DE102009053831B4 - Verfahren zum Zusammenbauen eines Hochdrucktanks - Google Patents
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Abstract
Verfahren, umfassend, dass:
eine Auskleidung (12) eines Hochdrucktanks (10) bereitgestellt wird, wobei die Auskleidung (12) zumindest ein offenes Ende (22) mit einem ersten Innendurchmesser (ID1) und einem ersten Außendurchmesser (OD1) aufweist;
eine Kappe (30) bereitgestellt wird, die einen zweiten Außendurchmesser (OD2) aufweist, der größer als der erste Innendurchmesser (ID1) ist;
ein Reif (32) bereitgestellt wird, der einen zweiten Innendurchmesser (ID2) aufweist, der kleiner als der erste Außendurchmesser (OD1) ist;
die Auskleidung (12) auf eine erste Temperatur gebracht wird, die Kappe (30) auf eine zweite Temperatur gebracht wird, die kleiner als die erste Temperatur ist, und der Reif (32) auf eine dritte Temperatur gebracht wird, die größer als die erste Temperatur ist;
zumindest ein Abschnitt der Kappe (30) innerhalb des offenen Endes (22) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die Kappe (30) bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet;
zumindest ein Abschnitt des Reifs (32) über dem offenen Ende (22) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der Reif (32) bei oder nahe der dritten Temperatur befindet; und
eine Faserschicht (16) über die Auskleidung (12) und über den Reif (32) gewickelt wird.
eine Auskleidung (12) eines Hochdrucktanks (10) bereitgestellt wird, wobei die Auskleidung (12) zumindest ein offenes Ende (22) mit einem ersten Innendurchmesser (ID1) und einem ersten Außendurchmesser (OD1) aufweist;
eine Kappe (30) bereitgestellt wird, die einen zweiten Außendurchmesser (OD2) aufweist, der größer als der erste Innendurchmesser (ID1) ist;
ein Reif (32) bereitgestellt wird, der einen zweiten Innendurchmesser (ID2) aufweist, der kleiner als der erste Außendurchmesser (OD1) ist;
die Auskleidung (12) auf eine erste Temperatur gebracht wird, die Kappe (30) auf eine zweite Temperatur gebracht wird, die kleiner als die erste Temperatur ist, und der Reif (32) auf eine dritte Temperatur gebracht wird, die größer als die erste Temperatur ist;
zumindest ein Abschnitt der Kappe (30) innerhalb des offenen Endes (22) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die Kappe (30) bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet;
zumindest ein Abschnitt des Reifs (32) über dem offenen Ende (22) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der Reif (32) bei oder nahe der dritten Temperatur befindet; und
eine Faserschicht (16) über die Auskleidung (12) und über den Reif (32) gewickelt wird.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Hochdrucktanks.
- HINTERGRUND
- Hochdrucktanks werden üblicherweise dazu verwendet, druckbeaufschlagte Gase und Flüssigkeiten, wie komprimierten Wasserstoff, zur Verwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen, wie Autos, zu speichern. Die Hochdrucktanks können gewöhnlich Drücke im Bereich von Vakuum bis zu 689 bar und darüber handhaben. Kosten und Gewicht stellen nur einige der Herausforderungen dar, mit denen Hochdrucktanks konfrontiert sind.
- Herkömmliche Hochdrucktanks und Verfahren zum Zusammenbau von Hochdrucktanks sind aus den Druckschriften
DE 474 125 A ,US 2007/0 246 461 A1 DE 450 981 A ,US 5 758 796 A undDE 11 2004 002 795 T5 bekannt. In der DruckschriftDE 15 27 547 C ist ein Verfahren zum Verbinden von Rohren mit Rohren oder Stangen beschrieben. - ZUSAMMENFASSUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
- Eine erfindungsgemäße Ausführungsform umfasst ein Verfahren, das umfasst, dass eine Auskleidung eines Hochdrucktanks bereitgestellt wird. Die Auskleidung besitzt ein oder mehrere offene Enden mit einem ersten Innendurchmesser und einem ersten Außendurchmesser. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Kappe vorgesehen wird, die einen zweiten Außendurchmesser aufweist, der größer als der erste Innendurchmesser ist. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Reif vorgesehen wird, der einen zweiten Innendurchmesser aufweist, der kleiner als der erste Außendurchmesser ist. Das Verfahren umfasst, dass die Auskleidung auf eine erste Temperatur gebracht wird, die Kappe auf eine zweite Temperatur gebracht wird, die kleiner als die erste Temperatur ist, und der Reif auf eine dritte Temperatur gebracht wird, die größer als die erste Temperatur ist. Das Verfahren umfasst auch, dass ein Abschnitt oder mehr von der Kappe innerhalb des offenen Endes angeordnet wird, während sich die Auskleidung bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die Kappe bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Abschnitt oder mehr von dem Reif über dem offenen Ende angeordnet wird, während sich die Auskleidung bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der Reif bei oder nahe der dritten Temperatur befindet. Ferner wird eine Faserschicht über die Auskleidung und über den Reif gewickelt.
- Eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform umfasst ein Verfahren, das umfasst, dass eine Auskleidung eines Hochdrucktanks durch einen Extrusions- bzw. Strangpressprozess ausgebildet wird. Die Auskleidung besitzt ein erstes offenes Ende und ein zweites offenes Ende und weist einen im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser auf, der sich von dem ersten offenen zu dem zweiten offenen Ende erstreckt. Das Verfahren umfasst auch, dass eine Kappe gebildet wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Reif gebildet wird. Das Verfahren umfasst, dass ein Abschnitt oder mehr von der Kappe innerhalb des ersten offenen Endes angeordnet wird, und umfasst, dass ein Abschnitt oder mehr des Reifs über dem ersten offenen Ende und über der Kappe angeordnet wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine Faserschicht über die Auskleidung und über den Reif von dem ersten offenen Ende zu dem zweiten offenen Ende gewickelt wird. Die Auskleidung wird mit einem ersten Außendurchmesser versehen, der von dem ersten offenen Ende zu dem zweiten offenen Ende im Wesentlichen konstant ist. Die Kappe wird mit einem zweiten Außendurchmesser versehen, der größer als der erste Innendurchmesser der Auskleidung ist. Der Reif wird mit einem zweiten Innendurchmesser versehen, der kleiner als der erste Außendurchmesser der Auskleidung ist. Die Auskleidung wird auf eine erste Temperatur gebracht, die Kappe wird auf eine zweite Temperatur gebracht, die kleiner als die erste Temperatur ist, und der Reif wird auf eine dritte Temperatur gebracht, die größer als die erste Temperatur ist. Der Abschnitt der Kappe wird angeordnet, während sich die Auskleidung bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die Kappe bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet. Der Abschnitt des Reifs wird angeordnet, während sich die Auskleidung bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der Reif bei oder nahe der dritten Temperatur befindet.
- Andere beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele, während sie beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung offenbaren, nur zu Zwecken der Veranschaulichung bestimmt sind.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
-
1 eine Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Hochdrucktanks ist. -
2 eine Explosionsdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Endbaugruppe ist, die mit dem Hochdrucktank von1 verwendet werden kann. -
3 eine Schnittansicht der Endbaugruppe von2 ist, die die Endbaugruppe in zusammengebautem Zustand zeigt. -
4 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Faserschicht-Wickelprozesses ist. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die folgende Beschreibung der Ausführungsform(en) ist lediglich beispielhafter (illustrativer) Natur.
- Die Figuren zeigen eine beispielhafte Ausführungsform eines Hochdrucktanks
10 , der dazu verwendet werden kann, Fluide, wie Flüssigkeiten und druckbeaufschlagte Gase, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, komprimierten Wasserstoff, zur Verwendung in einem Brennstoffzellenfahrzeug, wie einem Auto, zu speichern. Der Hochdrucktank10 ist derart ausgelegt, um Herstell- und Zusammenbaukosten zu reduzieren, während eine konstruktive Stabilität wie auch ein geeignetes Gewicht beibehalten werden. Bei einer Ausführungsform kann der Hochdrucktank10 eine Auskleidung12 , eine Endbaugruppe14 sowie eine Faserschicht16 aufweisen. - Nebenbei bemerkt, und wie hier verwendet ist, bezeichnen die Begriffe ”axial, radial und um den Umfang” Richtungen relativ zu der allgemein zylindrischen Form des Hochdrucktanks
10 , so dass sich die radiale Richtung allgemein entlang einem der imaginären Radien der Zylinderform erstreckt, die axiale Richtung allgemein parallel zu einer Zentralachse der Zylinderform liegt und die Umfangsrichtung sich allgemein entlang einem der imaginären Umfänge der Zylinderform erstreckt. - Die Auskleidung
12 , die auch als eine Armatur bezeichnet ist, kann als eine Gas- und Flüssigkeitspermeationsbarriere und als eine Kern-Baukomponente des Hochdrucktanks10 dienen. Bezug nehmend auf die1 und2 kann die Auskleidung12 eine allgemein zylindrische Form besitzen. Bei gewählten Ausführungsformen kann die Auskleidung12 aus einem Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen geeigneten Material bestehen und kann durch einen Strangpressprozess hergestellt werden, um ein fixiertes Querschnittsprofil über ihre gesamte Länge zu besitzen. Es können andere Formgebungsprozesse in Kombination mit oder anstelle des Strangpressprozesses verwendet werden, einschließlich Prozessen mit maschineller bzw. spanabhebender Bearbeitung. Die Auskleidung12 kann einen Körper18 aufweisen, der einen Innenraum20 definiert, der das gespeicherte Fluid enthält. Der Körper18 kann sich axial von einem ersten offenen Ende22 zu einem zweiten offenen Ende24 erstrecken. Die Auskleidung12 kann auch eine erste Innenfläche26 besitzen, die mit dem gespeicherten Fluid in Kontakt stehen kann, und kann eine erste Außenfläche28 besitzen. Das fixierte Querschnittsprofil definiert einen ersten Innendurchmesser ID1, der über die axiale Ausdehnung der Auskleidung12 konstant sein kann, so dass der gemessene Innendurchmesser, der an dem ersten und zweiten offenen Ende22 ,24 genommen wird, gleich dem gemessenen Innendurchmesser sein kann, der an etwa einem axialen Mittelpunkt der Auskleidung genommen wird. Ein erster Außendurchmesser OD1 kann auch einen konstanten Wert über die gesamte axiale Ausdehnung der Auskleidung12 besitzen. - Die Endbaugruppe
14 kann die Enden des Hochdrucktanks10 gegenüber Fluidleckage und gegenüber ausgeübten Kräften, die von dem gespeicherten Fluid erzeugt werden, wenn so erzeugt, abdichten. Die Endbaugruppe14 kann das erste offene Ende22 , das zweite offene Ende24 oder beide offene Enden schließen. Wenn nur ein offenes Ende durch die Endbaugruppe14 geschlossen ist, kann ein anderer Endaufbau als ein Einlass und/oder ein Auslass für den Hochdrucktank10 dienen und kann das andere Ende schließen. Zusätzlich oder stattdessen kann die Endbaugruppe14 die Einlass- und/oder Auslassfunktionen für den Hochdrucktank10 selbst integrieren. Bezug nehmend auf2 kann die Endbaugruppe14 eine Kappe30 und einen Reif32 aufweisen. - Die Kappe
30 kann in dem ersten offenen Ende22 teleskopisch angeordnet sein, um zu helfen, das erste offene Ende abzudichten. Die Kappe30 kann vollständig in dem ersten offenen Ende22 eingesetzt sein (siehe3 ) oder kann nur teilweise in das erste offene Ende eingesetzt sein. Bezug nehmend auf2 kann die Kappe30 eine allgemeine Scheibenform besitzen. Bei gewählten Ausführungsformen kann die Kappe30 aus einem Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen geeigneten Material bestehen und kann durch einen Gussprozess, einen Schmiedeprozess oder einen anderen Formgebungsprozess hergestellt werden, der in Kombination mit oder anstelle der Guss- und Schmiedeprozesse verwendet werden kann, einschließlich Prozessen mit maschineller bzw. spanabhebender Bearbeitung. Die Kappe30 kann einen Körper34 aufweisen, der ein Anschlussstück36 (als eine Öffnung gezeigt) definieren kann, das dazu verwendet wird, einen Einlass- und/oder Auslassaufbau, wie ein Ventil, anzubringen, oder der Körper kann einen massiven einteiligen Aufbau ohne das Anschlussstück besitzen. Die Kappe30 kann auch eine zweite Außenfläche38 besitzen, die einen zweiten Außendurchmesser OD2 definieren kann. Der zweite Außendurchmesser OD2 kann einen geringfügig größeren Wert als der erste Innendurchmesser ID1 der Auskleidung12 besitzen. Es können eine oder mehrere Rippen40 radial von der zweiten Außenfläche38 vorragen und sich umfangsmäßig um die zweite Außenfläche erstrecken. Bei einer Ausführungsform kann eine einzelne Rippe die gesamte zweite Außenfläche38 überspannen und kann somit die Außenfläche der Kappe30 bilden. Bei der gezeigten Ausführungsform sind drei Rippen40 axial voneinander versetzt und bilden Räume42 zwischen benachbarten Rippen. Jede Rippe40 kann einen dritten Außendurchmesser OD3 definieren, der einen geringfügig größeren Wert als der erste Innendurchmesser ID1 besitzen kann. In dem Fall, wenn die Kappe30 die Rippen40 aufweist, kann der zweite Außendurchmesser OD2 einen geringfügig kleineren Wert als der erste Innendurchmesser ID1 besitzen, während der Wert des dritten Außendurchmessers OD3 immer noch geringfügig größer als der des ersten Innendurchmessers ID1 ist. Die exakten Abmessungen der Kappe30 , einschließlich der axialen Dicke, können unter anderem durch die erwarteten Kräfte bestimmt sein, die durch das gespeicherte Fluid erzeugt werden, wenn so erzeugt. - Der Reif
32 kann teleskopisch über dem ersten offenen Ende22 angeordnet sein, um zu helfen, das erste offene Ende abzudichten, und kann als ein Druckring dienen. Der Reif32 kann vollständig über das erste offene Ende22 eingesetzt sein (siehe3 ) oder kann nur teilweise über das erste offene Ende eingesetzt sein. Bezug nehmend auf2 kann der Reif32 eine allgemein ringförmige Form besitzen. Bei gewählten Ausführungsformen kann der Reif32 aus einem Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem anderen geeigneten Material bestehen und kann durch einen Strangpressprozess, einen Schmiedeprozess oder einen anderen Formgebungsprozess hergestellt werden, der in Kombination mit oder anstelle der Strangpress- und Schmiedeprozesse verwendet werden kann, einschließlich Prozessen zur maschinellen bzw. spanabhebenden Bearbeitung. Der Reif32 kann einen massiven einteiligen Körper44 mit einer dritten Außenfläche46 und einer zweiten Innenfläche48 besitzen. Die dritte Außenfläche46 und die zweite Innenfläche48 können bei Betrachtung im Querschnitt planare Oberflächen in der axialen Richtung definieren. Die dritte Außenfläche46 kann einen vierten Außendurchmesser OD4 definieren, und die zweite Innenfläche48 kann einen zweiten Innendurchmesser ID2 definieren, der einen geringfügig kleineren Wert besitzt, als der erste Außendurchmesser OD1 der Auskleidung12 . Die exakten Abmessungen des Reifs32 , einschließlich der radialen Breite und der axialen Dicke, können unter anderem durch die Abmessungen der Kappe30 und die erwarteten Kräfte bestimmt sein, die durch das gespeicherte Fluid erzeugt und durch die Kappe beim Zusammenbau erzeugt werden. - Wie erwähnt ist, kann die zweite Endbaugruppe
50 das zweite offene Ende24 schließen. Bezug nehmend auf1 kann, wie die Endbaugruppe14 , die zweite Endbaugruppe50 eine zweite Kappe52 und einen zweiten Reif54 aufweisen. Die zweite Kappe52 und der zweite Reif54 sind ähnlich der Kappe30 und dem Reif32 , einschließlich mit denselben jeweiligen Innen- und Außendurchmessern, so dass hier keine detaillierte Beschreibung angegeben ist. Überdies kann jede der Endbaugruppen zusätzliche Komponenten aufweisen, die nicht gezeigt oder beschrieben worden sind. - Die Faserschicht
16 verleiht dem Hochdrucktank10 eine Innendruckbeständigkeit und verleiht eine Beständigkeit gegenüber äußerem Schaden. - Die Faserschicht
16 kann Kohlefasern, Glasfasern oder beides oder ein anderes geeignetes faserverstärktes Kompositmaterial aufweisen. Die Fasern sind miteinander verwoben und können ein Bindemittel aufweisen, wie ein Epoxydharz. Die Faserschicht16 kann in einer vorimprägnierten unidirektionalen Lage bzw. unidirektionalen Prepeg-Lage oder Rollenform vorliegen. Überdies kann die Faserschicht16 eine oder mehrere Schichten aufweisen, die beispielsweise eine dazwischen liegende Kohlefaserschicht und eine äußere Glasfaserschicht aufweisen. Bezug nehmend auf1 kann die Faserschicht16 eine dritte Innenfläche56 und eine vierte Außenfläche58 besitzen. Die exakten Abmessungen der Faserschicht, einschließlich der radialen Breite, und das exakte Material, das verwendet ist, können unter anderem durch die erwarteten Kräfte bestimmt sein, die durch das gespeicherte Fluid erzeugt werden, wenn so erzeugt. - Der Hochdrucktank
10 kann kosteneffektiv hergestellt und zusammengebaut werden. Sobald die separaten Komponenten ausgebildet sind, kann die Endbaugruppe14 in der Auskleidung12 angebracht werden. Bei einer Ausführungsform können die Auskleidung12 , die Kappe30 und der Reif32 , bevor sie teleskopartig aneinander angeordnet werden, auf eine gewünschte Temperatur gebracht werden. Die exakte Temperatur kann unter anderem von dem Material, das für die bestimmte Komponente verwendet ist, und der physikalische Ausdehnung oder Kontraktion abhängen, die für den Zusammenbau notwendig ist. Bei einem Beispiel kann die Auskleidung12 auf eine erste Temperatur von etwa 200 bis 250°C erwärmt werden, so dass sich die Größe des ersten Innendurchmessers ID1 und die Größe des ersten Außendurchmessers OD1 ausdehnen, oder kann bei Raumtemperatur belassen werden (beispielsweise 25°C oder einem anderen Wert). Ein beispielhafter Erwärmungsprozess erfolgt mit einem industriellen kontinuierlichen Ofen, wobei die Auskleidung12 auf einer Fördereinrichtung getragen wird, und ein anderes Beispiel erfolgt durch Induktionsheizung. Die Kappe30 und die begleitenden Rippen40 können auf eine zweite Temperatur unterhalb Raumtemperatur von etwa –20 bis +10°C oder bis zu etwa –196°C gekühlt werden, so dass sich der dritte Außendurchmesser OD3 der Rippen auf eine Größe zusammenzieht, die nun kleiner als der ausgdehnte erste Innendurchmesser ID1 ist. Ein beispielhafter Kühlprozess erfolgt mit einem Kühlbad, wie einem Bad aus flüssigem Stickstoff, wie es für das letztgenannte Temperaturbeispiel der Fall sein kann. Und der Reif32 kann auf eine erhöhte dritte Temperatur von etwa 350° bis 400°C erwärmt werden, so dass sich der zweite Innendurchmesser ID2 auf eine Größe ausgedehnt, die größer als der ausgedehne erste Außendurchmesser OD1 ist. Wiederum weisen Beispiele den industriellen kontinuierlichen Ofen und die Induktionsheizung auf. Bei anderen Beispielen können die erste, zweite und dritte Temperatur andere Werte besitzen. - Die Auskleidung
12 , die Kappe30 und der Reif32 können, während sie sich bei der ersten, zweiten und dritten Temperatur befinden, aneinander angeordnet werden. Selbstverständlich müssen die verschiedenen Komponenten nicht exakt bei der ersten, zweiten und dritten Temperatur sein, da sich die Temperaturen der Komponenten zu ändern beginnen können, sobald ihr jeweiliger Prozess beendet ist; stattdessen können die Komponenten nahe ihren jeweiligen Temperaturen sein. Bei einer Ausführungsform kann eine Spanneinrichtung (nicht gezeigt) die Komponenten halten und positionieren, wenn sie in Stellung gebracht werden. Aufgrund der physikalischen Ausdehnungen und Kontraktion können die Auskleidung12 , die Kappe30 und der Reif32 ohne Kraft und mit wenig oder keinem Kontakt zwischen den Komponenten über einen Gleitvorgang zusammengepasst werden, was ansonsten nicht der Fall wäre. Die Komponenten können dann alle auf Raumtemperatur gebracht werden. Bei einem Beispiel werden die Komponenten durch Leitung auf Raumtemperatur gebracht; d. h. die Kappe30 kann Wärme von der Auskleidung12 und von dem Reif32 leiten, während die Komponenten in Ruhe sind. Die Spanneinrichtung kann die Komponenten immer noch halten und positionieren, während sie auf Raumtemperatur gebracht werden, und dann kann die Spanneinrichtung entfernt werden. - Sobald sie bei Raumtemperatur sind, können die verschiedenen Innen- und Außendurchmesser in ihre vorherigen Größen zurückkehren. Bezug nehmend auf
3 kann die erste Außenfläche28 der Auskleidung12 in direkten Kontakt mit der zweiten Innenfläche48 des Reifs32 treten und an dieser anliegen. Der Reif32 und die Auskleidung12 können dann entgegengesetzte Kräfte gegeneinander ausüben. Die Außenfläche jeder Rippe40 kann in direkten Kontakt mit der ersten inneren Fläche26 der Auskleidung12 treten und an dieser anliegen. Die Kappe30 und die Auskleidung12 können dann entgegengesetzte Kräfte gegeneinander ausüben. Die Rippen40 können in der Auskleidung12 eingebettet sein und können eine jeweilige erste, zweite und dritte Dichtung dazwischen bilden. Das verdrängte Material der Auskleidung12 kann dann die Räume42 füllen, da der Reif32 verhindern kann, dass sich das Material radial nach außen bewegt. Als eine Option kann eine Umfangsschnittstelle, die zwischen der Auskleidung12 und der Kappe30 geformt ist, zusammengeschweißt werden, um eine zusätzliche Dichtung und einen zusätzlichen Weg, um die Endbaugruppe14 in der Auskleidung angebracht zu halten, bereitzustellen. Als eine weitere Option kann eine mechanische Befestigungseinrichtung mit der Kappe30 , dem Reif32 und/oder der Auskleidung12 verwendet werden, um eine zusätzliche Dichtung und einen zusätzlichen Weg, um die Endbaugruppe14 in der Auskleidung angebracht zu halten, bereitzustellen. - Nach Anbringung kann die Faserschicht
16 um die Auskleidung12 und um die Endbaugruppe14 gewickelt werden. Bezug nehmend auf4 kann eine Rolle60 aus Faserschicht16 durch eine Wickelmaschine in einem Hochgeschwindigkeitsprozess abgewickelt werden. Die Faserschicht16 kann schraubenförmig über den Umfang der Auskleidung12 und über den Reif32 gewickelt werden. Die dritte Innenfläche56 der Faserschicht16 kann direkt mit der ersten Außenfläche28 der Auskleidung12 in Kontakt stehen und kann direkt mit der dritten Außenfläche46 des Reifs32 in Kontakt stehen. Die Faserschicht16 an der Rolle60 kann eine vorbemessene axiale Breite W aufweisen, die gleich der axialen Breite der Auskleidung12 mit der angebrachten Endbaugruppe14 ist. Nach dem Wickeln kann die Faserschicht16 gehärtet werden, so dass sie dauerhaft an der Auskleidung12 und der Endbaugruppe14 angehaftet bleibt. Bei einer Ausführungsform muss kein zusätzlicher und separater Wickelprozess über dem axial frei liegenden Endabschnitt der Endbaugruppe14 ausgeführt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der zusätzliche und separate Wickelprozess ausgeführt werden.
Claims (8)
- Verfahren, umfassend, dass: eine Auskleidung (
12 ) eines Hochdrucktanks (10 ) bereitgestellt wird, wobei die Auskleidung (12 ) zumindest ein offenes Ende (22 ) mit einem ersten Innendurchmesser (ID1) und einem ersten Außendurchmesser (OD1) aufweist; eine Kappe (30 ) bereitgestellt wird, die einen zweiten Außendurchmesser (OD2) aufweist, der größer als der erste Innendurchmesser (ID1) ist; ein Reif (32 ) bereitgestellt wird, der einen zweiten Innendurchmesser (ID2) aufweist, der kleiner als der erste Außendurchmesser (OD1) ist; die Auskleidung (12 ) auf eine erste Temperatur gebracht wird, die Kappe (30 ) auf eine zweite Temperatur gebracht wird, die kleiner als die erste Temperatur ist, und der Reif (32 ) auf eine dritte Temperatur gebracht wird, die größer als die erste Temperatur ist; zumindest ein Abschnitt der Kappe (30 ) innerhalb des offenen Endes (22 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die Kappe (30 ) bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet; zumindest ein Abschnitt des Reifs (32 ) über dem offenen Ende (22 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der Reif (32 ) bei oder nahe der dritten Temperatur befindet; und eine Faserschicht (16 ) über die Auskleidung (12 ) und über den Reif (32 ) gewickelt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Auskleidung (
12 ) ein Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst, die Kappe (30 ) ein Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst, und der Reif (32 ) ein Aluminium oder eine Aluminiumlegierung umfasst. - Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die Auskleidung (
12 ) durch einen Strangpressprozess bereitgestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend, dass die Kappe (
30 ) durch einen Guss- oder einen Schmiedeprozess bereitgestellt wird, wobei bevorzugt ferner umfasst ist, dass der Reif (32 ) durch einen Strangpress- oder einen Schmiedeprozess bereitgestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass zumindest eine Rippe (
40 ) vorgesehen wird, die sich um die Kappe (30 ) erstreckt und von einer Außenfläche (38 ) der Kappe (30 ) vorragt, wobei die Rippe (40 ) einen Außendurchmesser (OD3) besitzt, der den zweiten Außendurchmesser der Kappe (32 ) bildet und der größer als der erste Innendurchmesser (ID1) ist, wobei die Rippe (40 ) auch auf die zweite Temperatur gebracht wird, und/oder wobei die erste Temperatur etwa 200 bis 250°C beträgt, die zweite Temperatur etwa –20 bis etwa 10°C beträgt und die dritte Temperatur etwa 350 bis 400°C beträgt, und/oder ferner umfassend, dass eine zwischen der Auskleidung (12 ) und der Kappe (30 ) gebildete Schnittstelle geschweißt wird, und/oder ferner umfassend, dass die Auskleidung (12 ), die Kappe (30 ) und der Reif (32 ) auf eine Raumtemperatur gebracht werden, die kleiner als die dritte Temperatur ist und die größer als die zweite Temperatur ist. - Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass: eine weitere Kappe (
52 ) bereitgestellt wird, die den zweiten Außendurchmesser (OD2) aufweist; ein weiterer Reif (54 ) bereitgestellt wird, der den zweiten Innendurchmesser (ID2) aufweist; die weitere Kappe (52 ) auf die zweite Temperatur gebracht wird und der weitere Reif (54 ) auf die dritte Temperatur gebracht wird; zumindest ein Abschnitt der weiteren Kappe (52 ) innerhalb eines weiteren offenen Endes (24 ) der Auskleidung (12 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die weitere Kappe (52 ) bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet; und zumindest ein Abschnitt des weiteren Reifs (54 ) über dem weiteren offenen Ende (24 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der weitere Reif (54 ) bei oder nahe der dritten Temperatur befindet. - Verfahren, umfassend, dass: eine Auskleidung (
12 ) eines Hochdrucktanks (10 ) durch einen Strangpressprozess geformt wird, wobei die Auskleidung (12 ) ein erstes offenes Ende (22 ) und ein zweites offenes Ende (24 ) besitzt und einen im Wesentlichen konstanten ersten Innendurchmesser (ID1) von dem ersten offenen Ende (22 ) zu dem zweiten offenen Ende (24 ) besitzt; eine Kappe (30 ) geformt wird; ein Reif (32 ) geformt wird; zumindest ein Abschnitt der Kappe (30 ) innerhalb des ersten offenen Endes (22 ) angeordnet wird; zumindest ein Abschnitt des Reifs (32 ) über dem ersten offenen Ende (22 ) und über der Kappe (30 ) angeordnet wird; eine Faserschicht (16 ) über die Auskleidung (12 ) und über den Reif (32 ) und von dem ersten offenen Ende (22 ) zu dem zweiten offenen Ende (24 ) gewickelt wird; die Auskleidung (12 ) mit einem ersten Außendurchmesser (OD1) versehen wird, der von dem ersten offenen Ende (22 ) zu dem zweiten offenen Ende (24 ) im Wesentlichen konstant ist; die Kappe (30 ) mit einem zweiten Außendurchmesser (OD2) versehen wird, der größer als der erste Innendurchmesser (ID1) der Auskleidung (12 ) ist; der Reif (32 ) mit einem zweiten Innendurchmesser (ID2) versehen wird, der kleiner als der erste Außendurchmesser (OD1) der Auskleidung (12 ) ist; die Auskleidung (12 ) auf eine erste Temperatur gebracht wird, die Kappe (30 ) auf eine zweite Temperatur gebracht wird, die kleiner als die erste Temperatur ist, und der Reif (32 ) auf eine dritte Temperatur gebracht wird, die größer als die erste Temperatur ist; der Abschnitt der Kappe (30 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die Kappe (30 ) bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet; und der Abschnitt des Reifs (32 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der Reif (32 ) bei oder nahe der dritten Temperatur befindet. - Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend, dass zumindest eine Rippe (
40 ) vorgesehen wird, die sich um die Kappe (30 ) erstreckt und von einer Außenfläche (38 ) der Kappe (30 ) vorragt, wobei die Rippe (40 ) einen Außendurchmesser (OD3) besitzt, der den zweiten Außendurchmesser der Kappe (30 ) bildet und der größer als der erste Innendurchmesser (ID1) ist, wobei die Rippe (40 ) auch auf die zweite Temperatur gebracht wird, wobei bevorzugt ferner umfasst ist, dass: eine weitere Kappe (52 ) bereitgestellt wird, die den zweiten Außendurchmesser (OD2) aufweist; ein weiterer Reif (54 ) bereitgestellt wird, der den zweiten Innendurchmesser (ID2) aufweist; die weitere Kappe (52 ) auf die zweite Temperatur gebracht wird und der weitere Reif (54 ) auf die dritte Temperatur gebracht wird; zumindest ein Abschnitt der weiteren Kappe (52 ) innerhalb des zweiten offenen Endes (24 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich die weitere Kappe (52 ) bei oder nahe der zweiten Temperatur befindet; und zumindest ein Abschnitt des weiteren Reifs (54 ) über dem zweiten offenen Ende (24 ) angeordnet wird, während sich die Auskleidung (12 ) bei oder nahe der ersten Temperatur befindet und während sich der weitere Reif (54 ) bei oder nahe der dritten Temperatur befindet.
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Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8757423B2 (en) * | 2010-07-02 | 2014-06-24 | GM Global Technology Operations LLC | Composite pressure vessel and method of assembling the same |
US9057483B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-06-16 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Threaded insert for compact cryogenic-capable pressure vessels |
DE102017108043B4 (de) * | 2016-04-14 | 2021-02-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Verfahren zur Herstellung eines Hochdruckgastanks |
JP6601425B2 (ja) * | 2017-01-18 | 2019-11-06 | トヨタ自動車株式会社 | ガスタンク用のライナーおよびガスタンク |
KR102012795B1 (ko) * | 2018-03-07 | 2019-11-04 | 주식회사 엔케이 | 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법 |
DE102019130283B4 (de) * | 2019-11-11 | 2021-07-29 | Audi Ag | Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank (III) |
DE102019130276B4 (de) * | 2019-11-11 | 2021-08-19 | Audi Ag | Verfahren zur Herstellung eines Drucktanks für die Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug und hiermit hergestellter Drucktank |
CN112762348B (zh) * | 2020-12-09 | 2022-12-16 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 介质为氢气的高温超高压容器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE450981C (de) * | 1924-01-31 | 1927-10-19 | Press Und Walzwerk Akt Ges | Hochdruckbehaelter mit einem besonderen, den Mannlochverschluss tragenden starren Einsatzkoerper |
DE474125C (de) * | 1924-04-12 | 1929-03-26 | Stephan Loeffler | Verfahren zur Befestigung von Deckeln (Boeden) an Hochdruckkesseln, insbesondere fuer Hochdruck-Dampfanlagen |
DE1527547C (de) * | 1972-08-10 | Gulf Oil Corp., San Diego, Calif. (V.StA.) | Verfahren zum Verbinden von Rohren mit Rohren oder Stangen | |
US5758796A (en) * | 1995-07-25 | 1998-06-02 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Pressure vessel |
DE112004002795T5 (de) * | 2004-03-11 | 2006-12-28 | Korea Composite Research Co., Ltd. | Hochgradig gasdichter metallischer Düsenwulst für Hochdruck-Verbundstoffbehälter |
US20070246461A1 (en) * | 2004-07-06 | 2007-10-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Pressure Vessel |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1736610A (en) * | 1924-04-11 | 1929-11-19 | Loffler Stephan | Method of manufacturing high-pressure boilers |
US2118073A (en) * | 1936-04-23 | 1938-05-24 | United Wire And Supply Corp | Seal for tubes |
US2401231A (en) * | 1942-05-18 | 1946-05-28 | Smith Corp A O | Hot-water tank and method of making the same |
US2535320A (en) * | 1944-04-07 | 1950-12-26 | Chicago Pneumatic Tool Co | Tool joint |
US3559274A (en) * | 1965-08-06 | 1971-02-02 | Snam Progetti | Process for the sheathing of tubular nuclear fuel elements |
US3740839A (en) * | 1971-06-29 | 1973-06-26 | Raychem Corp | Cryogenic connection method and means |
ZA822328B (en) * | 1981-04-06 | 1983-03-30 | Rilett John W | Fluid containers |
CH667832A5 (de) * | 1985-04-10 | 1988-11-15 | Metoxit Ag | Verfahren zum kraftschluessigen verbinden eines zylindrrischen keramikteils mit einem aus eisenwerksstoff besstehenden flansch. |
US4865210A (en) * | 1988-12-23 | 1989-09-12 | Endeco Inc. | Pressure vessel with improved external seal |
DE4032803A1 (de) * | 1990-10-16 | 1992-04-30 | D O R N E Y Technologie Gmbh | Formteil aus einem metallischen und einem keramischen koerper |
US6195865B1 (en) * | 1997-01-13 | 2001-03-06 | Snap-Tite Technologies, Inc. | Method for shrink-fitting fire hose |
US6473964B1 (en) * | 2000-01-12 | 2002-11-05 | Keystone Investment Corporation | Method of fabricating camshafts |
US6260858B1 (en) * | 2000-01-12 | 2001-07-17 | Induction Technologies | Insulated heat shrink tool holder |
DE10100719A1 (de) * | 2001-01-10 | 2002-07-11 | Bilz Werkzeugfabrik Gmbh & Co | Spannfutter zum Spannen von Werkzeugen durch Schrumpfsitz |
DE10302596A1 (de) * | 2002-01-24 | 2003-08-28 | Shipley Company Marlborough | Behandlung von Metalloberflächen mit einer modifizierten Oxidaustauschmasse |
US6813819B2 (en) * | 2002-06-10 | 2004-11-09 | Siimes Thomas S | Single leak point cylinder |
US7137526B2 (en) * | 2002-12-02 | 2006-11-21 | Samtech Corporation | High-pressure tank and method for fabricating the same |
KR100589450B1 (ko) * | 2003-01-24 | 2006-06-14 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 고압탱크 |
US7770278B2 (en) * | 2003-03-24 | 2010-08-10 | University Of North Carolina At Charlotte | Methods for creating assemblies and disassembling |
US7731051B2 (en) * | 2005-07-13 | 2010-06-08 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Hydrogen pressure tank including an inner liner with an outer annular flange |
US20080001405A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Anna Kui Gey | Plastic-lined metallic pipe for conveying drinking-water and the connectors for the same |
CN200955656Y (zh) * | 2006-07-12 | 2007-10-03 | 中国石化集团胜利石油管理局测井公司 | 射孔效能检测的超高压容器 |
US8418337B2 (en) * | 2006-08-29 | 2013-04-16 | Conocophillips Company | Dry fiber wrapped pipe |
US8096037B2 (en) * | 2007-01-25 | 2012-01-17 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well screen fabrication |
-
2008
- 2008-11-21 US US12/275,487 patent/US8091203B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
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- 2009-11-23 CN CN2009102259344A patent/CN101780632B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1527547C (de) * | 1972-08-10 | Gulf Oil Corp., San Diego, Calif. (V.StA.) | Verfahren zum Verbinden von Rohren mit Rohren oder Stangen | |
DE450981C (de) * | 1924-01-31 | 1927-10-19 | Press Und Walzwerk Akt Ges | Hochdruckbehaelter mit einem besonderen, den Mannlochverschluss tragenden starren Einsatzkoerper |
DE474125C (de) * | 1924-04-12 | 1929-03-26 | Stephan Loeffler | Verfahren zur Befestigung von Deckeln (Boeden) an Hochdruckkesseln, insbesondere fuer Hochdruck-Dampfanlagen |
US5758796A (en) * | 1995-07-25 | 1998-06-02 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Pressure vessel |
DE112004002795T5 (de) * | 2004-03-11 | 2006-12-28 | Korea Composite Research Co., Ltd. | Hochgradig gasdichter metallischer Düsenwulst für Hochdruck-Verbundstoffbehälter |
US20070246461A1 (en) * | 2004-07-06 | 2007-10-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Pressure Vessel |
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