DE102011011840B4

DE102011011840B4 - Verfahren zur Herstellung eines Behälters

Info

Publication number: DE102011011840B4
Application number: DE102011011840.3A
Authority: DE
Inventors: Ludger Strack; Markus Lindner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: US20110210475A1; CN102218810A; DE102011011840A1; US8192666B2; CN102218810B

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Behälters (10), wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: ein erstes Behälterdurchführungselement (18) in einem Werkzeug (150) mit einem darin gebildeten Hohlraum (152) angeordnet wird; ein erstes verstärktes formbares Material (154) in den Hohlraum (152) eingespritzt wird, um einen ersten Abschnitt einer Vorform (160) zu bilden, wobei der erste Abschnitt der Vorform zumindest einen Abschnitt des Behälterdurchführungselements (18) umgibt; ein zweites formbares Material (153) in den Hohlraum (152) eingespritzt wird, um einen zweiten Abschnitt der Vorform (160) zu bilden; die Vorform (160) zu einer hohlen Auskleidung (12) geformt wird, wobei die hohle Auskleidung (12) einen Hauptkörper (13), ein erstes Grenzflächenmerkmal (14) und ein zweites Grenzflächenmerkmal (15) umfasst, wobei der Hauptkörper (13) aus dem zweiten formbaren Material (153) gebildet ist und die Grenzflächenmerkmale (14, 15) aus dem ersten verstärkten formbaren Material (154) gebildet sind; und eine äußere Schale (16) um die hohle Auskleidung (12) herum gebildet wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Behälter. Im Spezielleren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters.
Beispielsweise beschreibt die EP 0 302 117 A1 ein Verfahren zur Herstellung einer Flasche, bei dem ein vorgefertigter Flaschenhals von dem Material, aus dem die Flasche besteht, umspritzt wird.
Hintergrund der Erfindung
Es gibt derzeit eine Vielfalt von Behältern, die gebaut sind, um verschiedene Fluide wie beispielsweise Druckerdgas (CNG von compressed natural gas), Wasserstoffgas zur Verwendung in einer Brennstoffzelle und dergleichen zu enthalten. Eine übliche Technik zum Speichern des Fluids besteht in einem leichtgewichtigen Hochdruckbehälter, der gegen Einstiche beständig ist. Traditionellerweise werden solche Behälter in vier Typen unterteilt. Ein Typ I-Behälter ist ein Metallbehälter. Ein Typ II-Behälter ist ebenfalls ein Metallbehälter, wobei der Behälter eine äußere Verbundschale besitzt, die auf einem zylindrischen Teilstück davon angeordnet ist. Ein Typ III-Behälter besteht beispielsweise aus einer Auskleidung, die aus einem Metall wie z. B. Stahl und Aluminium hergestellt ist, und aus einer äußeren Verbundschale, die die Auskleidung umgibt und einen Schaden an derselben verhindert. Ein Typ IV-Behälter ist dem Typ III-Behälter im Wesentlichen ähnlich, wobei die Auskleidung aus einem Kunststoff hergestellt ist.
Typischerweise wird die Auskleidung beispielsweise mithilfe herkömmlicher Herstellungsprozesse wie z. B. eines Schweißprozesses, eines Rotationsformprozesses und anderer ähnlicher Prozesse hergestellt. Während des Schweißprozesses werden mehrere Komponenten der Auskleidung an Rändern der Komponenten zusammengeschweißt. Die Schweißnähte können allerdings unter Umständen nicht fluiddicht sein und ein Durchdringen des gespeicherten Fluids aus dem Behälter zulassen. Ferner schränkt der Schweißprozess die Arten von Material ein, die verwendet werden können, um die Auskleidung zu bilden. Andererseits ist der Rotationsformprozess langsamer und erzeugt eine Auskleidung mit einer ungünstigen Dicke. Während des Rotationsformprozesses wird die Auskleidung gebildet, indem Behälterdurchführungselemente in einem Werkzeughohlraum mit einem Polymerharz angeordnet werden, die Form erwärmt wird, während sie rotiert wird, um zu bewirken, dass das Harz schmilzt und die Wände des Werkzeughohlraumes bedeckt, das Werkzeug gekühlt wird und die geformte Auskleidung entnommen wird. Allerdings können die Behälterdurchführungselemente unter Umständen nicht einwandfrei an der Auskleidung haften, was die Bildung eines Raumes dazwischen zur Folge hat. Wenn die Behälterdurchführungselemente nicht einwandfrei an der Auskleidung haften, kann sich unter Umständen keine fluiddichte Abdichtung zwischen den Behälterdurchführungselementen und der Auskleidung bilden. Ohne eine fluiddichte Abdichtung kann der Inhalt des Behälters aus diesem in die Umgebung entweichen. Um fluiddichte Abdichtungen zwischen den Behälterdurchführungselementen und der Auskleidung sicherzustellen, können Kleben, Heißschweißen und andere ähnliche Prozesse verwendet werden. Solche Prozesse können zeitintensiv sein und manuelle Prozessschritte erfordern, was erhöhte Kosten zur Herstellung des Behälters zur Folge hat.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters, der zumindest ein Behälterdurchführungselement umfasst, anzugeben, wobei die Effizienz des Verfahrens optimiert ist und die Kosten desselben minimiert sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters, gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Das Verfahren umfasst die Schritte, dass: ein erstes Behälterdurchführungselement in einem Werkzeug mit einem darin gebildeten Hohlraum angeordnet wird; ein erstes verstärktes formbares Material in den Hohlraum eingespritzt wird, um einen ersten Abschnitt einer Vorform zu bilden, wobei der erste Abschnitt der Vorform im Wesentlichen zumindest einen Abschnitt des Behälterdurchführungselements umgibt; ein zweites formbares Material in den Hohlraum eingespritzt wird, um einen zweiten Abschnitt der Vorform zu bilden; die Vorform zu einer hohlen Auskleidung geformt wird, wobei die hohle Auskleidung einen Hauptkörper, ein erstes Grenzflächenmerkmal und ein zweites Grenzflächenmerkmal umfasst, wobei der Hauptkörper aus dem zweiten formbaren Material gebildet ist und die Grenzflächenmerkmale aus dem ersten verstärkten formbaren Material gebildet sind; und eine äußere Schale im Wesentlichen um die hohle Auskleidung herum gebildet wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die oben stehenden sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bei Betrachtung im Licht der beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich, in denen:
1 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht eines Behälters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
2 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht eines Behälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist;
3 eine schematische Querschnitts-Aufriss-Ansicht eines Injektors in fluidtechnischer Verbindung mit einem Werkzeug ist, das ein Paar Behälterdurchführungselemente des in 2 veranschaulichten Behälters darin angeordnet aufweist;
4 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht einer Vorform ist, die verwendet wird, um eine Auskleidung des in 2 veranschaulichten Behälters zu bilden;
5 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht einer Auskleidung des in 2 veranschaulichten Behälters ist, die in einem Werkzeug angeordnet ist;
6 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht eines Behälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist;
7 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht eines Behälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist;
8 eine schematische Querschnitts-Aufriss-Ansicht eines Injektors in fluidtechnischer Verbindung mit einem Werkzeug ist, das ein Paar Behälterdurchführungselemente des in 7 veranschaulichten Behälters darin angeordnet aufweist; und
9 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht einer Vorform ist, die verwendet wird, um den in 7 veranschaulichten Behälter zu bilden.
Detaillierte Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden. In Bezug auf die offenbarten Verfahren sind die dargestellten Schritte beispielhaft und somit ist die Reihenfolge der Schritte nicht notwendig oder kritisch.
1 veranschaulicht einen Behälter 10. Der Behälter 10 umfasst eine hohle Auskleidung 12 mit einem Hauptkörper 13, einem ersten Grenzflächenmerkmal 14 und einem zweiten Grenzflächenmerkmal 15. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Behälter 10 ferner eine äußere Schale 16. Der Behälter 10 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und ist geeignet, ein mit Druck beaufschlagtes Fluid (nicht gezeigt) aufzunehmen. Es ist einzusehen, dass der Behälter 10 eine beliebige Form wie gewünscht aufweisen kann und der Behälter 10 wie gewünscht zusätzliche Schichten wie z. B. eine Sperrschicht, eine Folienschicht, eine poröse Permeationsschicht und dergleichen umfassen kann. Das mit Druck beaufschlagte Fluid kann beispielsweise ein beliebiges Fluid wie z. B. ein Gas (z. B. Wasserstoffgas und Sauerstoffgas), eine Flüssigkeit und sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas sein. Wie gezeigt ist der Hauptkörper 13 der Auskleidung 12 beispielsweise aus einem formbaren Material wie z. B. Polyethylen, Polyethylenterephthalat (PET), Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial gebildet.
Die Grenzflächenmerkmale 14, 15 sind beispielsweise um zumindest einen Abschnitt eines Behälterdurchführungselements 18 wie z. B. einen Anschluss, eine Komponente eines geteilten Anschlusses, eine Armatur, einen Einsatz und dergleichen herum gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 14, 15 sind an einem ersten Ende 20 der Auskleidung 12 angeordnet. Wie in 1 gezeigt, sind die Grenzflächenmerkmale 14, 15 beispielsweise aus einem verstärkten formbaren Material wie z. B. einem glasfaserverstärkten Thermoplast (z. B. verstärktem Polyethylen, PET und einem Polyamidmaterial) gebildet. Es ist einzusehen, dass, um eine Verbindung zwischen zusammengepassten Flächen der Grenzflächenmerkmale 14, 15 und dem Behälterdurchführungselement 18 zu optimieren, das verstärkte formbare Material, das verwendet wird, um die Grenzflächenmerkmale 14, 15 herzustellen, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, das verwendet wird, um das Behälterdurchführungselement 18 herzustellen, und einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des formbaren Materials, das verwendet wird, um den Hauptkörper 13 der Auskleidung 12 herzustellen, aufweist. Zumindest eines der Grenzflächenmerkmale 14, 15 kann beispielsweise eine Dichtung 22 wie z. B. einen O-Ring aus Gummi umfassen, die darauf angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 22 benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 24 des Grenzflächenmerkmals 15 und einer inneren Fläche 26 des Behälterdurchführungselements 18 angeordnet. Die Dichtung 22 ist beispielsweise geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15 und einem Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) zur Verbindung mit einem Innenraum 27 des Behälters 10 wie z. B. einer Armatur, einem Schlauch, einer Düse, einer Leitung und dergleichen zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 22, falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15 und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 22 kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material gebildet ist, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert.
Das Behälterdurchführungselement 18 ist typischerweise eine separat hergestellt Mündung, die eine Öffnung in den Innenraum 27 des Behälters 10 hinein bildet, und ist ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10 kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Behälterdurchführungselementen 18 umfassen. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Behälterdurchführungselement 18 eine an der inneren Fläche 26 davon gebildete kreisringförmige Schulter 28, die benachbart zu der kreisringförmigen Schulter 24 des Grenzflächenmerkmals 15 angeordnet ist. Das Behälterdurchführungselement 18 kann auch eine an der inneren Fläche 26 davon gebildete Ringnut (nicht gezeigt) und/oder Gewinde (nicht gezeigt) umfassen, die geeignet ist/sind, einen Abschnitt des Fluidverbindungselements aufzunehmen. Das Behälterdurchführungselement 18 kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, wie z. B. einem Metall.
In der gezeigten Ausführungsform liegt die äußere Schale 16 des Behälters 10 im Wesentlichen an dem Hauptkörper 13 der Auskleidung 12 und einem Abschnitt des Grenzflächenmerkmals 14 an. Ein Abschnitt der äußeren Schale 16 ist auf dem Behälterdurchführungselement 18 angeordnet. Die äußere Schale 16 ist typischerweise durch einen Präzisionswickel- und Härtungsprozess beispielsweise unter Verwendung eines Fasermaterials wie z. B. einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Verbundfaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet. Es ist einzusehen, dass das Material, das verwendet wird, um die äußere Schale 16 zu bilden, auf der Basis des Prozesses, der verwendet wird, um die äußere Schale 16 auf der Auskleidung 12 anzuordnen, der Verwendung des Behälters 10 und der Eigenschaften des Fluids, das in dem Behälter 10 gespeichert werden soll, gewählt sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass die äußere Schale 16 je nach Wunsch durch andere Herstellungsverfahren gebildet sein kann.
2 zeigt einen Behälter 10' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsform von 2 ist, außer wie nachfolgend beschrieben, dem Behälter 10 von 1 ähnlich. Ähnlich der Struktur von 1 umfasst 2 die gleichen Bezugsziffern mit einem beigefügten Strich ('), um eine ähnliche Struktur zu bezeichnen.
Der Behälter 10' umfasst eine hohle Auskleidung 12' mit einem Hauptkörper 13', einem ersten Ende 20' und einem zweiten Ende 110. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Behälter 10' ferner eine äußere Schale 16'. Der Behälter 10' weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und ist geeignet, ein mit Druck beaufschlagtes Fluid (nicht gezeigt) aufzunehmen. Es ist einzusehen, dass der Behälter 10' je nach Wunsch eine beliebige Form aufweisen kann und der Behälter 10' je nach Wunsch zusätzliche Schichten wie z. B. eine Sperrschicht, eine Folienschicht, eine poröse Permeationsschicht und dergleichen umfassen kann. Das mit Druck beaufschlagte Fluid kann beispielsweise ein beliebiges Fluid wie z. B. ein Gas (z. B. Wasserstoffgas und Sauerstoffgas), eine Flüssigkeit und sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas sein. Wie gezeigt, ist der Hauptkörper 13' der Auskleidung 12' beispielsweise aus einem in 3 gezeigten formbaren Material 153 wie z. B. Polyethylen, PET, Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial gebildet.
Ein erstes Grenzflächenmerkmal 14' und ein zweites Grenzflächenmerkmal 15' sind an dem ersten Ende 20' der Auskleidung 12' gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 14', 15' sind beispielsweise um zumindest einen Abschnitt eines Behälterdurchführungselements 18' wie z. B. einen Ansatz, eine Komponente eines geteilten Ansatzes, eine Armatur, einen Einsatz und dergleichen herum gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 14', 15' sind beispielsweise aus einem verstärkten formbaren Material 154, das in 3 gezeigt ist, wie z. B. einem glasfaserverstärkten Thermoplast (z. B. verstärktem Polyethylen, PET und einem Polyamidmaterial) gebildet. Es ist einzusehen, dass, um eine Verbindung zwischen zusammengepassten Flächen der Grenzflächenmerkmale 14', 15' und dem Behälterdurchführungselement 18' zu optimieren, das verstärkte formbare Material 154, das verwendet wird, um die Grenzflächenmerkmale 14', 15' herzustellen, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, das verwendet wird, um das Behälterdurchführungselement 18' herzustellen, und einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des formbaren Materials 153, das verwendet wird, um den Hauptkörper 13' der Auskleidung 12' herzustellen, aufweist. Zumindest eines der Grenzflächenmerkmale 14', 15' kann beispielsweise eine Dichtung 22' wie z. B. einen O-Ring aus Gummi umfassen, die darauf angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 22' benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 24' des Grenzflächenmerkmals 15' und einer inneren Fläche 26' des Behälterdurchführungselements 18' angeordnet. Die Dichtung 22' ist beispielsweise geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15' und einem Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) wie z. B. einer Armatur, einem Schlauch, einer Düse, einer Leitung und dergleichen zur Verbindung mit einem Innenraum 27' des Behälters 10' zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 22', falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15' und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 22' kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material gebildet ist, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert.
Das Behälterdurchführungselement 18' ist typischerweise eine separat hergestellte Mündung, die eine Öffnung in den Innenraum 27' des Behälters 10' hinein bildet, und ist ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10' kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Behälterdurchführungselementen 18' umfassen. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Behälterdurchführungselement 18' eine an der inneren Fläche 26' davon gebildete kreisringförmige Schulter 28', die benachbart zu der kreisringförmigen Schulter 24' des Grenzflächenmerkmals 15' angeordnet ist. Das Behälterdurchführungselement 18' kann auch eine an der inneren Fläche 26' davon gebildete Ringnut (nicht gezeigt) und/oder Gewinde (nicht gezeigt) umfassen, die geeignet ist/sind, einen Abschnitt des Fluidverbindungselements aufzunehmen. Das Behälterdurchführungselement 18' kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, wie z. B. einem Metall.
Ein drittes Grenzflächenmerkmal 114 und ein viertes Grenzflächenmerkmal 115 sind an dem zweiten Ende 110 der Auskleidung 12' gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 114, 115 sind beispielsweise um zumindest einen Abschnitt eines Behälterdurchführungselements 118 wie z. B. einen Ansatz, eine Komponente eines geteilten Ansatzes, eine Armatur, einen Einsatz und dergleichen herum gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 114, 115 sind beispielsweise aus einem in 3 gezeigten verstärkten formbaren Material 158 wie z. B. einem glasfaserverstärkten Thermoplast (z. B. verstärktem Polyethylen, PET und einem Polyamidmaterial) gebildet. Es ist einzusehen, dass, um eine Verbindung zwischen zusammengepassten Flächen der Grenzflächenmerkmale 114, 115 und dem Behälterdurchführungselement 118 zu optimieren, das verstärkte formbare Material 158, das verwendet wird, um die Grenzflächenmerkmale 114, 115 herzustellen, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, das verwendet wird, um das Behälterdurchführungselement 118 herzustellen, und einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des formbaren Materials 153, das verwendet wird, um den Hauptkörper 13' der Auskleidung 12' herzustellen, aufweist. Zumindest eines der Grenzflächenmerkmale 114, 115 kann beispielsweise eine Dichtung 122 wie z. B. einen O-Ring aus Gummi umfassen, die darauf angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 122 an einer kreisringförmigen Schulter 124 des Grenzflächenmerkmals 115 benachbart zu einer inneren Fläche 126 des Behälterdurchführungselements 118 angeordnet. Die Dichtung 122 ist beispielsweise geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Grenzflächenmerkmal 115 und einem Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) wie z. B. einer Armatur, einem Schlauch, einer Düse, einer Leitung und dergleichen zur Verbindung mit dem Innenraum 27' des Behälters 10' zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 122, falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Grenzflächenmerkmal 115 und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 122 kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material gebildet ist, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert.
Das Behälterdurchführungselement 118 ist typischerweise eine separat hergestellte Mündung, die eine Öffnung in den Innenraum 27' des Behälters 10' hinein bildet, und ist ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10 kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Behälterdurchführungselementen 118 umfassen. Wie in 2 gezeigt, umfasst das Behälterdurchführungselement 118 eine an der inneren Fläche 126 davon gebildete kreisringförmige Schulter 128, die benachbart zu der kreisringförmigen Schulter 124 des Grenzflächenmerkmals 115 angeordnet ist. Das Behälterdurchführungselement 118 kann auch zumindest eine an der inneren Fläche 126 davon gebildete Ringnut (nicht gezeigt) und/oder Gewinde (nicht gezeigt) umfassen, die geeignet ist/sind, einen Abschnitt des Fluidverbindungselements aufzunehmen. Das Behälterdurchführungselement 118 kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, wie z. B. einem Metall.
In der gezeigten Ausführungsform liegt die äußere Schale 16' des Behälters 10' im Wesentlichen an dem Hauptkörper 13' der Auskleidung 12' und einem Abschnitt der Grenzflächenmerkmale 14', 114 an. Ein Abschnitt der äußeren Schale 16' ist an den Behälterdurchführungselementen 18', 118 angeordnet. Die äußere Schale 16' wird typischerweise durch einen Präzisionswickel- und Härtungsprozess beispielsweise unter Verwendung eines Fasermaterials wie z. B. einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Verbundfaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet. Es ist einzusehen, dass das Material, das verwendet wird, um die äußere Schale 16' zu bilden, auf der Basis des Prozesses, der verwendet wird, um die äußere Schale 16' auf der Auskleidung 12' anzuordnen, der Verwendung des Behälters 10' und der Eigenschaften des Fluids, das in dem Behälter 10' gespeichert werden soll, gewählt sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass die äußere Schale 16' je nach Wunsch durch andere Herstellungsverfahren gebildet werden kann.
Um die Behälter 10, 10' zu bilden, werden die jeweiligen Auskleidungen 12, 12' spritzblasgeformt. Es ist einzusehen, dass der Spritzblasformprozess der Auskleidung 12' des Behälters 10' dem Spritzblasformprozess der Auskleidung 12 des Behälters 10 im Wesentlichen ähnlich ist. Der Einfachheit halber ist hierin nachfolgend nur das Formen des Behälters 10' beschrieben.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 sind die Behälterdurchführungselemente 18', 118 an einer Positionierungseinrichtung 130 angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform ist die Positionierungseinrichtung 130 ein länglicher Schaft 131 mit einem ersten Ende 132 und einem zweiten Ende 134. Es ist einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130 je nach Wunsch eine/n beliebige/n Länge und Durchmesser aufweisen kann, die für einen beliebigen Typ eines Behälters geeignet sind. Es ist ferner einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130, falls erwünscht, eine verstellbare Länge und einen verstellbaren Durchmesser aufweisen kann. Wenngleich die gezeigte Positionierungseinrichtung 130 eine einheitliche Struktur ist, ist einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130 ein Zusammenschluss von mehreren Strukturen sein kann, falls erwünscht. Es ist ferner einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130 eine Teleskopeinrichtung sein kann, um dadurch eine Zeit und einen Platz zu minimieren, die für die Verwendung der Positionierungseinrichtung 130 und die Herstellung der Auskleidung 12' des Behälters 10' erforderlich sind. Die Positionierungseinrichtung 130 kann je nach Wunsch beispielsweise aus einem beliebigen Material wie z. B. einem Metallmaterial hergestellt sein.
Das erste Ende 132 nimmt eine Adaptervorrichtung 136 darauf auf. Das erste Ende 132 und/oder die Adaptervorrichtung 136 wirkt/en mit der Nut oder den Gewinden zusammen, die an der inneren Fläche 126 des Behälterdurchführungselements 118 gebildet ist/sind, um eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung zu bilden. Es ist jedoch einzusehen, dass die im Wesentlichen fluiddichte Verbindung, falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen verschiedenen zusammengepassten Flächen der Adaptervorrichtung 136, des ersten Endes 132 und des Behälterdurchführungselements 118 gebildet sein kann. Das zweite Ende 134 wirkt mit der Nut oder den Gewinden zusammen, die an der inneren Fläche 26' des Behälterdurchführungselements 18' gebildet ist/sind, um eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung zu bilden. Es ist jedoch einzusehen, dass die im Wesentlichen fluiddichte Verbindung, falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen verschiedenen zusammengepassten Flächen des zweiten Endes 134 und des Behälterdurchführungselements 18' gebildet werden kann. Es ist ferner einzusehen, dass die Behälterdurchführungselemente 18', 118 an der Positionierungseinrichtung 130 beispielsweise mit einem beliebigen Verbindungsverfahren wie z. B. einer Schraubverbindung, einer verzahnten Verblockungsverbindung, einer Kugel- und Raste-Verbindung, einer Riegelstabverbindung und dergleichen entfernbar fixiert sein können.
Das zweite Ende 134 steht in fluidtechnischer Verbindung mit einer Blasformfluidquelle 139. Es ist einzusehen, dass das Fluid beispielsweise je nach Wunsch ein beliebiges Fluid wie z. B. Luft sein kann. Das zweite Ende 134 kann beispielsweise mit der Fluidquelle 139 z. B. über eine Schnellverbindung, eine Schraubverbindung und dergleichen gekoppelt sein. Es ist einzusehen, dass die Fluidquelle 139 integral mit der Positionierungseinrichtung 130 gebildet sein kann, falls erwünscht. Ein Durchgang 144 ist in dem Schaft 131 gebildet. Der Durchgang 144 steht über eine Öffnung in dem zweiten Ende 134 in fluidtechnischer Verbindung mit der Fluidquelle 139. Der Schaft 131 umfasst eine Vielzahl von darin gebildeten linear beabstandeten kreisringförmigen Gruppen von Durchbrechungen 146. Die Durchbrechungen 146 lassen eine Strömung des Fluids von dem Durchgang 144 zu einer die Positionierungseinrichtung 130 umgebenden Umgebung zu. In der gezeigten Ausführungsform weisen die Durchbrechungen 146 eine einheitliche Größe und Form auf und sind einheitlich beabstandet, um ein einwandfreies Aufblasen der Auskleidung 12' des Behälters 10' zu erleichtern. Es ist beispielsweise ein zusehen, dass die Durchbrechungen 146 je nach Wunsch eine beliebige Größe und Form aufweisen können und beabstandet sein können, z. B. eine Größe und Form, um eine Strömung der formbaren Materialien 153, 154, 158 darin zu verhindern. Alternativ kann die Positionierungseinrichtung 130 ferner eine rotierbare innere Wand (nicht gezeigt) mit einer Vielzahl von linear beabstandeten kreisringförmigen Gruppen von Durchbrechungen (nicht gezeigt) umfassen. In einer ersten Position sind die Durchbrechungen der inneren Wand mit den Durchbrechungen 146 der Positionierungseinrichtung 130 im Wesentlichen ausgerichtet, um die Strömung von Fluid dadurch zuzulassen. In einer zweiten Position erleichtert die innere Wand ein Verschließen der Durchbrechungen 146, um so die Strömung von Fluid dadurch und die Strömung der formbaren Materialien 153, 154, 158 darin zu verhindern.
Während des Spritzblasformprozesses sind die Behälterdurchführungselemente 118, 18' an den jeweiligen Enden 132, 134 der Positionierungseinrichtung 130 angeordnet. Anschließend wird die Adaptervorrichtung 136 an dem ersten Ende 132 aufgenommen. Optional ist die innere Wand der Positionierungseinrichtung 130 in die zweite Position rotiert, um die in dem Schaft 131 der Positionierungseinrichtung 130 gebildeten Durchbrechungen 146 zu schließen. Danach schließt sich beispielsweise ein erstes Werkzeug 150 wie z. B. eine übereinstimmende Metallform um die Positionierungseinrichtung 130 und die Behälterdurchführungselemente 18', 118 herum, um einen Hohlraum 152 dazwischen zu bilden. Dann wird eine geschmolzene Form des verstärkten formbaren Materials 154 aus einem Injektor 156 in einen Ringanguss 159 und durch diesen hindurch und in den Hohlraum 152 des ersten Werkzeuges 150 eingespritzt. Anschließend wird eine geschmolzene Form des formbaren Materials 153, das verwendet wird, um den Hauptkörper 13' der Auskleidung 12' herzustellen, aus dem Injektor 156 in den Ringanguss 159 und durch diesen hindurch und in den Hohlraum 152 des ersten Werkzeuges 150 eingespritzt. Danach wird eine geschmolzene Form des verstärkten formbaren Materials 158 aus dem Injektor 156 in den Ringanguss 159 und durch diesen hindurch und in den Hohlraum 152 des ersten Werkzeuges 150 eingespritzt. Es wird eine Vorform 160, in 4 gezeigt, im Wesentlichen um einen Abschnitt der Behälterdurchführungselemente 18', 118 und den Schaft 131 der Positionierungseinrichtung 130 herum gebildet. Die Vorform 160 wird in dem ersten Werkzeug 150 eine gewünschte Zeit lang abkühlen gelassen. Es ist einzusehen, dass die gewünschte Zeit nur so lange dauert wie erforderlich, damit die Vorform 160, wenn sie aus dem ersten Werkzeug 150 entfernt wird, eine Form desselben behält.
Dann schließt sich ein in 5 gezeigtes zweites Werkzeug 170 um die Vorform 160 und die Behälterdurchführungselemente 18', 118 herum, um die Vorform 160 an den Behälterdurchführungselementen 18', 118 zu fixieren und eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung dazwischen zu bilden. Optional kann die Vorform 160 nach dem Entfernen aus dem ersten Werkzeug 150 und vor dem Schließen des zweiten Werkzeuges 170 auf eine gewünschte Temperatur erwärmt werden. Die Positionierungseinrichtung 130 erleichtert eine korrekte Position und Ausrichtung der Behälterdurchführungselemente 18', 118 in der Vorform 160. Optional wird dann die innere Wand der Positionierungseinrichtung 130 in die erste Position rotiert, wodurch bewirkt wird, dass die Durchbrechungen der inneren Wand mit den Durchbrechungen 146 des Schafts 131 im Wesentlichen ausgerichtet sind. Anschließend wird das Fluid dann dazu gebracht, von der Fluidquelle 139 durch den Durchgang 144 und durch die Durchbrechungen 146 hindurch zu strömen. Demzufolge wird die Vorform 160 dazu gebracht, sich zu erweitern und sich einer Form des geschlossenen zweiten Werkzeuges 170 anzupassen und die Auskleidung 12' zu bilden. Nachdem die Auskleidung 12' eine gewünschte Form erreicht hat, gibt das zweite Werkzeug 170 die gebildete Auskleidung 12' frei. Die Adaptervorrichtung 130 wird von dem ersten Ende 132 entfernt. Dann wird die Positionierungseinrichtung 130, beispielsweise durch ein Lösen der Schraubverbindung, der verzahnten Verblockungsverbindung, der Kugel- und Raste-Verbindung, der Riegelstabverbindung und dergleichen, von den Behälterdurchführungselementen 18', 118 entfernt.
Durch Bilden der Behälterdurchführungselemente 18', 118 mit den jeweiligen Grenzflächenmerkmalen 14', 15', 114, 115 können die Behälterdurchführungselemente 18', 118 je nach Wunsch eine beliebige Form und Größe aufweisen. Da die Auskleidung 12' spritzblasgeformt ist, sind Grenzflächenmerkmale 15', 115 mit einer einwandfreien Abdichtungsfläche gebildet, wodurch eine Nachbearbeitung oder zusätzliche Fertigungsprozesse eliminiert sind. Darüber hinaus ist der Spritzblasformprozess hoch automatisch und effizienter als ein typischer Herstellungsprozess. Der Spritzblasformprozess lässt auch die Verwendung von PET zu, um die Auskleidung 12' zu bilden, wobei PET besser geeignet ist, eine Beschichtung darauf aufzunehmen, als Auskleidungen, die aus anderen Materialien gebildet sind. Sobald die gebildete Auskleidung 12' abgekühlt ist, wird das Werkzeug 170 geöffnet und die gebildete Auskleidung 12' wird entfernt. Dann wird die äußere Schale 16' um die Auskleidung 12' herum mit dem Präzisionswickel- und Härtungsprozess gebildet. Es ist einzusehen, dass die äußere Schale 16' je nach Wunsch durch andere Herstellungsprozesse um die Auskleidung 12' herum gebildet werden kann.
6 zeigt einen Behälter 10'' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsform von 6 ist, außer wie nachfolgend beschrieben, den Behältern 10, 10' der 1–5 ähnlich. Ähnlich der Struktur der 1–5 umfasst 6 die gleichen Bezugsziffern mit einem beigefügten Strich (''), um eine ähnliche Struktur zu bezeichnen.
Der Behälter 10'' umfasst eine hohle Auskleidung 12'' mit einem Hauptkörper 13'', einem ersten Grenzflächenmerkmal 14'' und einem zweiten Grenzflächenmerkmal 15''. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Behälter 10'' ferner eine äußere Schale 16''. Der Behälter 10'' weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und ist geeignet, ein mit Druck beaufschlagtes Fluid (nicht gezeigt) aufzunehmen. Es ist einzusehen, dass der Behälter 10'' je nach Wunsch eine beliebige Form aufweisen kann und der Behälter 10'' je nach Wunsch zusätzliche Schichten wie z. B. eine Sperrschicht, eine Folienschicht, eine poröse Permeationsschicht und dergleichen umfassen kann. Das mit Druck beaufschlagte Fluid kann beispielsweise ein beliebiges Fluid wie z. B. ein Gas (z. B. Wasserstoffgas und Sauerstoffgas), eine Flüssigkeit und sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas sein.
Wie gezeigt, umfasst der Hauptkörper 13'' eine äußere Schicht 200, eine Sperrschicht 210 und eine innere Schicht 220. Die äußere Schicht 200 liegt im Wesentlichen an der äußeren Schale 16'' des Behälters 10'' und der Sperrschicht 210 an. Die äußere Schicht 200 kann beispielsweise aus einem beliebigen formbaren Material wie z. B. Polyethylen, PET, Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial gebildet sein. Die Sperrschicht 210 ist zwischen der äußeren Schicht 200 und der inneren Schicht 220 angeordnet, um einer Permeation des mit Druck beaufschlagten Fluids durch den Hauptkörper 13'' in die den Behälter 10'' umgebende Umgebung entgegenzuwirken. Die Sperrschicht 210 kann beispielsweise aus einem beliebigen formbaren Material wie z. B. einem Thermoplast (z. B. Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial) gebildet sein. Die innere Schicht 220 des Hauptkörpers 13'' liegt im Wesentlichen an der Sperrschicht 210 an. Die innere Schicht 220 kann beispielsweise aus einem beliebigen formbaren Material wie z. B. Polyethylen, PET, Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial gebildet sein. Es ist einzusehen, dass die formbaren Materialien, die verwendet werden, um die Schichten 200, 210, 220 zu bilden, auf der Basis des Prozesses, der verwendet wird, um den Hauptkörper 13'' der Auskleidung 12'' zu bilden, der Verwendung des Behälters 10'' und der Eigenschaften des Fluids, das in dem Behälter 10'' gespeichert werden soll, gewählt sein können.
Die Grenzflächenmerkmale 14'', 15'' sind beispielsweise um zumindest einen Abschnitt eines Behälterdurchführungselements 18'' herum wie z. B. einen Ansatz, eine Komponente eines geteilten Ansatzes, eine Armatur, einen Einsatz und dergleichen herum gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 14'', 15'' sind an einem ersten Ende 20'' der Auskleidung 12'' angeordnet. Die Grenzflächenmerkmale 14'', 15'' sind beispielsweise aus einem verstärkten formbaren Material wie z. B. einem glasfaserverstärkten Thermoplast (z. B. verstärktem Polyethylen, PET und einem Polyamidmaterial) gebildet. Es ist einzusehen, dass, um eine Verbindung zwischen zusammengepassten Flächen der Grenzflächenmerkmale 14'', 15'' und dem Behälterdurchführungselement 18'' zu optimieren, das verstärkte formbare Material, das verwendet wird, um die Grenzflächenmerkmale 14'' 15''' herzustellen, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, das verwendet wird, um das Behälterdurchführungselement 18'' herzustellen, und einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien, die verwendet werden, um den Hauptkörper 13'' der Auskleidung 12'' herzustellen, aufweist. Zumindest eines der Grenzflächenmerkmale 14'', 15'' kann beispielsweise eine Dichtung 22'' wie z. B. einen O-Ring aus Gummi umfassen, die darauf angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 22'' benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 24'' des Grenzflächenmerkmals 15'' und einer inneren Fläche 26'' des Behälterdurchführungselements 18'' angeordnet. Die Dichtung 22'' ist beispielsweise geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15'' und einem Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) wie z. B. einer Armatur, einem Schlauch, einer Düse, einer Leitung und dergleichen zur Verbindung mit einem Innenraum 27'' des Behälters 10'' zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 22'', falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15'' und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 22'' kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material gebildet ist, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert.
Das Behälterdurchführungselement 18'' ist typischerweise eine separat hergestellte Mündung, die eine Öffnung in den Innenraum 27'' des Behälters 10'' hinein bildet und ist ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10'' kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Behälterdurchführungselementen 18'' umfassen. Das Behälterdurchführungselement 18'' umfasst eine an der inneren Fläche 26'' davon gebildete kreisringförmige Schulter 28'', die benachbart zu der kreisringförmigen Schulter 24'' des Grenzflächenmerkmals 15'' angeordnet ist. Das Behälterdurchführungselement 18'' kann auch eine an der inneren Fläche 26'' davon gebildete Ringnut (nicht gezeigt) und/oder Gewinde (nicht gezeigt) umfassen, die geeignet ist/sind, einen Abschnitt des Fluidverbindungselements aufzunehmen. Das Behälterdurchführungselement 18'' kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, wie z. B. einem Metall.
In der gezeigten Ausführungsform liegt die äußere Schale 16'' des Behälters 10'' im Wesentlichen an der äußeren Schicht 200 des Hauptkörpers 13'' und einem Abschnitt des Grenzflächenmerkmals 14'' an. Ein Abschnitt der äußeren Schale 16'' ist an dem Behälterdurchführungselement 18'' angeordnet. Die äußere Schale 16'' ist typischerweise durch einen Präzisionswickel- und Härtungsprozess unter Verwendung beispielsweise eines Fasermaterials wie z. B. einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Verbundfaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet. Es ist einzusehen, dass das Material, das verwendet wird, um die äußere Schale 16'' zu bilden, auf der Basis des Prozesses, der verwendet wird, um die äußere Schale 16'' auf der Auskleidung 12'' anzuordnen, der Verwendung des Behälters 10'' und der Eigenschaften des Fluids, das in dem Behälter 10'' gespeichert werden soll, gewählt sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass die äußere Schale 16'' nach Wunsch durch andere Herstellungsverfahren gebildet sein kann.
7 zeigt einen Behälter 10''' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsform von 7 ist, außer wie nachfolgend beschrieben, den Behältern 10, 10' 10'' der 1–6 ähnlich. Ähnlich der Struktur der 1-6 umfasst 7 die gleichen Bezugsziffern mit einem beigefügten Strich ('''), um eine ähnliche Struktur zu bezeichnen.
Der Behälter 10''' umfasst eine hohle Auskleidung 12''' mit einem Hauptkörper 13''', einem ersten Ende 20''' und einem zweiten Ende 110'''. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Behälter 10''' ferner eine äußere Schale 16'''. Der Behälter 10''' weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und ist geeignet, ein mit Druck beaufschlagtes Fluid (nicht gezeigt) aufzunehmen. Es ist einzusehen, dass der Behälter 10''' je nach Wunsch eine beliebige Form aufweisen kann und der Behälter 10''' je nach Wunsch zusätzliche Schichten wie z. B. eine Sperrschicht, eine Folienschicht eine poröse Permeationsschicht und dergleichen umfassen kann. Das mit Druck beaufschlagte Fluid kann beispielsweise ein beliebiges Fluid wie z. B. ein Gas (z. B. Wasserstoffgas und Sauerstoffgas), eine Flüssigkeit und sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas sein.
Wie gezeigt umfasst der Hauptkörper 13''' eine äußere Schicht 200''', eine Sperrschicht 210''' und eine innere Schicht 220'''. Die äußere Schicht 200''' liegt im Wesentlichen an der äußeren Schale 16''' des Behälters 10''' und der Sperrschicht 210''' an. Die äußere Schicht 200''' kann beispielsweise aus einem in 8 gezeigten formbaren Material 300 wie z. B. Polyethylen, PET, Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial gebildet sein. Die Sperrschicht 210''' ist zwischen der äußeren Schicht 200''' und der inneren Schicht 220''' angeordnet, um eine Permeation des mit Druck beaufschlagten Fluids durch den Hauptkörper 13''' in die den Behälter 10''' umgebende Umgebung zu verhindern. Die Sperrschicht 210''' kann beispielsweise aus einem formbaren Material 310, in 8 gezeigt, wie z. B. einem Thermoplast (z. B. Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial) gebildet sein. Die innere Schicht 220''' des Hauptkörpers 13''' liegt im Wesentlichen an der Sperrschicht 210''' an. Die innere Schicht 220''' kann aus dem formbaren Material 300 gebildet sein. Es ist einzusehen, dass die formbaren Materialien 300, 310, die verwendet werden, um die Schichten 200''', 210''', 220''' zu bilden, auf der Basis des Prozesses, der verwendet wird, um den Hauptkörper 13''' der Auskleidung 12''' zu bilden, der Verwendung des Behälters 10''' und der Eigenschaften des Fluids, das in dem Behälter 10''' gespeichert werden soll, gewählt sein können.
Ein erstes Grenzflächenmerkmal 14''' und ein zweites Grenzflächenmerkmal 15''' sind an dem ersten Ende 20''' der Auskleidung 12''' gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 14''', 15''' sind beispielweise um zumindest einen Abschnitt eines Behälterdurchführungselements 18''' wie z. B. einen Anschluss, eine Komponente eines geteilten Ansatzes, eine Armatur, einen Einsatz und dergleichen herum gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 14''', 15''' sind beispielsweise aus einem verstärkten formbaren Material 154''', in 8 gezeigt, wie z. B. einem glasfaserverstärkten Thermoplast (z. B. verstärktem Polyethylen, PET und einem Polyamidmaterial) gebildet. Es ist einzusehen, dass, um eine Verbindung zwischen zusammengepassten Flächen der Grenzflächenmerkmale 14''', 15''' und dem Behälterdurchführungselement 18''' zu optimieren, das verstärkte formbare Material 154''', das verwendet wird, um die Grenzflächenmerkmale 14''' 15''' herzustellen, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, das verwendet wird, um das Behälterdurchführungselement 18''' herzustellen, und einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der formbaren Materialien 300, 310, die verwendet werden, um den Hauptkörper 13''' der Auskleidung 12''' herzustellen, aufweist. Zumindest eines der Grenzflächenmerkmale 14''', 15''' kann beispielsweise eine Dichtung 22''' wie z. B. einen O-Ring aus Gummi umfassen, die darauf angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 22''' benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 24''' des Grenzflächenmerkmals 15''' und einer inneren Fläche 26''' des Behälterdurchführungselements 18''' angeordnet. Die Dichtung 22''' ist beispielsweise geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15''' und einem Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) wie z. B. einer Armatur, einem Schlauch, einer Düse, einer Leitung und dergleichen zur Verbindung mit einem Innenraum 27''' des Behälters 10''' zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 22''', falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Grenzflächenmerkmal 15''' und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 22''' kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material gebildet ist, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert.
Das Behälterdurchführungselement 18''' ist typischerweise eine separat hergestellte Mündung, die eine Öffnung in den Innenraum 27''' des Behälters 10''' hinein bildet, und ist ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10''' kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Behälterdurchführungselementen 18''' umfassen. Das Behälterdurchführungselement 18''' umfasst eine an der inneren Fläche 26''' davon gebildete kreisringförmige Schulter 28''', die benachbart zu der kreisringförmigen Schulter 24''' des Grenzflächenmerkmals 15''' angeordnet ist. Das Behälterdurchführungselement 18''' kann auch eine an der inneren Fläche 26''' davon gebildete Ringnut (nicht gezeigt) und/oder Gewinde (nicht gezeigt) umfassen, die geeignet ist/sind, einen Abschnitt des Fluidverbindungselements aufzunehmen. Das Behälterdurchführungselement 18''' kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, wie z. B. einem Metall.
Ein drittes Grenzflächenmerkmal 114''' und ein viertes Grenzflächenmerkmal 115''' sind an dem zweiten Ende 110''' der Auskleidung 12''' gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 114''', 115''' sind beispielsweise um zumindest einen Abschnitt eines Behälterdurchführungselements 118''' wie z. B. einen Ansatz, eine Komponente eines geteilten Ansatzes, eine Armatur, einen Einsatz und dergleichen herum gebildet. Die Grenzflächenmerkmale 114''', 115''' sind beispielsweise aus einem verstärkten formbaren Material 158''' wie z. B. einem glasfaserverstärkten Thermoplast (z. B. verstärktem Polyethylen, PET und einem Polyamidmaterial) gebildet. Es ist einzusehen, dass, um eine Verbindung zwischen zusammengepassten Flächen der Grenzflächenmerkmale 114''', 115''' und dem Behälterdurchführungselement 118''' zu optimieren, das verstärkte formbare Material 158''', das verwendet wird, um die Grenzflächenmerkmale 114''', 115''' herzustellen, einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Materials, das verwendet wird, um das Behälterdurchführungselement 118''' herzustellen, und einem linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der formbaren Materialien 300, 310, die verwendet werden, um den Hauptkörper 13''' der Auskleidung 12''' herzustellen, aufweist. Zumindest eines der Grenzflächenmerkmale 114''' 115''' kann beispielsweise eine Dichtung 122''' wie z. B. einen O-Ring aus Gummi umfassen, die darauf angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Dichtung 122''' an einer kreisringförmigen Schulter 124''' des Grenzflächenmerkmals 115''' benachbart zu einer inneren Fläche 126''' des Behälterdurchführungselements 118''' angeordnet. Die Dichtung 122''' ist beispielsweise geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Grenzflächenmerkmal 115''' und einem Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) wie z. B. einer Armatur, einem Schlauch, einer Düse, einer Leitung und dergleichen zur Verbindung mit dem Innenraum 27''' des Behälters 10''' zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 122''', falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Grenzflächenmerkmal 115''' und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 122''' kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material gebildet ist, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert.
Das Behälterdurchführungselement 118''' ist typischerweise eine separat hergestellte Mündung, die eine Öffnung in den Innenraum 27''' des Behälters 10''' hinein bildet, und ist ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10''' kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Behälterdurchführungselementen 118''' umfassen. Das Behälterdurchführungselement 118''' umfasst eine an der inneren Fläche 126''' davon gebildete kreisringförmige Schulter 128''', die benachbart zu der kreisringförmigen Schulter 124''' des Grenzflächenmerkmals 115''' angeordnet ist. Das Behälterdurchführungselement 118''' kann auch eine an der inneren Fläche 126''' davon gebildete Ringnut (nicht gezeigt) und/oder Gewinde (nicht gezeigt) umfassen, die geeignet ist/sind, einen Abschnitt des Fluidverbindungselements aufzunehmen. Das Behälterdurchführungselement 118''' kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, wie z. B. einem Metall.
In der gezeigten Ausführungsform liegt die äußere Schale 16''' des Behälters 10''' im Wesentlichen an dem Hauptkörper 13''' der Auskleidung 12''' und einem Abschnitt der Grenzflächenmerkmale 14''', 114''' an. Ein Abschnitt der äußeren Schale 16''' ist an den Behälterdurchführungselementen 18''', 118''' angeordnet. Die äußere Schale 16'''' ist typischerweise durch einen Präzisionswickel- und Härtungsprozess unter Verwendung beispielsweise eines Fasermaterials wie z. B. einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Verbundfaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet. Es ist einzusehen, dass das Material, das verwendet wird, um die äußere Schale 16''' zu bilden, auf der Basis des Prozesses, der verwendet wird, um die äußere Schale 16''' auf der Auskleidung 12''' anzuordnen, der Verwendung des Behälters 10''' und der Eigenschaften des Fluids, das in dem Behälter 10''' gespeichert werden soll, gewählt sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass die äußere Schale 16''' je nach Wunsch durch andere Herstellungsverfahren gebildet sein kann.
Um die Behälter 10''', 10''' zu bilden, werden die jeweiligen Auskleidungen 12''', 12''' spritzblasgeformt. Es ist einzusehen, dass der Spritzblasformprozess des Behälters 10'' im Wesentlichen dem Spritzblasformprozess des Behälters 10''' ähnlich ist. Der Einfachheit halber ist hierin nachfolgend nur das Bilden des Behälters 10''' beschrieben.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 8 sind die Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' an einer Positionierungseinrichtung 130''' angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform ist die Positionierungseinrichtung 130''' ein länglicher Schaft 131''' mit einem ersten Ende 132''' und einem zweiten Ende 134'''. Es ist einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130''' je nach Wunsch eine/n beliebige/n Länge und Durchmesser aufweisen kann, die für einen beliebigen Typ eines Behälters geeignet sind. Es ist ferner einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130''' je nach Wunsch eine verstellbare Länge und einen verstellbaren Durchmesser aufweisen kann. Wenngleich die gezeigte Positionierungseinrichtung 130''' eine einheitliche Struktur ist, ist einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130''' je nach Wunsch ein Zusammenschluss von mehreren Strukturen sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass die Positionierungseinrichtung 130''' eine Teleskopeinrichtung sein kann, um dadurch eine Zeit und einen Platz zu minimieren, die für die Verwendung der Positionierungseinrichtung 130''' und die Herstellung der Auskleidung 12''' des Behälters 10''' erforderlich sind. Die Positionierungseinrichtung 130''' kann beispielsweise je nach Wunsch aus einem beliebigen Material wie z. B. einem Metallmaterial gebildet sein.
Das erste Ende 132''' nimmt eine Adaptervorrichtung 136''' daran auf. Das erste Ende 132''' und/oder die Adaptervorrichtung 136''' wirkt/en mit der Nut und/oder den Gewinden zusammen, die an der inneren Fläche 126''' des Behälterdurchführungselements 118''' gebildet ist/sind, um eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung zu bilden. Es ist jedoch einzusehen, dass die im Wesentlichen fluiddichte Verbindung, falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen verschiedenen zusammengepassten Flächen der Adaptervorrichtung 136''', des ersten Endes 132''' und des Behälterdurchführungselements 118''' gebildet sein kann. Das zweite Ende 134''' wirkt mit der Nut und/oder den Gewinden zusammen, die an der inneren Fläche 26''' des Behälterdurchführungselements 18''' gebildet ist/sind, um eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung zu bilden. Es ist jedoch einzusehen, dass die im Wesentlichen fluiddichte Verbindung, falls erwünscht, an einer anderen Stelle zwischen verschiedenen zusammengepassten Flächen des zweiten Endes 134''' und des Behälterdurchführungselements 18''' gebildet sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass die Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' an der Positionierungseinrichtung 130''' beispielsweise mit einem beliebigen Verbindungsverfahren wie z. B. einer Schraubverbindung, einer verzahnten Verblockungsverbindung, einer Kugel- und Raste-Verbindung, einer Riegelstabverbindung und dergleichen entfernbar fixiert sein können.
Das zweite Ende 134''' steht in fluidtechnischer Verbindung mit einer Blasformfluidquelle 139'''. Es ist beispielsweise einzusehen, dass das Fluid je nach Wunsch ein beliebiges Fluid wie z. B. Luft sein kann. Das zweite Ende 134''' kann beispielsweise über z. B. eine Schnellverbindung, eine Schraubverbindung und dergleichen mit der Fluidquelle 139''' gekoppelt sein. Es ist einzusehen, dass die Fluidquelle 139''' je nach Wunsch integral mit der Positionierungseinrichtung 130''' gebildet sein kann. Ein Durchgang 144''' ist in dem Schaft 131''' gebildet. Der Durchgang 144''' steht durch eine Öffnung in dem zweiten Ende 134''' in fluidtechnischer Verbindung mit der Fluidquelle 139'''. Der Schaft 131''' umfasst eine Vielzahl von darin gebildeten linear beabstandeten kreisringförmigen Gruppen von Durchbrechungen 146'''. Die Durchbrechungen 146''' lassen eine Strömung des Fluids von dem Durchgang 144''' zu einer die Positionierungseinrichtung 130''' umgebenden Umgebung zu. In der gezeigten Ausführungsform weisen die Durchbrechungen 146''' eine einheitliche Größe und Form auf und sind einheitlich beabstandet, um ein einwandfreies Aufblasen der Auskleidung 12''' des Behälters 10''' zu erleichtern. Es ist einzusehen, dass die Durchbrechungen 146''' beispielsweise eine beliebige Größe und Form aufweisen können und je nach Wunsch beabstandet sein können, wie z. B. eine Größe und Form, um eine Strömung der formbaren Materialien 300, 310, 154''', 158''' darin zu verhindern. Alternativ kann die Positionierungseinrichtung 130''' ferner eine rotierbare innere Wand (nicht gezeigt) mit einer Vielzahl von linear beabstandeten kreisringförmigen Gruppen von Durchbrechungen (nicht gezeigt) umfassen. In einer ersten Position sind die Durchbrechungen der inneren Wand mit den Durchbrechung 146''' der Positionierungseinrichtung 130''' im Wesentlichen ausgerichtet, um die Strömung von Fluid dadurch zuzulassen. In einer zweiten Position erleichtern die inneren Wände ein Verschließen der Durchbrechungen 146''', um so die Strömung von Fluid dadurch und die Strömung der formbaren Materialien 300, 310, 154''', 158''' darin zu verhindern.
Während des Spritzblasformprozesses sind die Behälterdurchführungselemente 118''', 18''' an den jeweiligen Enden 132''', 134''' der Positionierungseinrichtung 130''' angeordnet. Anschließend wird die Adaptervorrichtung 136''' an dem ersten Ende 132''' aufgenommen. Optional ist die innere Wand der Positionierungseinrichtung 130''' in die zweite Position rotiert, um die in dem Schaft 131''' der Positionierungseinrichtung 130''' gebildeten Durchbrechungen 146''' zu schließen. Dann schließt sich beispielsweise ein erstes Werkzeug 150''' wie z. B. eine übereinstimmende Metallform um die Positionierungseinrichtung 130''' und die Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' herum, um dazwischen einen Hohlraum 152''' zu bilden. Dann wird eine geschmolzene Form des verstärkten formbaren Materials 154''' aus einem Injektor 156''' in einen Ringanguss 159''' und durch diesen hindurch und in den Hohlraum 152''' des ersten Werkzeuges 150''' eingespritzt. Anschließend wird eine geschmolzene Form des formbaren Materials 300, das verwendet wird, um die Schichten 200, 220 des Hauptkörpers 13''' der Auskleidung 12''' herzustellen, aus dem Injektor 156''' in den Ringanguss 159''' und durch diesen hindurch und in den Hohlraum 152''' des ersten Werkzeuges 150''' benachbart zu dem eingespritzten verstärkten formbaren Material 154''' eingespritzt. Dann wird eine geschmolzene Form des formbaren Materials 310, das verwendet wird, um die Sperrschicht 210 herzustellen, aus dem Injektor 156''' in den Ringanguss 159''' und durch diesen hindurch und in einen Kern des formbaren Materials 300 eingespritzt. Anschließend wird eine geschmolzene Form des verstärkten formbaren Material 158''' aus einem Injektor 156''' in den Ringanguss 159''' und diesen hindurch und in den Hohlraum 152''' des ersten Werkzeuges 150''' benachbart zu den eingespritzten formbaren Materialien 300, 310 eingespritzt. Eine Vorform 160''', in 9 gezeigt, wird im Wesentlichen um einen Abschnitt der Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' und des Schafts 131''' der Positionierungseinrichtung 130''' herum gebildet. Die Vorform 160''' wird in dem ersten Werkzeug 150''' eine gewünschte Zeit lang abkühlen gelassen. Es ist einzusehen, dass die gewünschte Zeit nur so lange dauert wie erforderlich, damit die Vorform 160''', wenn sie aus dem ersten Werkzeug 150''' entfernt wird, eine Form desselben beibehält.
Dann schließt sich ein zweites Werkzeug (nicht gezeigt) um die Vorform 160''' und die Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' herum, um die Vorform 160''' an den Behälterdurchführungselementen 18''', 118''' zu fixieren und eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung dazwischen zu bilden. Optional kann die Vorform 160''' nach dem Entfernen aus dem ersten Werkzeug 150''' und vor dem Schließen des zweiten Werkzeuges auf eine gewünschte Temperatur erwärmt werden. Die Positionierungseinrichtung 130''' erleichtert eine korrekte Position und Ausrichtung der Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' in der Vorform 160'''. Optional wird dann die innere Wand der Positionierungseinrichtung 130''' in die erste Position rotiert, wodurch bewirkt wird, dass die Durchbrechungen der inneren Wand mit den Durchbrechungen 146''' des Schafts 131''' im Wesentlichen ausgerichtet sind. Anschließend wird das Fluid dann dazu gebracht, von der Fluidquelle 139''' durch den Durchgang 144''' und durch die Durchbrechungen 146''' zu strömen. Demzufolge wird die Vorform 160''' dazu gebracht, sich zu erweitern und sich einer Form des geschlossenen zweiten Werkzeuges anzupassen und die Auskleidung 12''' zu bilden. Nachdem die Auskleidung 12''' eine gewünschte Form erreicht hat, gibt das zweite Werkzeug die gebildete Auskleidung 12''' frei. Die Adaptervorrichtung 136''' wird von dem ersten Ende 132''' entfernt. Dann wird die Positionierungseinrichtung 130''', beispielsweise durch ein Lösen der Schraubverbindung, der verzahnten Verblockungsverbindung, der Kugel- und Raste-Verbindung, der Riegelstabverbindung und dergleichen, von den Behälterdurchführungselementen 18''', 118''' entfernt.
Durch Bilden der Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' mit den jeweiligen Grenzflächenmerkmalen 14''', 15''', 114''', 115''' können die Behälterdurchführungselemente 18''', 118''' je nach Wunsch eine beliebige Form und Größe aufweisen. Da die Auskleidung 12''' spritzblasgeformt ist, sind die Grenzflächenmerkmale 15''', 115''' mit einer einwandfreien Abdichtungsfläche gebildet, wodurch eine Nachbearbeitung oder zusätzliche Fertigungsprozesse eliminiert sind. Darüber hinaus ist der Spritzblasformprozess hoch automatisch und effizienter als ein typischer Herstellungsprozess. Der Spritzblasformprozess lässt auch die Verwendung von PET zu, um die Auskleidung 12''' zu bilden, wobei PET besser geeignet ist, eine Beschichtung darauf aufzunehmen, als Auskleidungen, die aus anderen Materialien gebildet sind. Sobald die gebildete Auskleidung 12''' abgekühlt ist, wird das Werkzeug geöffnet und die gebildete Auskleidung 12''' wird entfernt. Dann wird die äußere Schale 16''' um die Auskleidung 12''' herum mit dem Präzisionswickel- und Härtungsprozess gebildet. Es ist einzusehen, dass die äußere Schale 16''' je nach Wunsch durch andere Herstellungsprozesse um die Auskleidung 12''' herum gebildet werden kann.