-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft einen Behälter und im Spezielleren einen Druckbehälter und ein Verfahren zur Herstellung des Behälters, wobei der Behälter eine hohle Auskleidung, die aus einem stranggepressten Folienschlauch gebildet ist, und ein Paar Endkappen umfasst.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Es gibt derzeit eine Vielfalt von Behältern, die beispielsweise konstruiert sind, um verschiedene Fluide wie z. B. 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 eine Permeation 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 Anschlüsse 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 Anschlüsse unter Umständen nicht einwandfrei an der Auskleidung haften, was die Bildung eines Raumes dazwischen zur Folge hat. Wenn die Anschlüsse nicht einwandfrei an der Auskleidung haften, kann sich unter Umständen keine fluiddichte Abdichtung zwischen den Anschlüssen und der Auskleidung bilden. Ohne eine fluiddichte Abdichtung kann der Inhalt des Behälters aus diesem in die Umgebung entweichen. Um fluiddichte Abdichtungen zwischen den Anschlüssen und der Auskleidung sicherzustellen, können Kleber, Heißschweißen und andere ähnliche Prozesse verwendet werden. Alternativ kann auch eine Adaptervorrichtung, wie in dem
US-Patent Nr. 7 032 767 offenbart, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist, verwendet werden, um eine fluiddichte Abdichtung sicherzustellen. Solche Prozesse und zusätzlichen Vorrichtungen können zeitintensiv sein und manuelle Prozessschritte erfordern, was erhöhte Kosten zur Herstellung des Behälters zur Folge hat.
-
Es wäre wünschenswert, einen Behälter und ein Verfahren zur Herstellung des Behälters, der eine dünne hohle Auskleidung und zumindest einen Anschluss umfasst, zu entwickeln, wobei eine Effizienz des Verfahrens optimiert ist und die Kosten desselben minimiert sind.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
In Übereinstimmung mit und gemäß der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise ein Behälter und ein Verfahren zur Herstellung des Behälters, der eine hohle Auskleidung und zumindest einen Anschluss umfasst, entdeckt, wobei eine Effizienz des Verfahrens optimiert ist und die Kosten desselben minimiert sind.
-
In einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Behälters umfasst das Verfahren die Schritte, dass: eine hohle Auskleidung gebildet wird, die eine erste Endkappe und eine zweie Endkappe umfasst, wobei die erste Endkappe einen ersten Anschluss umfasst, und die zweite Endkappe eine zweiten Anschluss umfasst; und eine äußere Schale über zumindest einem Abschnitt der hohlen Auskleidung und zumindest einem Abschnitt der Anschlüsse gebildet wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Behälters umfasst das Verfahren die Schritte dass: eine erste Endkappe einer hohlen Auskleidung gebildet wird, die eine Grenzflächenschicht und einen ersten Anschluss umfasst; ein Hauptkörper der hohlen Auskleidung gebildet wird; die erste Endkappe auf dem Hauptkörper der hohlen Auskleidung angeordnet wird; und eine äußere Schale über dem Hauptkörper und zumindest einem Abschnitt der ersten Endkappe der hohlen Auskleidung gebildet wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Behälter: eine erste Endkappe, die eine Grenzflächenschicht und einen ersten Anschluss umfasst; einen dünnen Hauptkörper, der an zumindest einem Abschnitt der ersten Endkappe anliegt; und eine äußere Schale, die um zumindest einen Abschnitt der ersten Endkappe und den Hauptkörper herum gebildet ist.
-
Beschreibung der Zeichnungen
-
Die oben stehenden sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer 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; und
-
3 eine Querschnitts-Aufriss-Ansicht eines Behälters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist.
-
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
-
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen dienen dazu, es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise einschränken. 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 dünnen Hauptkörper 13, eine erste Endkappe 14 und eine zweite Endkappe 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, Polypropylen, Polyethylenterephthalat (PET), Ethylenvinylalkohol und einem Polyamidmaterial gebildet. Der Hauptkörper 13 ist aus einem dünnen Film mit einer gewünschten Dicke gebildet. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist der Hauptkörper 13 etwa 0,1 mm bis etwa 0,5 mm dick.
-
Die erste Endkappe 14 der Auskleidung 12 umfasst eine Grenzflächenschicht 17 und einen ersten geteilten Anschluss 20. Wie gezeigt, ist die Grenzflächenschicht 17 der ersten Endkappe 14 beispielsweise aus einem formbaren Material wie z. B. Polyethylen, PET, Polyoxymethylen (POM) Ethylenvinylalkohol und einem Polyamid gebildet. Eine erste Komponente 21 des ersten geteilten Anschlusses 20 liegt im Wesentlichen an zumindest einem Abschnitt einer ersten Fläche der Grenzflächenschicht 17 an.
-
Beispielsweise ist eine erste Dichtung 22 wie z. B. ein O-Ring aus Gummi zwischen der ersten Komponente 21 und der Grenzflächenschicht 17 angeordnet, um eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen zu bilden. Es ist einzusehen, dass die erste Dichtung 22, falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen der ersten Komponente 21 und der Grenzflächenschicht 17 der Auskleidung 12 angeordnet sein kann.
-
Eine zweite Komponente 24 des ersten geteilten Anschlusses 20 liegt im Wesentlichen an zumindest einem Abschnitt einer zweiten Fläche der Grenzflächenschicht 17 an. Die zweite Komponente 24 wirkt mit der ersten Komponente 21 zusammen, um die Grenzflächenschicht 17 dazwischen zu fixieren. Beispielsweise ist eine zweite Dichtung 26 wie z. B. ein O-Ring aus Gummi zwischen der ersten Komponente 21 und der zweiten Komponente 24 des ersten geteilten Anschlusses 20 angeordnet, um eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen zu bilden. Die zweite Komponente 24 nimmt beispielsweise in einer darin gebildeten zentralen Durchbrechung ein Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) zum Kommunizieren mit einem Innenraum 27 des Behälters 10 wie z. B. ein Ventil, eine Armatur, einen Schlauch, eine Düse, eine Leitung und dergleichen auf. Es ist einzusehen, dass die zweite Dichtung 26, falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen der ersten Komponente 21 und der zweiten Komponente 24 angeordnet sein kann. Die Dichtungen 22, 26 können eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material besteht, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert. Die erste Komponente 21 und die zweite Komponente 24 des ersten geteilten Anschlusses 20 sind separat hergestellte Abschlüsse, die eine Öffnung in den Innenraum 27 des Behälters 10 hinein bilden, und sind typischerweise ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10 kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von geteilten Anschlüssen umfassen. Die Komponenten 21, 24 des ersten geteilten Anschlusses 20 können beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material mit gewünschten Eigenschaften wie z. B. einem Metall gebildet sein.
-
Die zweite Endkappe 15 der Auskleidung 12 umfasst eine Grenzflächenschicht 29 und einen zweiten geteilten Anschluss 30. Wie gezeigt, ist die Grenzflächenschicht 29 der zweiten Endkappe 15 beispielsweise aus einem formbaren Material wie z. B. Polyethylen, PET, POM, Ethylenvinylalkohol und einem Polyamid gebildet. Eine erste Komponente 32 des zweiten geteilten Anschlusses 30 liegt im Wesentlichen an zumindest einem Abschnitt einer ersten Fläche der Grenzflächenschicht 29 an. Beispielsweise ist eine dritte Dichtung 34 wie z. B. ein O-Ring aus Gummi zwischen der ersten Komponente 32 und der Grenzflächenschicht 29 angeordnet, um eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen zu bilden. Es ist einzusehen, dass die dritte Dichtung 34, falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen der ersten Komponente 32 und der Grenzflächenschicht 29 angeordnet sein kann.
-
Eine zweite Komponente 36 des zweiten geteilten Anschlusses 30 liegt im Wesentlichen an zumindest einem Abschnitt einer zweiten Fläche der Grenzflächenschicht 29 an. Die zweite Komponente 36 wirkt mit der ersten Komponente 32 zusammen, um die Grenzflächenschicht 29 dazwischen zu fixieren. Beispielsweise ist eine vierte Dichtung 38 wie z. B. ein O-Ring aus Gummi zwischen der ersten Komponente 32 und der zweiten Komponente 36 des zweiten geteilten Anschlusses 30 angeordnet, um eine im Wesentlichen fluiddichte Abdichtung dazwischen zu bilden. Die zweite Komponente 36 nimmt in einer darin gebildeten zentralen Durchbrechung ein Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) zum Kommunizieren mit einem Innenraum 27 des Behälters 10 wie z. B. ein Ventil, eine Armatur, einen Schlauch, eine Düse, eine Leitung und dergleichen auf. Es ist einzusehen, dass die vierte Dichtung 38, falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen der ersten Komponente 32 und der zweiten Komponente 36 angeordnet sein kann. Die Dichtungen 34, 38 können eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material besteht, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert. Die erste Komponente 32 und die zweite Komponente 36 des zweiten geteilten Anschlusses 30 sind separat hergestellte Abschlüsse, die eine Öffnung in den Innenraum 27 des Behälters 10 hinein bilden, und sind typischerweise ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10 kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von geteilten Anschlüssen umfassen. Die Komponenten 32, 36 des zweiten geteilten Anschlusses 30 können aus einem Metall oder einem anderen herkömmlichen Material mit gewünschten Eigenschaften gebildet sein.
-
In der gezeigten Ausführungsform liegt die äußere Schale 16 des Behälters 10 im Wesentlichen an zumindest einem Abschnitt der zweiten Fläche der Auskleidung 12 an. Ein Abschnitt der äußeren Schale 16 ist auf der zweiten Komponente 24 des ersten geteilten Anschlusses 20 und der zweiten Komponente 36 des zweiten geteilten Anschlusses 30 angeordnet. Die äußere Schale 16 ist typischerweise durch einen Filamentwickel- und Härtungsprozess gebildet. Wenn die äußere Schale 16 durch den Filamentwickel- und Härtungsprozess gebildet ist, kann die äußere Schale 16 z. B. aus einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Verbundfaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet sein. Es ist einzusehen, dass die äußre Schale 16 je nach Wunsch mithilfe anderer Verfahren gebildet sein kann.
-
Um den Behälter 10 zu bilden, wird der dünne Hauptkörper 13 der Auskleidung 12 mithilfe eines Koextrusions-Blasfolienformprozesses gebildet. Nachdem der Hauptkörper 13 der Auskleidung 12 gebildet wurde, werden die erste Endkappe 14 und die zweite Endkappe 15 der Auskleidung 12 an gegenüberliegenden Enden davon angeordnet. Die erste Endkappe 14 und die zweite Endkappe 15 werden beispielsweise mithilfe eines beliebigen herkömmlichen Herstellungsprozesses wie z. B. eines Spritzgießprozesses, eines Thermoformprozesses und dergleichen gebildet. Die äußere Schale 16 wird dann um den Hauptkörper 13 und zumindest einen Abschnitt der Endkappen 14, 15 herum mithilfe des Filamentwickel- und Härtungsprozesses gebildet. Sobald die äußere Schale 16 gehärtet ist, ist der Behälter 10 fertig.
-
Alternativ wird die Auskleidung 12 mithilfe eines thermoplastischen Folier- und Abdichtungsprozesses gebildet. Während des thermoplastischen Folier- und Abdichtungsprozesses wird eine dünne Folienbahn mithilfe eines thermoplastischen Folier-Prozesses gebildet. Es ist einzusehen, dass die dünne Folienbahn je nach Wunsch eine einschichtige flexible Folienbahn oder eine mehrschichtige flexible Folienbahn sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass beispielsweise ein zusätzlicher Beschichtungsprozess verwendet werden kann, um auf die dünne Folienbahn ein Material zur Verhinderung einer Permeation des mit Druck beaufschlagten Fluids dadurch, wie z. B. ein Wasserstoffsperrmaterial, aufzubringen. Die Endkappen 14, 15 werden dann an gegenüberliegenden Enden der dünnen Folienbahn angeordnet. Die dünne Folienbahn wird um die erste Endkappe 14 und die zweite Endkappe 15 herum gewickelt. Dann wird ein an den Kontaktkanten der Folienbahn gebildeter Rand abgedichtet, um den Hauptkörper 13 zu bilden. Danach werden die an den Kontaktflächen des Hauptkörpers 13 und den jeweiligen Endkappen 14, 15 gebildeten Ränder abgedichtet, um die Auskleidung 12 zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Ränder wie gewünscht beispielsweise mithilfe eines beliebigen geeigneten Verfahrens wie z. B. eines Schweißprozesses, eines Heißversiegelungsprozesses und dergleichen abgedichtet werden können. Die erste Endkappe 14 und die zweite Endkappe 15 werden beispielsweise mithilfe eines herkömmlichen Herstellungsprozesses wie z. B. eines Spritzgießprozesses, eines Thermoformprozesses und dergleichen gebildet.
-
2 zeigt einen Behälter 10' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsform von 2 ist, außer wie hierin 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 dünnen Hauptkörper 13', einer ersten Endkappe 14' und einer zweiten Endkappe 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, PET, Ethylenvinylalkohol und einem Polyamid gebildet. Der Hauptkörper 13' ist aus einem dünnen Film mit einer gewünschten Dicke gebildet. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist der Hauptkörper 13' etwa 0,1 mm bis etwa 0,5 mm dick.
-
Die erste Endkappe 14' der Auskleidung 12' umfasst eine Grenzflächenschicht 17' und einen Anschluss 120. Die Grenzflächenschicht 17' ist um zumindest einen Abschnitt des Anschlusses 120 herum gebildet. Wie gezeigt, ist die Grenzflächenschicht 17' beispielsweise aus einem formbaren Material wie z. B. einem Thermoplast (z. B. Polycarbonat, Polyethylen, PET, POM, Ethylenvinylalkohol, einem Polyamid und einem glasfaserverstärkten Thermoplast) gebildet. Der Anschluss 120 nimmt in einer darin gebildeten zentralen Durchbrechung ein Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) zum Kommunizieren mit einem Innenraum 27' des Behälters 10' wie z. B. ein Ventil, eine Armatur, einen Schlauch, eine Düse, eine Leitung und dergleichen auf. Beispielsweise kann eine erste Dichtung 122 wie z. B. ein O-Ring aus Gummi benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 124 der Grenzflächenschicht 17' und einer inneren Fläche 126 des Anschlusses 120 angeordnet sein. Die Dichtung 122 ist geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Grenzflächenschicht 17' und dem Fluidverbindungselement zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 122, falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen der Grenzflächenschicht 17' und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 122 kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material besteht, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert. Der Anschluss 120 ist typischerweise ein separat hergestellter Abschluss, der 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 Anschlüssen umfassen. Der Anschluss 120 kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material mit gewünschten Eigenschaften wie z. B. einem Metall gebildet sein.
-
Die zweite Endkappe 15' der Auskleidung 12' umfasst eine Grenzflächenschicht 29' und einen Anschluss 130. Die Grenzflächenschicht 29' ist um zumindest einen Abschnitt des Anschlusses 130 herum gebildet. Wie gezeigt, ist die Grenzflächenschicht 29' beispielsweise aus einem formbaren Material wie z. B. einem Thermoplast (z. B. Polycarbonat, Polyethylen, PET, POM, Ethylenvinylalkohol, einem Polyamid und einem glasfaserverstärkten Thermoplast) gebildet. Der Anschluss 130 nimmt in einer darin zentral gebildeten Durchbrechung ein Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) zum Kommunizieren mit dem Innenraum 27' des Behälters 10' wie z. B. ein Ventil, eine Armatur, einen Schlauch, eine Düse, eine Leitung und dergleichen auf. Beispielsweise kann eine zweite Dichtung 132 wie z. B. ein O-Ring aus Gummi benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 134 der Grenzflächenschicht 29' und einer inneren Fläche 136 des Anschlusses 130 angeordnet sein. Die Dichtung 132 ist geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Grenzflächenschicht 29' und dem Fluidverbindungselement zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 132, falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen der Grenzflächenschicht 29' und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 132 kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material besteht, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert. Der Anschluss 130 ist typischerweise ein separat gebildeter Abschluss, der eine Öffnung in den Innenraum 27' des Behälters 10' bildet, und ist ausgeformt, um ein Verschlusselement (nicht gezeigt) aufzunehmen. Der Behälter 10' kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Anschlüssen umfassen. Der Anschluss 130 kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material mit gewünschten Eigenschaften wie z. B. einem Metall gebildet sein.
-
In der gezeigten Ausführungsform liegt die äußere Schale 16' des Behälters 10' im Wesentlichen an zumindest einem Abschnitt der Auskleidung 12' an. Ein Abschnitt der äußeren Schale 16' ist an dem Anschluss 120 und dem Anschluss 130 angeordnet. Die äußere Schale 16' ist typischerweise durch einen Filamentwickel- und Härtungsprozess gebildet. Wenn die äußere Schale 16' durch den Filamentwickel- und Härtungsprozess gebildet ist, kann die äußere Schale 16' z. B. aus einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Verbundfaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet sein. Es ist einzusehen, dass die äußere Schale 16' je nach Wunsch durch andere Verfahren gebildet sein kann.
-
Um den Behälter 10' zu bilden, wird der dünne Hauptkörper 13' der Auskleidung 12' durch einen Koextrusions-Blasfolienformprozess gebildet. Nachdem der Hauptkörper 13' der Auskleidung 12' gebildet wurde, werden die erste Endkappe 14' und die zweite Endkappe 15' der Auskleidung 12' an gegenüberliegenden Enden davon angeordnet. Die erste Endkappe 14' und die zweite Endkappe 15' werden beispielsweise durch einen beliebigen herkömmlichen Herstellungsprozess wie z. B. einen Spritzgießprozess, einen Thermoformprozess und dergleichen gebildet. Die äußere Schale 16' wird dann mithilfe des Filamentwickel- und Härtungsprozesses um den Hauptkörper 13' und zumindest einen Abschnitt der Endkappen 14', 15' herum gebildet. Sobald die äußere Schale 16' gehärtet ist, ist der Behälter 10' fertig.
-
Alternativ wird die Auskleidung 12' mithilfe eines thermoplastischen Folier- und Abdichtungsprozesses gebildet. Während des thermoplastischen Folier- und Abdichtungsprozesses wird eine dünne Folienbahn mithilfe eines thermoplastischen Folier-Prozesses gebildet. Es ist einzusehen, dass die dünne Folienbahn je nach Wunsch eine einschichtige flexible Folienbahn oder eine mehrschichtige flexible Folienbahn sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass beispielsweise ein zusätzlicher Beschichtungsprozess verwendet werden kann, um auf die dünne Folienbahn ein Material zur Verhinderung einer Permeation des mit Druck beaufschlagten Fluids dadurch, wie z. B. ein Wasserstoffsperrmaterial, aufzubringen. Die Endkappen 14', 15' werden dann an gegenüberliegenden Enden der dünnen Folienbahn angeordnet. Die dünne Folienbahn wird um die erste Endkappe 14' und die zweite Endkappe 15' herum gewickelt. Dann wird ein an den Kontaktkanten der Folienbahn. gebildeter Rand abgedichtet, um den Hauptkörper 13' zu bilden. Danach werden die an den Kontaktflächen des Hauptkörpers 13' und den jeweiligen Endkappen 14', 15' gebildeten Ränder abgedichtet, um die Auskleidung 12' zu bilden. Es ist beispielsweise einzusehen, dass die Ränder wie gewünscht mithilfe eines beliebigen geeigneten Verfahrens wie z. B. eines Schweißprozesses, eines Heißklebeprozesses und dergleichen abgedichtet werden können. Die erste Endkappe 14' und die zweite Endkappe 15' werden beispielsweise mithilfe eines herkömmlichen Herstellungsprozesses wie z. B. eines Spritzgießprozesses, eines Thermoformprozesses und dergleichen gebildet.
-
3 zeigt einen Behälter 10'' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsform von 3 ist, außer wie hierin nachfolgend beschrieben, dem Behälter 10, 10' der 1 und 2 ähnlich. Ähnlich der Struktur der 1 und 2 umfasst 3 die gleichen Bezugsziffern mit einem beigefügten Strich (''), um eine ähnliche Struktur zu bezeichnen.
-
Der Behälter 10'' umfasst eine hohle Auskleidung 12'' mit einem dünnen Hauptkörper 13'', einer ersten Endkappe 14'' und einer zweiten Endkappe 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'' 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 formbaren Material wie z. B. Polyethylen, PET, Ethylenvinylalkohol und einem Polyamid gebildet. Der Hauptkörper 13'' ist aus einem dünnen Film mit einer gewünschten Dicke gebildet. In einem nicht einschränkenden Beispiel ist der Hauptkörper 13'' etwa 0,1 mm bis etwa 0,5 mm dick.
-
Die erste Endkappe 14'' der Auskleidung 12'' umfasst eine Grenzflächenschicht 17'' und einen Anschluss 220. Wie gezeigt, sind die Grenzflächensicht 17'' und der Anschluss 220 integral gebildet. Es ist einzusehen, dass der Anschluss 220 je nach Wunsch aus einem verstärkten Material gebildet sein kann. Der Anschluss 220 nimmt in einer darin zentral gebildeten Durchbrechung ein Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) zum Kommunizieren mit einem Innenraum 27'' des Behälters 10'' wie z. B. ein Ventil, eine Armatur, einen Schlauch, eine Düse, eine Leitung und dergleichen auf. Beispielsweise kann eine erste Dichtung 122'' wie z. B. ein O-Ring aus Gummi benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 224 und einer inneren Fläche 126'' des Anschlusses 220 angeordnet sein. Die Dichtung 122'' ist geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Anschluss 220 und dem Fluidverbindungselement zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 122'', falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Anschluss 220 und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 122'' kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material besteht, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert. Der Behälter 10'' kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Anschlüssen umfassen. Die Endkappe 14'' kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material mit gewünschten Eigenschaften wie z. B. einem Metall gebildet sein.
-
Die zweite Endkappe 15'' der Auskleidung 12'' umfasst eine Grenzflächenschicht 29'' und einen Anschluss 230. Wie gezeigt, sind die Grenzflächenschicht 29'' und der Anschluss 230 integral gebildet. Es ist einzusehen, dass der Anschluss 230 je nach Wunsch aus einem verstärkten Material gebildet sein kann. Der Anschluss 230 nimmt in einer darin zentral gebildeten Durchbrechung ein Fluidverbindungselement (nicht gezeigt) zum Kommunizieren mit dem Innenraum 27'' des Behälters 10'' wie z. B. ein Ventil, eine Armatur, einen Schlauch, eine Düse, eine Leitung und dergleichen auf. Beispielsweise kann eine zweite Dichtung 132'' wie z. B. ein O-Ring aus Gummi benachbart zu einer kreisringförmigen Schulter 234 und einer inneren Fläche 136'' des Anschlusses 230 angeordnet sein. Die Dichtung 132'' ist geeignet, eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Anschluss 230 und dem Fluidverbindungselement zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Dichtung 132'', falls gewünscht, an einer anderen Stelle zwischen dem Anschluss 230 und dem Fluidverbindungselement angeordnet sein kann. Die Dichtung 132'' kann eine beliebige herkömmliche Dichtung sein, die aus einem Material besteht, das die Bildung einer fluiddichten Abdichtung zwischen zwei Kontaktflächen erleichtert. Der Behälter 10'' kann je nach Wunsch eine beliebige Anzahl von Anschlüssen umfassen. Die Endkappe 15'' kann beispielsweise aus einem beliebigen geeigneten Material mit gewünschten Eigenschaften wie z. B. einem Metall gebildet sein.
-
In der gezeigten Ausführungsform liegt die äußere Schale 16'' des Behälters 10'' im Wesentlichen an zumindest einem Abschnitt der Auskleidung 12'' an. Ein Abschnitt der äußeren Schale 16'' ist auf den Anschlüssen 220, 230 der jeweiligen Endkappen 14'', 15'' angeordnet. Die äußere Schale 16'' ist typischerweise durch einen Filamentwickel- und Härtungsprozess gebildet. Wenn die äußere Schale 16'' durch den Filamentwickel- und Härtungsprozess gebildet ist, kann die äußere Schale 16'' z. B. aus einer Kohlefaser, einer Glasfaser, einer Verbundfaser und einer Faser mit einer Harzbeschichtung gebildet sein. Es ist einzusehen, dass die äußere Schale 16'' je nach Wunsch durch andere Verfahren gebildet sein kann.
-
Um den Behälter 10'' zu bilden, wird der dünne Hauptkörper 13'' der Auskleidung 12'' durch einen Koextrusions-Blasfolienformprozess gebildet. Nachdem der Hauptkörper 13'' der Auskleidung 12'' gebildet wurde, werden die erste Endkappe 14'' und die zweite Endkappe 15'' der Auskleidung 12'' an gegenüberliegenden Enden davon angeordnet. Die erste Endkappe 14'' und die zweite Endkappe 15'' werden beispielsweise durch einen beliebigen herkömmlichen Herstellungsprozess wie z. B. einen Gießprozess gebildet. Die äußere Schale 16'' wird dann mithilfe des Filamentwickel- und Härtungsprozesses um den Hauptkörper 13'' und zumindest einen Abschnitt der Endkappen 14'', 15'' herum gebildet. Sobald die äußere Schale 16'' gehärtet ist, ist der Behälter 10'' fertig.
-
Alternativ wird die Auskleidung 12'' mithilfe eines thermoplastischen Folier- und Abdichtungsprozesses gebildet. Während des thermoplastischen Folier- und Abdichtungsprozesses wird eine dünne Folienbahn mithilfe eines thermoplastischen Folier-Prozesses gebildet. Es ist einzusehen, dass die dünne Folienbahn je nach Wunsch eine einschichtige flexible Folienbahn oder eine mehrschichtige flexible Folienbahn sein kann. Es ist ferner einzusehen, dass beispielsweise ein zusätzlicher Beschichtungsprozess verwendet werden kann, um auf die dünne Folienbahn ein Material zur Verhinderung einer Permeation des mit Druck beaufschlagten Fluids dadurch, wie z. B. ein Wasserstoffsperrmaterial, aufzubringen. Die Endkappen 14'', 15'' werden dann an gegenüberliegenden Enden der dünnen Folienbahn angeordnet. Die dünne Folienbahn wird um die erste Endkappe 14'' und die zweite Endkappe 15'' herum gewickelt. Dann wird ein an den Kontaktkanten der Folienbahn gebildeter Rand abgedichtet, um den Hauptkörper 13'' zu bilden. Danach werden die an den Kontaktflächen des Hauptkörpers 13'' und den jeweiligen Endkappen 14'', 15'' gebildeten Ränder abgedichtet, um die Auskleidung 12'' zu bilden. Es ist einzusehen, dass die Ränder wie gewünscht beispielsweise mithilfe eines beliebigen geeigneten Verfahrens wie z. B. eines Schweißprozesses, eines Heißversiegelungsprozesses und dergleichen abgedichtet werden können. Die erste Endkappe 14'' und die zweite Endkappe 15'' werden beispielsweise mithilfe eines beliebigen herkömmlichen Herstellungsprozesses wie z. B. eines Gießprozesses gebildet.
-
Aus der vorhergehenden Beschreibung kann ein Fachmann ohne weiteres die wesentlichen Charakteristika der Erfindung erkennen und ohne von ihrem Geist und Schutzumfang abzuweichen, verschiedene Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung vornehmen, um sie an verschiedene Verwendungen und Bedingungen anzupassen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
