CN113280255A - 高压容器 - Google Patents

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undercut
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cylinder
insert part
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D.庞蒂加姆
A.普雷特勒
R.普赫雷特纳
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Magna Energy Storage Systems Inc
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Abstract

一种高压容器，包括圆柱体(10)作为中间部分，其中所述圆柱体(10)由多层复合塑料(11)组成，所述多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中高压容器在所述圆柱体(10)的轴向端部还包括至少一个半壳(13)，其中所述半壳(13)由包括屏障层(12)的多层复合塑料(11)组成，其中所述半壳(13)还包括基本旋转对称的插入部件(1)，即凸台部件，其中所述插入部件(1)包括相对于在插入部件(1)的纵向中心轴线方向上的突出部的底切部，其中所述半壳(13)的多层复合塑料(11)轴向地布置在所述插入部件(1)的底切部的两侧。

Description

高压容器
技术领域
本发明涉及一种高压容器，特别是用于存储机动车燃料的高压容器。
背景技术
众所周知，高压容器，例如用于存储氢作为机动车辆的燃料，可以由被称为衬里的内层和围绕衬里的纤维材料的缠绕构造而成。
为了生产容器，已知使用吹塑和热成型技术。然后基于软管状或平台状半成品的成形进行生产。这些通过真空和/或正压进入其最终形状。例如，可以制造两个半壳，它们彼此连接以形成容器。
对于用于加压气体存储的IV型容器的气密衬里，有两种标准的生产方法。首先，对整个衬里进行吹塑成型，其次是在注射成型和挤压工艺中制造容器段的方法，然后通过连接工艺将这些部件连接起来。
此处使用的材料通常基于HDPE(高密度聚乙烯)或聚酰胺。
衬里材料的重要区别特征是机械低温特性和排放特性。单层材料(例如聚酰胺)对气体具有良好的阻隔性能，但不具有理想的低温特性。另一方面，HDPE没有合适的阻挡作用，但是具有非常好的低温特性。
因此，目前主要将聚酰胺特别用于氢领域。然而，首先，对于吹塑技术，这对部件尺寸施加了限制。由于其复杂的添加结构，可用的合适类型在低温下的使用也昂贵且成问题。
用于气体的高压容器在操作(填充、储存和抽空)期间会遭受很大的温度波动。这些对材料特别是对衬里提出了很高的要求。
在轻质结构和复合材料的使用方面，在连接点处将不同材料气密地连接在一起存在挑战。
发明内容
本发明的目的是在这方面改进高压容器，并且特别是提出一种高压容器，即使在过渡到凸台部件的过渡区域中，也能满足对高压容器的密封性和渗透性的要求，并且同时可以简单且经济地生产。
该目的通过一种高压容器来实现，该高压容器包括圆柱体作为中间部分，其中该圆柱体包括多层复合塑料，该多层复合塑料包括屏障层，其中高压容器在圆柱体的轴向端部还包括至少一个半壳，其中半壳包括多层复合塑料，多层复合塑料包括屏障层，其中半壳还包括基本旋转对称的插入部件，即凸台部件，其中插入部件包括相对于在插入部件的纵向中心轴线方向上的突出部的底切部，其中半壳的多层复合塑料轴向地布置在插入部件的底切部的两侧。
“相对于在插入部件的纵向中心轴线方向上的突出部的底切部”是指插入部件具有凸起，与在轴向上位于该凸起的前方和后方的插入部件的区域相比，该凸起更远离插入部件的纵向中心轴线，因此在该凸起或底切部之前和之后从塑料中取出插入部件本身是有问题的。凸起或底切部特别地可以具有比插入部件在底切部前方和后方的区域更大的直径。
根据本发明，用于衬里的材料，无论是在由圆柱体形成的中间部分，还是在容器的至少一个且优选地两个轴向端部区域中，都是多层复合材料。这种多层塑料可以通过吹塑或深冲或真空成型容易地模制成半壳。圆柱体的中间部分也可以例如被吹塑或被挤出。根据本发明，使用了一种凸台部件，该凸台部件相对于在插入部件的纵向中心轴线的方向上的突出部具有底切部。如果插入部件在其轴向范围内的区域形成得比在其后方也填充有塑料的区域宽，则存在这种底切部。根据本发明，多层复合塑料被布置在底切部的两侧，轴向地在底切部前方和后方。因此，通常为金属的凸台部件被嵌入包括屏障层的塑料中。因此，即使在过渡到凸台部件的区域中，高压容器也具有良好的渗透性能。然而，可以经济地生产带有嵌入式凸台部件的半壳和整个高压容器，因为如下更详细地所述，尽管有底切部，仍可以通过吹塑或真空深冲引入塑料。
优选地，底切部由在插入部件的面向容器内部的端部上的足部形成，该底切部的直径大于插入部件的中间部分的直径。
优选地，足部具有至少一个凹槽，该凹槽填充有半壳的多层复合塑料，优选地具有多个凹槽。凸台部件和衬里的塑料之间的形状配合连接可以通过凹槽中塑料的存在来改善。
优选地，足部基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体。
特别优选地，至少一个凹槽填充有半壳的多层复合塑料，该凹槽围绕足部的内周延伸。
优选地，圆柱体的多层复合塑料转化为半壳的多层复合塑料。屏障层优选在圆柱体和半壳之间的过渡处尽可能连续地延伸。
半壳的多层复合塑料，并且优选地，圆柱体的多层复合塑料，优选包括至少一层HDPE和屏障层，特别是EVOH，优选还包括再粒化，即再研磨层，和/或第二HDPE层和/或至少一个粘合促进层。
优选地，高压容器在圆柱体的轴向端部处包括两个半壳，其中优选地，两个半壳都如针对第一半壳所描述的那样构造。
圆柱体和两个半壳优选地用纤维材料包裹，优选地用包括碳纤维和/或玻璃纤维和/或环氧树脂的复合材料包裹。
根据本发明的高压容器优选地可以用具有形成模具的第一工具半部的工具来生产，其中该方法包括以下步骤：
-将预热的第一塑料片放置在第一工具半部上，
-通过真空或压力将第一塑料片拉制或压制在第一工具半部上，
-由此，第一塑料片的塑料被布置在插入部件(即凸台部件)的底切部后方的区域中，与插入部件横向地间隔开；或者在将第一塑料片拉制或压制在第一工具半部上之后，将插入部件定位成使得来自第一塑料片的塑料被布置在插入部件的底切部后方的区域中，与插入部件横向地间隔开，
-然后，通过滑动件或真空或压力，第一塑料片的塑料从与插入部件横向间隔开在底切部后方压制或拉制到插入部件上，以使插入部件的底切部后方的空间被塑料填充。
优选地，以这种方式，将凸台部件作为插入部件插入到工具中，并且在吹塑或深冲过程中被塑料片，特别是防渗多层复合材料包围，从而使塑料也到达底切部后方的区域。为此，首先，通过真空或压力将第一塑料片拉制或压制在第一工具半部上。插入部件可能已经被定位成使得，通过将塑料拉制或压制在第一工具半部上，第一塑料片的塑料被布置在插入部件的底切部后方的区域中，与插入部件横向地间隔开。
替代地，仅在将塑料拉制或压制到第一工具半部上之后才定位插入部件，使得来自第一塑料片的塑料被布置在底切部后方，与插入部件横向地间隔开，例如，移动插入部件或仅将插入部件引入第一工具半部中。
然后，通过滑动件或真空或压力，将第一塑料片的塑料从插入部件的侧面压制或拉制到插入部件上，以使插入部件的底切部后方的空间被之前位于侧面的塑料填充，并形成形状配合连接。
因此，尽管通过吹塑或真空成型简单地生产，塑料也到达了插入部件后方的区域；这确保了塑料，特别是多层复合材料，在插入部件特别是金属凸台部件上的改善的密封效果。为了实现包含在塑料中，使用了滑动件和/或真空或压缩空气。
“横向间隔开”在此是基本指与插入部件的纵向中心轴线间隔开，该纵向中心轴线优选地也可以与压力容器的纵向中心轴线重合。塑料首先可以基本上平行于插入部件的纵向中心轴线延伸，并且优选地还平行于周围的容器壁。然后将塑料基本上垂直于插入部件的纵向中心轴线，特别是在所有侧面上径向向内地拉、吹或移动到插入部件。
为了确保在插入部件定位之后可以暂时将塑料拉制或压制到插入部件上，以使塑料在一定区域内被布置为与插入部件横向地间隔开，也可以采用连续的过程，使得插入部件每次都会移动并定位，并再次拉制或压制新的塑料，使得同时定位插入部件并将塑料有效地拉制或压入底切部后方。
在进一步步骤中，可以将所得的半壳连接至第二半壳或被挤出或吹塑的多层圆柱体。这形成了芯，并因此成为进一步缠绕过程的基础，通过由碳和/或玻璃和环氧树脂组成的复合材料给予容器机械强度。
优选地，模具包括形成冲头的第二工具半部，其中，将第二工具半部置于第一工具半部上以形成半壳的内部轮廓。为此，第二工具半部可以在半壳的内部使第一塑料片的形状成形。替代地，第二工具半部也可以设置有第二塑料片，该第二塑料片形成半壳的内部轮廓。
优选地，在将第一塑料片拉制或压到第一工具半部上之后，相对于第一工具半部升高插入部件，以便定位插入工具，使得第一塑料片的塑料布置在底切部后方，与插入部件横向间隔开。可以使用用于插入部件的可移动的接收器来升高插入部件。插入部件可以布置在容器外侧的第一塑料片上，并且因此可以沿着插入部件的纵向中心轴线并且优选还沿着高压容器的纵向中心轴线进行升高，特别是朝向容器后方的中心方向。
优选地，在用塑料填充插入部件的底切后方的空间之后，插入部件相对于第一工具半部再次降低。特别优选地，在第二工具半部移动到第一工具半部上的同时发生降低。
根据另一实施例，仅在将第一塑料片拉制或压制在第一工具半部上之后，才将插入部件放置在第一塑料片上，以便将插入部件定位成使得来自第一塑料片的塑料被布置在底切部后方，与插入部件横向间隔开。插入部件因此可以在容器内侧上布置在第一塑料片上。第二塑料片可以再次布置在插入部件的容器内侧上。
可以在底切部后方的被塑料填充的空间后方轴向地修整第一塑料片的塑料，使得没有塑料残留在底切部后方，特别是在底切部的容器外侧。
优选地，将预热的第二塑料片放置在第二工具半部上，然后通过真空或压力将第二塑料片拉制或压制到第二工具半部上，并且将带有第二塑料片的第二工具半部移动到第一工具半部上，以形成半壳的内部轮廓。
优选地，第一塑料片是多层复合材料，其中该多层复合材料优选地包括HDPE(高密度聚乙烯)层和屏障层，特别是EVOH(乙烯-乙烯醇共聚物)。特别优选地，该多层复合材料还包括再研磨材料或再粒化和/或一个或多个增粘层。HDPE优选地形成多层复合材料的最外层，并且还可以形成最内层。
用于制造高压容器的方法优选地包括通过如上所述的方法来制造半壳，其中，半壳连接到另一半壳，其例如还可以包括插入部件并且以与上述相同的方式制造，或者连接到至少一个优选地被挤压或吹塑的圆柱体及端盖，以形成封闭的容器。
封闭的容器优选地用纤维材料包裹，优选地用包括碳纤维和/或玻璃纤维和/或环氧树脂的复合材料包裹。
附图说明
在下文中，参考附图通过例子描述本发明。
图1至图6是示出第一实施例中的根据本发明的用于高压容器的半壳的制造方法的步骤的横截面图。
图7是图3在插入部件1的底切部周围的区域中的详细图示。
图8是图4在插入部件1的底切部周围的区域中的详细图示。
图9至图14是示出第二实施例中的根据本发明的用于高压容器的半壳的制造方法的步骤的横截面图。
图15是根据本发明的高压容器的横截面图。
具体实施方式
图1-6描绘了根据本发明的用于高压容器的半壳的制造方法。
工具以形成模具的第一工具半部2以及形成冲头的第二工具半部5使用。
因此，工具由两个工具半部组成，其中，插入部件位于第一工具半部2中的可移动接收器7上，优选地在下部工具半部中。第二工具半部5，优选地上部工具半部用作冲头，以便在过程结束时施加压力。另外，第二工具半部5也可以设置有第二插入部件。使用工具中设置的滑动件4和/或真空，将塑料带到形状配合连接所需的点。
为此，将预热的第一塑料片3放置在第一工具半部2上，并且通过真空或压力将第一塑料片3拉制或压制在第一工具半部2上。然后，定位插入部件1(即凸台部件)，使得来自第一塑料片3的塑料被布置在底切部后方的区域中，与插入部件1横向间隔开。替代地，插入部件1的移动也可以省略，从而将塑料直接拉到正确定位的插入部件1上，对应于图3。
然后，通过滑动件4或真空或压力，第一塑料片3的塑料从与插入部件1横向间隔开在底切部后方压制或拉制到插入部件1上，以使插入部件1的底切部后方的空间被塑料填充。
最后，将第二工具半部5移动到第一工具半部2上，以形成半壳的内部轮廓。
详细地，图1-6中描述的单片方法包括以下步骤：
在单片方法的第一步(图1)中，一个工具半部(即第一工具半部2)设置有插入部件1(即凸台部件)和预热的塑料片3。插入部件1处于开始位置。
可选地，在这一点上，第二工具半部5可以设置有另一个插入部件。通过真空将塑料片3拉入第一工具半部2中，从而形成外部部件的几何形状。
为了用塑料填充在插入部件1的底切部后方进行形状锁合连接所需的空间，将插入部件1定位在第一工具半部2中的可移动接收器7上。通过升高部件并例如同时使用真空和/或滑动件4，可以填充部件的底切部后方的空间，参见图3和图4。
在下一步(图5)中，将第二工具半部5以确定的闭合力降低到第一工具半部2上，从而形成部件的内部轮廓。在该处理步骤中，插入部件1在某些情况下可以返回到开始位置。以此方式，将塑料另外地压在底切部后方，并且改善了插入部件1与第一塑料片3的塑料之间的形状配合连接。
制造方法的另一实施例示于图9至14，即用于制造半壳的双片法。
在双片法的第一步中，两个工具半部2、5均设置有预热的塑料片3、6(图9)。可选地，在这一点上，第二工具半部5可以设置有插入部件。通过真空将塑料片3、6拉入相应的工具半部2、5之中或之上，从而分别形成外部和内部部件的几何形状(图10)。
在下一步中，将要包围的插入部件1放置在第一工具半部2中(图11)。
通过真空和/或滑动件4，用于形状配合连接的插入部件1的底切部后方的空间被塑料填充(图12)。多余的材料在底切部后方通过引入工具中的切割边缘被切除(图13)。如图3所示，这些切割件也可以包含在滑动件4中。图14示出了完成的部件，其中底切部下方的多余塑料和滑动件4已被切除。
图15中示出了根据本发明的高压容器。高压容器包括圆柱体10作为中间部分，其中圆柱体10包括多层复合塑料11，多层复合塑料11包括屏障层12，其中高压容器在圆柱体10的轴向端部还包括至少一个半壳13，其中半壳13包括多层复合塑料11，多层复合塑料11包括屏障层12，其中半壳13还包括基本旋转对称的插入部件1，即凸台部件，其中插入部件1包括相对于在插入部件1的纵向中心轴线方向上的突出部的底切部，其中半壳13的多层复合塑料11轴向地布置在插入部件1的底切部的两侧。
底切部由在插入部件1的面向容器内部的端部上的足部14形成，底切部的直径大于插入部件1的中间部分的直径。多层复合塑料11轴向地布置在足部14的两侧。
足部14具有多个凹槽15，凹槽15填充有半壳13的多层复合塑料11。
插入部件1基本上具有空心圆柱体的形状。足部14基本上具有空心圆锥体的形状。
凹槽15填充有半壳13的多层复合塑料11，该凹槽围绕足部14的内周延伸。
圆柱体10的多层复合塑料11转化为半壳13的多层复合塑料11。
半壳13以及圆柱体10的多层复合塑料11包括作为最外层的HDPE层和EVOH的屏障层12。HDPE可以以HDPE-S(Schwarz)的形式存在，其后是再粒化层、粘合促进剂、EVOH层，可选地另外的粘合促进剂和也可选地另外的HDPE层作为最内层。
高压容器在圆柱体10的轴向端部包括两个半壳13，其中两个半壳13如上所述构造，即，它们具有嵌入多层复合塑料11中的凸台部件1。
圆柱体10和两个半壳13用纤维材料16包裹，优选地用包括碳纤维和/或玻璃纤维和/或环氧树脂的复合材料包裹。
总体上，由此生产了高压容器，其可以用于在高压下存储气体。它被制成轻质结构，并具有多件的多层塑料衬里，该衬里由两个圆顶盖13和圆柱体10组成，可确保气密性并包含渗透屏障12。
凸台部件1，即头架和尾架，被集成在两个圆顶盖13中。
渗透性能由阻挡或屏障层12提供，阻挡或屏障层12包含在衬里的层状结构中，既在圆顶盖13中也在圆柱体管10中。
高压容器从纤维增强的复合材料16获得其机械强度，该复合材料在缠绕过程中施加到塑料衬里，然后硬化。
附图说明
1插入部件，凸台部件
2第一工具半部
3第一塑料片
4滑动件
5第二工具半部
6第二塑料片
7接收器
10圆柱体
11多层复合塑料
12屏障层
13半壳
14足部
15凹槽
16纤维材料

Claims (8)

1.一种高压容器，包括圆柱体(10)作为中间部分，其中所述圆柱体(10)包括多层复合塑料(11)，所述多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中高压容器在所述圆柱体(10)的轴向端部还包括至少一个半壳(13)，其中所述半壳(13)包括多层复合塑料(11)，多层复合塑料(11)包括屏障层(12)，其中所述半壳(13)还包括基本旋转对称的插入部件(1)，即凸台部件，其中所述插入部件(1)包括相对于在插入部件(1)的纵向中心轴线方向上的突出部的底切部，其中所述半壳(13)的多层复合塑料(11)轴向地布置在所述插入部件(1)的底切部的两侧。
2.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述底切部由在插入部件(1)的面向容器内部的端部上的足部(14)形成，所述底切部的直径大于插入部件(1)的中间部分的直径。
3.根据权利要求2所述的高压容器，其特征在于，所述足部(14)具有至少一个凹槽(15)，所述凹槽(15)填充有所述半壳(13)的多层复合塑料(11)，优选地具有多个凹槽(15)。
4.根据权利要求2所述的高压容器，其特征在于，足部(14)基本上形成空心圆锥体或空心圆柱体，并且优选地，至少一个凹槽(15)围绕足部(14)的内圆周延伸，所述凹槽(15)填充有所述半壳(13)的多层复合塑料(11)。
5.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述圆柱体(10)的多层复合塑料(11)转化为所述半壳(13)的多层复合塑料(11)。
6.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述半壳(13)的多层复合塑料(11)包括至少一层HDPE和屏障层(12)，特别是EVOH，优选地还包括再粒化和/或第二HDPE层和/或至少一个增粘层。
7.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，高压容器在圆柱体(10)的轴向端部处包括两个半壳(13)，其中优选地，两个半壳(13)都根据前述权利要求中至少一个所述的那样构造。
8.根据权利要求1所述的高压容器，其特征在于，所述圆柱体(10)和两个半壳(13)用纤维材料(16)包裹，优选地用包括碳纤维和/或玻璃纤维和/或环氧树脂的复合材料包裹。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022002415B4 (de) 2022-07-04 2024-02-22 Emano Kunststofftechnik Gmbh Druckbehälter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10332085A (ja) * 1997-05-28 1998-12-15 Mitsubishi Chem Corp 耐圧容器
US20080251520A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Toyoda Gosei Co., Ltd. Pressure vessel
CN106461156A (zh) * 2014-06-24 2017-02-22 全耐塑料高级创新研究公司 用于复合材料压力容器的塑料衬里
WO2017075446A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Carleton Technologies, Inc. Boss and seal for a high-pressure vessel
WO2017200207A1 (ko) * 2016-05-18 2017-11-23 일진복합소재 주식회사 투과가스 배출구조를 구비한 압력용기
CN107543026A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 现代自动车株式会社 具有气密喷嘴结构的高压复合容器
US20190170300A1 (en) * 2016-06-28 2019-06-06 Faber Industrie S.P.A. Pressure recipient

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10332083A (ja) * 1997-05-28 1998-12-15 Mitsubishi Chem Corp 耐圧容器
DE10360953B4 (de) * 2002-12-27 2011-04-07 Toyoda Gosei Co., Ltd., Nishikasugai-gun Druckbehälter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10332085A (ja) * 1997-05-28 1998-12-15 Mitsubishi Chem Corp 耐圧容器
US20080251520A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Toyoda Gosei Co., Ltd. Pressure vessel
CN106461156A (zh) * 2014-06-24 2017-02-22 全耐塑料高级创新研究公司 用于复合材料压力容器的塑料衬里
WO2017075446A1 (en) * 2015-10-30 2017-05-04 Carleton Technologies, Inc. Boss and seal for a high-pressure vessel
WO2017200207A1 (ko) * 2016-05-18 2017-11-23 일진복합소재 주식회사 투과가스 배출구조를 구비한 압력용기
US20190170300A1 (en) * 2016-06-28 2019-06-06 Faber Industrie S.P.A. Pressure recipient
CN107543026A (zh) * 2016-06-29 2018-01-05 现代自动车株式会社 具有气密喷嘴结构的高压复合容器

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