencionais, de modo que o vaso interno 110 seja completamente produzido. Uma camada externa produzida a partir de material compósito de fibra 3 é enrolada no vaso interno 110 após sua produção, a fim de reforçar o vaso interno 110 para a aplicação desejada de tal forma que o vaso de pressão resultante 100 tenha a resistência necessária contra cargas de pressão.[035] Figure 4 shows an embodiment of a pressure vessel 100 according to the invention with a pole cap 1 according to the invention. Here, the fiber-reinforced pressure vessel 100 comprises an inner vessel 110 produced from a plastic material with a central cylinder-shaped portion 120 and two pole caps 1, 1', in each case disposed on both sides of the central part 120, which close the central part 120 on both sides. Since both the central part 120 and the pole caps 1, 1' are produced from plastic material, the pole caps 1, 1' can be connected in a well-sealed manner with the central part 120 with the use of conventional welding methods, so that the inner vessel 110 is completely produced. An outer layer produced from fiber composite material 3 is wound onto the inner vessel 110 after its production in order to reinforce the inner vessel 110 for the desired application such that the resulting pressure vessel 100 has the necessary resistance against loads. depression.

[036] A Figura 5 mostra uma modalidade de um método 200 de acordo com a invenção para produzir a tampa de polo 1 de acordo com a invenção. Para a modalidade específica detalhada da tampa de polo, é feita referência às figuras 1 a 3. O método 200 compreende as etapas da provisão 210 da tampa de polo 1 com um lado interno 11 para o fechamento posterior do vaso de pressão 100, um lado externo 12 para o superenrolamento com um material compósito de fibra 3 após fechamento do vaso de pressão 100 e um duto aberto em formato de gargalo 13, projetando-se para forma até o lado externo 12, com um contorno interno 13i para a introdução subsequente de um cone de vedação 21 como parte de um elemento de porta de pressão 2; da introdução 220 de um cone de vedação 21 produzido a partir de metal do lado interno 13i para o duto 13, em que o cone de vedação 21 compreende uma primeira seção 21a e uma segunda seção 21b que se afunila pelo menos na área do duto 13 de uma maneira em formato de cone na direção da primeira seção 21a, até a primeira seção 21a se projetar para fora a partir do duto em formato de gargalo 13; e do estabelecimento 260 de uma vedação bem vedada entre o cone de vedação 21 e o lado interno 13i do duto 13 por meio de um meio de fixação 22, que é disposto a partir do exterior na primeira seção 21a, que mantém o cone de vedação em um encaixe por pressão bem vedado no contorno interno 13i. Nesse caso, o método 200 em uma modalidade compreende a etapa adicional de afixar 230 um elemento de afixação 14 ao duto em formato de gargalo 13 para impedir uma deformação do formato externo do duto 13 na direção radial RR, em que o elemento de afixação 14 compreende uma primeira área de contato 14a, que se estende de maneira plana na direção radial do duto em formato de gargalo 13 ao longo do lado externo 12 e é adaptado ao contorno do lado externo 12 e é dotado para o superenrolamento do material compósito de fibra 3, e uma segunda área de contato 14b com um formato interno adaptado para um formato externo do duto em formato de gargalo 13. Se o meio de fixação 22, que é disposto a partir do exterior na primeira seção 21a, for uma porca de aperto 22z ou um anel de mola 22f, a etapa para o estabelecimento 240 da vedação bem vedada pode compreender, ainda, exercer 240 uma força de tração sobre o cone de vedação 21 por meio da porca de aperto 22z aparafusada a partir do exterior na primeira seção 21a, ou pressionamento 250 do cone de vedação 21 no duto 13, em que o cone de vedação 21 na primeira seção 21a compreende uma reentrância de anel 21e, que é adaptada ao anel de mola 22f, em uma posição adaptada ao mesmo ao longo do eixo geométrico longitudinal LR, e um trancamento subsequente in 255 do anel de mola 22f na reentrância de anel 21e do cone de vedação 21, em que o anel de mola 22f é mantido elasticamente em uma reentrância 14d no formato interno da segunda área de contato 14b do elemento de afixação 14, que se estende ao longo da primeira seção 21a do cone de vedação 21.[036] Figure 5 shows an embodiment of a method 200 according to the invention for producing pole cap 1 according to the invention. For the specific detailed embodiment of the pole cap, reference is made to figures 1 to 3. The method 200 comprises the steps of providing 210 of the pole cap 1 with an inner side 11 for the subsequent closure of the pressure vessel 100, a external 12 for supercoiling with a fiber composite material 3 after closing the pressure vessel 100 and an open neck-shaped duct 13, projecting to form to the external side 12, with an internal contour 13i for the subsequent introduction of a sealing cone 21 as part of a pressure port element 2; of introducing 220 a sealing cone 21 made from inner side metal 13i into the duct 13, wherein the sealing cone 21 comprises a first section 21a and a second section 21b that tapers at least in the area of the duct 13 in a cone-shaped manner towards the first section 21a, until the first section 21a projects outwardly from the neck-shaped duct 13; and establishing 260 a tight seal between the sealing cone 21 and the inner side 13i of the duct 13 by means of a fastening means 22, which is disposed from the outside in the first section 21a, which holds the sealing cone in a well-sealed press fit in the inner contour 13i. In this case, the method 200 in one embodiment comprises the additional step of affixing 230 an affixing element 14 to the neck-shaped duct 13 to prevent a deformation of the external shape of the duct 13 in the radial direction RR, wherein the affixing element 14 comprises a first contact area 14a, which extends flat in the radial direction of the neck-shaped duct 13 along the outer side 12 and is adapted to the contour of the outer side 12 and is provided for supercoiling the fiber composite material 3, and a second contact area 14b with an internal shape adapted to an external shape of the neck-shaped duct 13. If the fastening means 22, which is arranged from the outside in the first section 21a, is a clamping nut 22z or a spring ring 22f, the step for establishing 240 the well-sealed seal may further comprise exerting 240 a pulling force on the sealing cone 21 by means of the clamping nut 22z screwed from the outside into the first section 21a, or pressing 250 of the sealing cone 21 into the duct 13, wherein the sealing cone 21 in the first section 21a comprises a ring recess 21e, which is adapted to the spring ring 22f, in a position adapted thereto along the longitudinal geometric axis LR, and a subsequent locking in 255 of the spring ring 22f in the ring recess 21e of the sealing cone 21, wherein the spring ring 22f is elastically held in a recess 14d in the internal shape of the second contact area 14b of the display member 14, which extends along the first section 21a of the sealing cone 21.

[037] A Figura 6 mostra uma modalidade de um método 300 de acordo com a invenção para produzir um vaso de pressão reforçado com fibra 100 de acordo com a invenção que compreende as etapas da provisão 310 de uma parte central em formato de cilindro 21 produzida a partir de material plástico, a provisão 320 de duas tampas de polo 1, 1' produzidas a partir de material plástico para o fechamento da parte central 120, dentre as quais uma das tampas de polo 1, 1’ é uma tampa de polo 1 de acordo com a invenção, em que a soldagem 330 das tampas de polo 1, 1' compreende a tampa de polo 1 com o elemento de porta de pressão já conectado 2 à parte central 120 para produzir um vaso interno 110 produzido a partir de material plástico, e o superenrolamento 340 do vaso interno 110 com material compósito de fibra 3 para produzir o vaso de pressão reforçado com fibra 100. Para essa finalidade, de preferência, todas as superfícies do vaso interno 110 são superenroladas com material compósito de fibra 3, exceto pelo elemento de porta de pressão 2. O método de soldagem para produzir o vaso interno 110 (forro de material plástico) é caracterizado pelo fato de que é adequado para números de unidade pequenos, médios e grandes, devido ao fato de que os pré-produtos, tubo extrudado (parte central 120) e tampas de polo moldadas por injeção 1 podem ser produzidos de uma maneira muito simples e com boa relação custo/benefício. Esse método 200 é particularmente adequado pelo fato de que apenas com esse método elementos de porta de pressão 2 (ou elementos de válvula) podem ser montados de ambos os lados 11, 12 da tampa de polo 1, visto que isso não é possível com outros métodos. Isso pode ser executado antes do processo de soldagem, contanto que ambos os lados 11, 12 da tampa de polo 1 sejam ainda livremente acessíveis, o que não é possível com os outros métodos (rotomoldagem ou método de sopro por mangueira) ou apenas por meio do duto 13 (abertura de tampa de polo).[037] Figure 6 shows an embodiment of a method 300 according to the invention for producing a fiber-reinforced pressure vessel 100 according to the invention comprising the steps of providing 310 of a cylinder-shaped central part 21 produced from plastic material, the provision 320 of two pole caps 1, 1' produced from plastic material for closing the central part 120, among which one of the pole caps 1, 1' is a pole cap 1 according to the invention, wherein the welding 330 of the pole caps 1, 1' comprises the pole cap 1 with the already connected pressure port element 2 to the central part 120 to produce an inner vessel 110 produced from material plastic, and supercoiling 340 of the inner vessel 110 with fiber composite material 3 to produce the fiber reinforced pressure vessel 100. For this purpose, preferably all surfaces of the inner vessel 110 are supercoiled with fiber composite material 3. except for the pressure port element 2. The welding method for producing the inner vessel 110 (plastic material liner) is characterized by the fact that it is suitable for small, medium and large unit numbers due to the fact that the pre -products, extruded tube (central part 120) and injection molded pole caps 1 can be produced in a very simple and cost-effective manner. This method 200 is particularly suitable in that only with this method can pressure port elements 2 (or valve elements) be mounted on both sides 11, 12 of the pole cover 1, as this is not possible with other methods. This can be carried out before the welding process, as long as both sides 11, 12 of the pole cap 1 are still freely accessible, which is not possible with the other methods (rotomolding or hose blowing method) or only by means of of duct 13 (pole cover opening).

[038] As modalidades mostradas aqui constituem apenas exemplos da presente invenção e não devem, portanto, ser entendidas como limitantes. Modalidades alternativas, que são consideradas pela pessoa versada na técnica, estão igualmente dentro do escopo da presente invenção. LISTA DE CARACTERES DE REFERÊNCIA 1 , 1’ Tampa de polo 11 Lado interno da tampa de polo 12 Lado externo da tampa de polo 13 Duto em formato de gargalo que se projeta a partir do lado externo 13i Contorno interno do duto 13h Extremidade de gargalo do duto em formato de gargalo 13r Borda circunferencial da extremidade de gargalo 14 Elemento de afixação 14a Primeira área de contato do elemento de afixação 14b Segunda área de contato do elemento de afixação 14z Área de suporte da segunda área de contato para a porca de aperto 14c Terceira área do elemento de afixação 14d Reentrância no contorno interno da segunda área de contato 14i Lado interno da terceira área do elemento de afixação 15 Vão entre o lado interno 14i e a primeira seção 21a 16 Rosca (para elemento de afixação ou porca de aperto) 2 Elemento de porta de pressão 21 Cone de vedação 21a Primeira seção do cone de vedação 21b Segunda seção do cone de vedação 21D Canal de passagem do cone de vedação 21e Reentrância de anel na primeira seção do cone de vedação 22 Meio de fixação 22f Anel de mola como o meio de fixação 22z Porca de aperto como o meio de fixação 23 Vedação 24 Afixação de válvula 3 Camada externa de material compósito de fibra 100. Vaso de pressão de acordo com a invenção 110 Vaso interno 120 Parte central em formato de cilindro do vaso interno 200 Método para produzir a tampa de polo de acordo com a invenção 210 Provisão da tampa de polo 220 Introdução do cone de vedação no duto 230 Afixar um elemento de afixação ao duto em formato de gargalo 240 Exercer uma força de tração no cone de vedação por meio de uma porca de aperto aparafusada na primeira seção do lado de fora 250 Pressionamento do cone de vedação no duto 255 Trancamento subsequente do anel de mola na reentrância de anel do cone de vedação 260 Estabelecimento de uma vedação bem vedada entre o cone de vedação e o lado interno do duto 300 Método para produzir o vaso de pressão reforçado com fibra de acordo com a invenção 310 Provisão de uma parte central em formato de cilindro produzida a partir de material plástico 320 Provisão de duas tampas de polo produzidas a partir de material plástico 330 Soldagem das tampas de polo à parte central 340 Superenrolamento da parte interna com material compósito de fibra A1 Primeira superfície do cone de vedação em direção ao lado interno 11 A2 Segunda superfície do cone de vedação em direção ao lado externo 12 FVM Material compósito de fibra LR Direção longitudinal RR Direção radial Z Eixo geométrico de cilindro da parte central cilíndrica[038] The modalities shown here constitute only examples of the present invention and should not, therefore, be understood as limiting. Alternative embodiments, which are considered by the person skilled in the art, are also within the scope of the present invention. LIST OF REFERENCE CHARACTERS 1 , 1' Pole cap 11 Inner side of pole cap 12 Outer side of pole cap 13 Neck-shaped duct projecting from the outside 13i Inner contour of duct 13h Neck end of neck-shaped duct 13r Circumferential edge of the neck end 14 Display element 14a First contact area of the clamping element 14b Second contact area of the display element 14z Support area of the second contact area for the clamping nut 14c Third clamping element area 14d Recess in inner contour of second contact area 14i Inner side of third clamping element area 15 Gap between inner side 14i and first section 21a 16 Thread (for clamping element or clamping nut) 2 Pressure port element 21 Sealing cone 21a First sealing cone section 21b Second sealing cone section 21D Sealing cone passage channel 21e Ring recess in first sealing cone section 22 Fastening means 22f Spring ring as the fastening means 22z Clamping nut as the fastening means 23 Seal 24 Valve fastening 3 Outer layer of fiber composite material 100. Pressure vessel according to the invention 110 Inner vessel 120 Cylinder-shaped central part of the vessel internal 200 Method for producing the pole cap according to the invention 210 Provision of the pole cap 220 Inserting the sealing cone into the duct 230 Attaching an affixing element to the neck-shaped duct 240 Exerting a pulling force on the sealing cone by means of a clamping nut screwed into the first section from the outside 250 Pressing the sealing cone into the duct 255 Subsequent locking of the spring ring in the ring recess of the sealing cone 260 Establishing a tight seal between the sealing cone and the inner side of the duct 300 Method for producing the fiber-reinforced pressure vessel according to the invention 310 Provision of a cylinder-shaped central part produced from plastic material 320 Provision of two pole caps produced from plastic material plastic 330 Welding of pole caps to the central part 340 Supercoiling of the inner part with fiber composite material A1 First surface of the sealing cone towards the inner side 11 A2 Second surface of the sealing cone towards the outer side 12 FVM Fiber composite material fiber LR Longitudinal direction RR Radial direction Z Cylinder geometric axis of the cylindrical central part

Claims

1. Pole cap (1) for the well-sealed closure of a pressure vessel (100), the pole cap (1) being characterized by comprising an inner side (11) for the subsequent closure of the pressure vessel ( 100), an outer side (12) for supercoiling with a fiber composite material (3) after closing the pressure vessel (100), and an open neck-shaped duct (13) projecting outward from the outer side and has an inner contour (13i), each made of plastic material, and comprises a pressure port element (2) connected to the duct (13) for closing the duct (13), wherein the pressure port element (2) comprises a sealing cone (21) made of metal with a first section (21a) that projects outwardly through the duct (13) and with a second section (21b) that tapers at least in the area of the duct ( 13) in a cone-shaped manner in the direction of the first section (21a), which is held by means of a fixing means (22) arranged in the first section (21a) on the outside in a press fit well sealed at the contour internal contour (13i), wherein the internal contour (13i) tapers at least in an area of the duct (13) in a cone-shaped manner outwards along the duct (13), wherein the internal cone-shaped contour (13i), preferably press-fitted, is adapted to the second cone-shaped section (21b), preferably the inner cone-shaped contour (13i) of the duct (13) extends from the inner side (11) to the end of bottleneck (13h) on the external side (12).

2. Pole cap (1), according to claim 1, characterized in that the sealing cone (21) projects with its second section (21b) from the duct (13) beyond the internal side (11).

3. Pole cap (1), according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the pole cap (1) additionally comprises a fixing element (14) for fixing the neck-shaped duct (13), wherein the display element (14) comprises a first contact area (14a), which extends planarly in the radial direction of the neck-shaped duct (13) along the outer side (12) and is adapted to the contour of the external side (12) and is provided for the supercoiling of the fiber composite material (3), and comprises a second contact area (14b), whose internal shape is adapted to an external shape of the neck-shaped duct (13 ) in such a way that the second contact area (14b) prevents deformation of the external shape of the neck-shaped duct (13) in the radial direction (RR).

4. Pole cover (1), according to claim 3, characterized in that the external shape of the duct (13) at the end of the neck (13h) comprises a circumferential edge (13r) and the second contact area (14b) covers the circumferential edge (13r) at least partially, so that a deformation of the external shape of the duct (13) is also prevented perpendicular to the radial direction (RR).

5. Pole cap (1), according to claim 4, characterized in that additionally, the second contact area (14b) extends along the first section (21a) of the sealing cone (21), wherein the first section (21a) comprises a suitably arranged seal (23) circumferentially around the first section (21a) for tight sealing with respect to the second contact area (14b) of the display element (14).

6. Pole cover (1), according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the fastening means (22), which is arranged outside the first section (21a), is a tightening nut ( 22z) screwed onto the first section (21a), with which the second section (21b) is pressed onto the inner contour (13i) for the well-sealed seal.

7. Pole cap (1), according to claim 6, characterized in that the display element (14) additionally comprises a third area (14c) in the longitudinal direction (LR) opposite the inside (11) of the pole cap (1) pole (1, 1') of the second contact area (14b), which comprises an inner side (14i) facing the first section (21a), in which the inner side (14i) of the third area (14c) is arranged in such a way that a circumferential gap (15) is formed between the inner side (14i) and the first section (21a) of the sealing cone (21) in the radial direction (RR), wherein the gap (15) is provided and designed to receive the clamping nut (22).

8. Pole cap (1), according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the internal shape of the second contact area (14b) of the display element (14) extends along the first section (21a) of the sealing cone (21) and have a recess (14d) in an area opposite the first section (21a) in which the recess of the fastening means (22), which is disposed on the outside in the first section (21a), is arranged in the type of an elastic spring ring (22f), and the first section (21a) of the sealing cone (21) comprises a ring recess (21e), adapted to the spring ring (22f), in a position adapted at the same along the longitudinal geometric axis (LR), where the spring ring (22f), after pressing the sealing cone (21) on the duct (13), locks and thus fixes the sealing cone ( 21) in the well-sealed press fitting on the inner contour (13i).

9. Pole cap (1), according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the display element (14) with its second contact area (14b) is screwed to the external shape of the neck-shaped duct ( 13), preferably the display element (14) and the neck-shaped duct (13) are configured in such a way that the display element (14) is screwed from above until the direct contact of the first contact area (14a) with the external side (12) on the neck-shaped duct (13).

10. Pole cap (1), according to claim 9, characterized in that the plastic material of at least the neck-shaped duct (13) of the pole cap (1) is a soft plastic material and the second area of contact (14b) of the display element (14) be equipped with a thread (16) for self-cutting screwing into the pole cap (1).

11. Fiber-reinforced pressure vessel (100) characterized by comprising an inner vessel (110) made of plastic material comprising a cylinder-shaped central part (120) and two pole caps (1, 1') in which each one closes the central part (120) on both sides and an outer layer wrapped around the inner vessel (110) made of fiber composite material (3), in which one of the pole caps (1) is configured, in accordance with the claim 1.

12. Method (200) for producing a pole cap (1) made of a plastic material for the well-sealed closure of a pressure vessel (100), according to claim 1, characterized by the steps of - provision (210 ) of the pole cap (1) with an inner side (11) for subsequent closure of the pressure vessel (100), an outer side (12) for supercoiling with a fiber composite material (3) after closing the vessel pressure valve (100) and a neck-shaped duct (13) projecting from the external side (12) outwards with an internal contour (13i) for the subsequent introduction of a sealing cone (21) as part of an element pressure port (2); - introducing (220) a sealing cone (21) made of metal on the inner side (13i) into the duct (13), wherein the sealing cone (21) comprises a first section (21a) and a second section (21b ) that tapers at least in the area of the duct (13) in a cone-shaped manner in the direction of the first section (21a) until the first section (21a) projects out of the duct in the shape of a neck (13); - establishing (260) a well-sealed seal between the sealing cone (21) and the inner side (13i) of the duct (13) by means of a fixing means (22), which is arranged on the outside in the first section (21a), and which retains the sealing cone in a well-sealed press fit in the inner contour (13i).

13. Method (200), according to claim 12, characterized by comprising the additional step of affixing (230) an affixing element (14) to the neck-shaped duct (13) to prevent deformation of the external shape of the duct (13) in the radial direction, wherein the display element (14) comprises a first contact area (14a), which extends flat in the radial direction of the neck-shaped duct (13) along the outer side ( 12) and is adapted to the contour of the external side (12) and is provided for the supercoiling of the fiber composite material (3), and a second contact area (14b) with an internal shape adapted to an external shape of the duct in a bottleneck (13).

14. Method according to claim 13, characterized in that the fastening means (22), which is arranged from the outside in the first section (21a), is a tightening nut (22z) or a spring ring (22f ), the step for establishing (240) the well-sealed seal comprises one of the steps (240) of exercising a traction force on the sealing cone (21) by means of the tightening nut (22z) screwed onto the first section ( 21a) from the outside, or pressing (250) the sealing cone (21) into the duct (13), wherein the sealing cone comprises in the first section (21a) a ring recess (21e), which is adapted to the spring ring (22f), in a position adapted thereto along the longitudinal geometric axis (LR), and the subsequent locking (255) of the spring ring (22f) in the ring recess of the sealing cone, in which the ring spring section (22f) is elastically held in a recess (14d) in the internal shape of the second contact area (14b) of the display member (14), which extends along the first section (21a) of the sealing cone (21 ).

15. Method (300) for producing a fiber-reinforced pressure vessel (100), according to claim 12, comprising the step of: providing (310) a cylinder-shaped central part (21) made of a plastic material; characterized by the additional steps of: provision (320) of two pole caps (1, 1') made of a plastic material for closing the central part (120), of which at least one of the pole caps (1, 1' ) is a pole cap (1) according to claim 1; welding (330) of the pole caps (1, 1') comprising the pole cap (1) with a pressure port element (2) already connected to the central part (120) to produce an inner vessel (2) made of plastic material; and supercoiling (340) the inner vessel (110) with fiber composite material (3) to produce the fiber-reinforced pressure vessel (100).