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.

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 und DE 11 2004 002 795 T5 bekannt. In der Druckschrift DE 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 von 1 verwendet werden kann.
  • 3 eine Schnittansicht der Endbaugruppe von 2 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 Hochdrucktank 10 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 Hochdrucktank 10 eine Auskleidung 12, eine Endbaugruppe 14 sowie eine Faserschicht 16 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 Hochdrucktanks 10 dienen. Bezug nehmend auf die 1 und 2 kann die Auskleidung 12 eine allgemein zylindrische Form besitzen. Bei gewählten Ausführungsformen kann die Auskleidung 12 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 Auskleidung 12 kann einen Körper 18 aufweisen, der einen Innenraum 20 definiert, der das gespeicherte Fluid enthält. Der Körper 18 kann sich axial von einem ersten offenen Ende 22 zu einem zweiten offenen Ende 24 erstrecken. Die Auskleidung 12 kann auch eine erste Innenfläche 26 besitzen, die mit dem gespeicherten Fluid in Kontakt stehen kann, und kann eine erste Außenfläche 28 besitzen. Das fixierte Querschnittsprofil definiert einen ersten Innendurchmesser ID1, der über die axiale Ausdehnung der Auskleidung 12 konstant sein kann, so dass der gemessene Innendurchmesser, der an dem ersten und zweiten offenen Ende 22, 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 Auskleidung 12 besitzen.
  • Die Endbaugruppe 14 kann die Enden des Hochdrucktanks 10 gegenüber Fluidleckage und gegenüber ausgeübten Kräften, die von dem gespeicherten Fluid erzeugt werden, wenn so erzeugt, abdichten. Die Endbaugruppe 14 kann das erste offene Ende 22, das zweite offene Ende 24 oder beide offene Enden schließen. Wenn nur ein offenes Ende durch die Endbaugruppe 14 geschlossen ist, kann ein anderer Endaufbau als ein Einlass und/oder ein Auslass für den Hochdrucktank 10 dienen und kann das andere Ende schließen. Zusätzlich oder stattdessen kann die Endbaugruppe 14 die Einlass- und/oder Auslassfunktionen für den Hochdrucktank 10 selbst integrieren. Bezug nehmend auf 2 kann die Endbaugruppe 14 eine Kappe 30 und einen Reif 32 aufweisen.
  • Die Kappe 30 kann in dem ersten offenen Ende 22 teleskopisch angeordnet sein, um zu helfen, das erste offene Ende abzudichten. Die Kappe 30 kann vollständig in dem ersten offenen Ende 22 eingesetzt sein (siehe 3) oder kann nur teilweise in das erste offene Ende eingesetzt sein. Bezug nehmend auf 2 kann die Kappe 30 eine allgemeine Scheibenform besitzen. Bei gewählten Ausführungsformen kann die Kappe 30 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 Kappe 30 kann einen Körper 34 aufweisen, der ein Anschlussstück 36 (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 Kappe 30 kann auch eine zweite Außenfläche 38 besitzen, die einen zweiten Außendurchmesser OD2 definieren kann. Der zweite Außendurchmesser OD2 kann einen geringfügig größeren Wert als der erste Innendurchmesser ID1 der Auskleidung 12 besitzen. Es können eine oder mehrere Rippen 40 radial von der zweiten Außenfläche 38 vorragen und sich umfangsmäßig um die zweite Außenfläche erstrecken. Bei einer Ausführungsform kann eine einzelne Rippe die gesamte zweite Außenfläche 38 überspannen und kann somit die Außenfläche der Kappe 30 bilden. Bei der gezeigten Ausführungsform sind drei Rippen 40 axial voneinander versetzt und bilden Räume 42 zwischen benachbarten Rippen. Jede Rippe 40 kann einen dritten Außendurchmesser OD3 definieren, der einen geringfügig größeren Wert als der erste Innendurchmesser ID1 besitzen kann. In dem Fall, wenn die Kappe 30 die Rippen 40 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 Kappe 30, 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 Ende 22 angeordnet sein, um zu helfen, das erste offene Ende abzudichten, und kann als ein Druckring dienen. Der Reif 32 kann vollständig über das erste offene Ende 22 eingesetzt sein (siehe 3) oder kann nur teilweise über das erste offene Ende eingesetzt sein. Bezug nehmend auf 2 kann der Reif 32 eine allgemein ringförmige Form besitzen. Bei gewählten Ausführungsformen kann der Reif 32 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 Reif 32 kann einen massiven einteiligen Körper 44 mit einer dritten Außenfläche 46 und einer zweiten Innenfläche 48 besitzen. Die dritte Außenfläche 46 und die zweite Innenfläche 48 können bei Betrachtung im Querschnitt planare Oberflächen in der axialen Richtung definieren. Die dritte Außenfläche 46 kann einen vierten Außendurchmesser OD4 definieren, und die zweite Innenfläche 48 kann einen zweiten Innendurchmesser ID2 definieren, der einen geringfügig kleineren Wert besitzt, als der erste Außendurchmesser OD1 der Auskleidung 12. Die exakten Abmessungen des Reifs 32, einschließlich der radialen Breite und der axialen Dicke, können unter anderem durch die Abmessungen der Kappe 30 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 Ende 24 schließen. Bezug nehmend auf 1 kann, wie die Endbaugruppe 14, die zweite Endbaugruppe 50 eine zweite Kappe 52 und einen zweiten Reif 54 aufweisen. Die zweite Kappe 52 und der zweite Reif 54 sind ähnlich der Kappe 30 und dem Reif 32, 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 Hochdrucktank 10 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 Faserschicht 16 kann in einer vorimprägnierten unidirektionalen Lage bzw. unidirektionalen Prepeg-Lage oder Rollenform vorliegen. Überdies kann die Faserschicht 16 eine oder mehrere Schichten aufweisen, die beispielsweise eine dazwischen liegende Kohlefaserschicht und eine äußere Glasfaserschicht aufweisen. Bezug nehmend auf 1 kann die Faserschicht 16 eine dritte Innenfläche 56 und eine vierte Außenfläche 58 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 Endbaugruppe 14 in der Auskleidung 12 angebracht werden. Bei einer Ausführungsform können die Auskleidung 12, die Kappe 30 und der Reif 32, 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 Auskleidung 12 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 Auskleidung 12 auf einer Fördereinrichtung getragen wird, und ein anderes Beispiel erfolgt durch Induktionsheizung. Die Kappe 30 und die begleitenden Rippen 40 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 Reif 32 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 Kappe 30 und der Reif 32 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 Auskleidung 12, die Kappe 30 und der Reif 32 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 Kappe 30 kann Wärme von der Auskleidung 12 und von dem Reif 32 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 Außenfläche 28 der Auskleidung 12 in direkten Kontakt mit der zweiten Innenfläche 48 des Reifs 32 treten und an dieser anliegen. Der Reif 32 und die Auskleidung 12 können dann entgegengesetzte Kräfte gegeneinander ausüben. Die Außenfläche jeder Rippe 40 kann in direkten Kontakt mit der ersten inneren Fläche 26 der Auskleidung 12 treten und an dieser anliegen. Die Kappe 30 und die Auskleidung 12 können dann entgegengesetzte Kräfte gegeneinander ausüben. Die Rippen 40 können in der Auskleidung 12 eingebettet sein und können eine jeweilige erste, zweite und dritte Dichtung dazwischen bilden. Das verdrängte Material der Auskleidung 12 kann dann die Räume 42 füllen, da der Reif 32 verhindern kann, dass sich das Material radial nach außen bewegt. Als eine Option kann eine Umfangsschnittstelle, die zwischen der Auskleidung 12 und der Kappe 30 geformt ist, zusammengeschweißt werden, um eine zusätzliche Dichtung und einen zusätzlichen Weg, um die Endbaugruppe 14 in der Auskleidung angebracht zu halten, bereitzustellen. Als eine weitere Option kann eine mechanische Befestigungseinrichtung mit der Kappe 30, dem Reif 32 und/oder der Auskleidung 12 verwendet werden, um eine zusätzliche Dichtung und einen zusätzlichen Weg, um die Endbaugruppe 14 in der Auskleidung angebracht zu halten, bereitzustellen.
  • Nach Anbringung kann die Faserschicht 16 um die Auskleidung 12 und um die Endbaugruppe 14 gewickelt werden. Bezug nehmend auf 4 kann eine Rolle 60 aus Faserschicht 16 durch eine Wickelmaschine in einem Hochgeschwindigkeitsprozess abgewickelt werden. Die Faserschicht 16 kann schraubenförmig über den Umfang der Auskleidung 12 und über den Reif 32 gewickelt werden. Die dritte Innenfläche 56 der Faserschicht 16 kann direkt mit der ersten Außenfläche 28 der Auskleidung 12 in Kontakt stehen und kann direkt mit der dritten Außenfläche 46 des Reifs 32 in Kontakt stehen. Die Faserschicht 16 an der Rolle 60 kann eine vorbemessene axiale Breite W aufweisen, die gleich der axialen Breite der Auskleidung 12 mit der angebrachten Endbaugruppe 14 ist. Nach dem Wickeln kann die Faserschicht 16 gehärtet werden, so dass sie dauerhaft an der Auskleidung 12 und der Endbaugruppe 14 angehaftet bleibt. Bei einer Ausführungsform muss kein zusätzlicher und separater Wickelprozess über dem axial frei liegenden Endabschnitt der Endbaugruppe 14 ausgeführt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der zusätzliche und separate Wickelprozess ausgeführt werden.

Claims (8)

  1. 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.
  2. 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.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die Auskleidung (12) durch einen Strangpressprozess bereitgestellt wird.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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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