DE102011056976A1 - Apparatus for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure, as well as fuel energy conversion apparatus and method for producing a device for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure - Google Patents

Apparatus for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure, as well as fuel energy conversion apparatus and method for producing a device for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure Download PDF

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Dragan Griebel
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck, sowie eine Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck. Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine geringere Anzahl von Dichtelementen bei einer gleichzeitig verbesserten und dauerhaften Gewährleistung der Dichtheit aus.The present invention relates to a device for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure, and to a fuel energy conversion device and a method for producing a device for storing and dispensing under pressure liquid and / or gaseous media. The device is characterized by a smaller number of sealing elements with a simultaneously improved and lasting guarantee of tightness.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck, aufweisend einen das Medium aufnehmenden Medienbehälter aus Kunststoff, mindestens ein mit dem Medienbehälter verbundenes Ventilanschlusselement und mindestens ein mit dem Ventilanschlusselement verbindbares Ventilelement, wobei der Medienbehälter einen nach außen vorstehenden Kragen mit einer Kragenauswandung und einer Krageninnenwandung aufweist und wobei das obere Ende des Kragens den freien Querschnitt einer Öffnung des Medienbehälters definiert. Das Ventilanschlusselement ist im Bereich dieser Öffnung angeordnet und die Kragenaußenwandung von einer Krageninnenwandung des Ventilanschlusselements umschlossen.The invention relates to a device for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure, comprising a plastic media container accommodating the medium, at least one valve connection element connected to the media container and at least one valve element connectable to the valve connection element, wherein the media container is an outwardly protruding collar having a Kragenauswandung and a collar inner wall and wherein the upper end of the collar defines the free cross-section of an opening of the media container. The valve connection element is arranged in the region of this opening and the collar outer wall is enclosed by a collar inner wall of the valve connection element.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 26 31 449 A1 bekannt. Hierbei durchdringt ein Abschnitt des Ventilelements die Öffnung und wird von der Krageninnenwandung umschlossen. Um zu verhindern, dass das flüssige und/oder gasförmige Medium unter Druck aus dem Inneren des metallischen Medienbehälters entweichen kann, ist hierbei vorgesehen, dass im Bereich eines Flansches zwischen diesem und dem als Stopfen bezeichneten Ventilelement eine oder mehrere Dichtungen vorgesehen sind. Nachteilig ist hierbei, dass aufgrund der Dimensionierung der einen oder der mehreren Dichtungen in Höhe des Flansches des Halses lediglich ein sehr geringer, kreisförmig umlaufenden Bereich eine Abdichtung zwischen dem Ventilelement und dem Medienbehälter erzielt werden kann. Dies ist insbesondere nachteilig bei Drücken, die weit oberhalb von 100 bar liegen. Die Anwendung eines Kunststoffmaterials für den Medienbehälter ist in dieser Druckschrift nicht offenbart.Such a device is for example from the DE 26 31 449 A1 known. In this case, a portion of the valve element penetrates the opening and is enclosed by the collar inner wall. In order to prevent the liquid and / or gaseous medium from escaping under pressure from the interior of the metallic media container, it is provided that one or more seals are provided in the region of a flange between the latter and the valve element designated as a stopper. The disadvantage here is that due to the dimensioning of the one or more seals at the level of the flange of the neck, only a very small, circular peripheral area a seal between the valve element and the media container can be achieved. This is particularly disadvantageous at pressures that are well above 100 bar. The use of a plastic material for the media container is not disclosed in this document.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck derart weiterzuentwickeln, dass diese bei einer geringeren Anzahl von Dichtelementen eine verbesserte und dauerhafte Dichtheit gewährleistet.The invention is therefore based on the object, a device for storing and dispensing of liquid and / or gaseous media under pressure in such a way that it ensures an improved and permanent tightness with a smaller number of sealing elements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck, aufweisend:

  • – einen das Medium aufnehmenden Medienbehälter aus einem vernetzten thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus vernetztem Polyethylen,
  • – mindestens ein mit dem Medienbehälter verbundenes Ventilanschlusselement,
  • – mindestens ein mit dem Ventilanschlusselement verbindbares Ventilelement,
wobei der Medienbehälter einen nach außen vorstehenden Kragen mit einer Kragenaußenwandung und einer Krageninnenwandung aufweist, wobei das obere Ende des Kragens den freien Querschnitt einer Öffnung des Medienbehälters definiert, wobei das Ventilanschlusselement im Bereich dieser Öffnung angeordnet und die Kragenaußenwandung von einer Innenwandung des Ventilanschlusselements umschlossen ist, und wobei an das obere Ende des Kragens ein die Öffnung umrahmender, vorzugsweise mit dem Kragen einen Winkel im Bereich von 20° bis 170° bevorzugt von 35° bis 120° besonders bevorzugt von 75° bis 95°, einschließender, Flansch angeformt ist, wobei die Flanschunterseite einem Teilbereich der Innenwandung gegenüberliegt, und wobei das Ventilelement einen Verpressungsabschnitt aufweist, der der Flanschoberseite gegenüberliegt, so dass bei der Montage des Ventilelements sowohl zwischen dem Verpressungsabschnitt und der Flanschoberseite als auch zwischen der Flanschunterseite und dem Teilbereich der Innenwandung des Ventilanschlusselements ein dauerhafter Presssitz entsteht, der gegen das unter Druck stehende Medium abdichtet. Durch das Vorsehen eines vernetzten thermoplastischen Kunststoffes bleibt der gebildete Presssitz, und die hiermit verbundenen Schub- und Druckspannungen, dauerhaft erhalten. Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei die Verwendung von vernetztem Polyethylen erwiesen. Es hat sich hierbei insbesondere die Vernetzung des Polyethylens unter erhöhter Temperatur durch radikal bildende Peroxide (PE-Xa) als vorteilhaft erwiesen. Darüber hinaus kann auch eine silanische Vernetzung von Polyethylen (PE-Xb) oder eine Strahlenvernetzung von Polyethylen (PE-Xc) angewendet werden. Der Vernetzungsgrad des thermoplastischen Kunststoffs bzw. des Polyethylens kann gemäß der vorliegenden Erfindung 5% bis 95%, bevorzugt 15% bis 90% und besonders bevorzugt 50% bis 85% betragen. Prinzipiell bezeichnet man das Ventilelement auch als On-Tank-Valve (kurz OTV). Das unter Druck stehende Medium kann insbesondere Wasserstoff (H2) sein. Die Vorrichtung dient dann zur Speicherung und Abgabe von flüssigem und/oder gasförmigem Wasserstoff unter Druck.This object is achieved according to the invention by a device for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure, comprising:
  • A medium receiving medium container of a cross-linked thermoplastic, preferably of cross-linked polyethylene,
  • At least one valve connection element connected to the media container,
  • At least one valve element which can be connected to the valve connection element,
wherein the media container has an outwardly projecting collar with a collar outer wall and a collar inner wall, wherein the upper end of the collar defines the free cross section of an opening of the media container, wherein the valve connection element is arranged in the region of this opening and the collar outer wall is enclosed by an inner wall of the valve connection element, and wherein at the upper end of the collar an opening framing, preferably with the collar an angle in the range of 20 ° to 170 °, preferably from 35 ° to 120 °, more preferably 75 ° to 95 °, enclosing, flange is formed, wherein the flange underside facing a portion of the inner wall, and wherein the valve element has a compression portion facing the flange top, so that during assembly of the valve element both between the compression portion and the flange top and between the flange bottom and the T eilbereich the inner wall of the valve connection element creates a permanent press fit, which seals against the pressurized medium. By providing a crosslinked thermoplastic material of the formed press fit, and the associated thrust and compressive stresses, permanently. In this case, the use of crosslinked polyethylene has proved to be particularly advantageous. In particular, crosslinking of the polyethylene under elevated temperature by free-radical peroxides (PE-Xa) has proved to be advantageous. In addition, a silane crosslinking of polyethylene (PE-Xb) or radiation crosslinking of polyethylene (PE-Xc) can also be used. The degree of crosslinking of the thermoplastic or of the polyethylene can according to the present invention be 5% to 95%, preferably 15% to 90% and particularly preferably 50% to 85%. In principle, the valve element is also referred to as an on-tank valve (OTV for short). The pressurized medium may in particular be hydrogen (H 2 ). The device then serves to store and dispense liquid and / or gaseous hydrogen under pressure.

Das Ventilelement kann einen weiteren Verpressungsabschnitt aufweisen, der die Öffnung durchdringt und von der Krageninnenwandung umschlossen ist, wobei der Außendurchmesser des weiteren Verpressungsabschnitts vor der Ventilelementmontage größer als der Durchmesser der Krageninnenwandung ist, so dass bei der Montage des Ventilelements sowohl zwischen dem weiteren Verpressungsabschnitt und der Krageninnenwandung als auch zwischen der Kragenaußenwandung und einem der Kragenaußenwandung gegenüberliegenden weiteren Teilbereich der Innenwandung des Ventilanschlusselements ein weiterer dauerhafter Presssitz entsteht. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines vernetzten thermoplastischen Kunststoffes für den Medienbehälter bleibt auch hier der durch das Übermaß des weiteren Verpressungsabschnitts gegenüber dem Innendurchmesser der Krageninnenwandung gebildete Presssitz und die hiermit verbundene Schub- und/oder Druckspannung dauerhaft erhalten. Durch das Vorsehen eines weiteren flächigen Dichtungsbereiches wird die Dichtheit einer entsprechenden Vorrichtung weiter verbessert und mögliche Leckageströmungen vermieden.The valve element may have a further compression portion which penetrates the opening and is enclosed by the collar inner wall, wherein the outer diameter of the further compression portion before the valve element assembly is greater than the diameter of the collar inner wall, so that during assembly of the valve element both between the further compression portion and the Krageninnenwandung as well as between the collar outer wall and a collar outer wall opposite another portion of the inner wall of the valve connecting element, a further permanent interference fit arises. By the provision according to the invention a crosslinked thermoplastic material for the media container, the interference fit formed by the excess of the further compression section relative to the inner diameter of the collar inner wall and the shear and / or compressive stress associated therewith are permanently retained. By providing a further flat sealing region, the tightness of a corresponding device is further improved and possible leakage flows are avoided.

Für den Fall eines Vorsehens eines weiteren Verpressungsabschnitts liegt der Quotient aus der Differenz des Außendurchmessers des weiteren Verpressungsabschnitts und des Durchmessers der Krageninnenwandung in Bezug zu dem Durchmesser der Krageninnenwandung in einem Bereich zwischen 0,005 und 0,04, vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,025, weiter vorzugsweise zwischen 0,013 und 0,018. Dieser als Übermaß bezeichenbare Quotient weist für diese Bereiche einen optimierten Wert auf. Diese optimierten Werte gewährleisten akzeptable Montagekräfte des Ventilelements bei einem die Dichtheit dauerhaft gewährleistenden weiteren Presssitz.In the case of providing another crimping portion, the quotient of the difference of the outer diameter of the further crimping portion and the diameter of the collar inner wall with respect to the diameter of the collar inner wall is in a range between 0.005 and 0.04, preferably between 0.01 and 0.025 preferably between 0.013 and 0.018. This quotient, which can be labeled as an oversize, has an optimized value for these areas. These optimized values ensure acceptable assembly forces of the valve element with a further tight fit that permanently ensures tightness.

Oberhalb des Kragens kann ein Dichtungselement, vorzugsweise ein O-Ring, vorgesehen sein, welches das Ventilanschlusselement gegen das Ventilelement abdichtet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Ventilanschlusselement und das Ventilelement aus einem metallischen Werkstoff gebildet sind. Derartige Werkstoffe neigen bei den Einsatztemperaturen der Vorrichtung nicht zum Kriechen, so dass durch die direkte Abdichtung dieses metallischen Ventilanschlusselements gegen das metallische Ventilelement mittels eines Dichtelements eine zusätzliche dauerhafte Dichtung gewährleistet ist. Das Dichtelement kann durch ein Stützelement (z. B. einen Stützring) lagefixiert sein. Das Stützelement verhindert eine Lageveränderung des Dichtelements hinein in den Spalt zwischen Ventilelement und Ventilanschlusselement im oder während des Gebrauchs der Vorrichtung. Das Stützelement kann zudem ein Lösen des Dichtelements aus seiner Aufnahme (z. B. eine umlaufende Ringnut innerhalb des Ventilelements) an dem Ventilelement verhindern. Das Stützelement befindet sich vorzugsweise in derselben Aufnahme wie das Dichtelement.Above the collar may be provided a sealing element, preferably an O-ring, which seals the valve connection element against the valve element. This is particularly advantageous when the valve connection element and the valve element are formed from a metallic material. Such materials do not tend to creep at the operating temperatures of the device, so that an additional permanent seal is ensured by the direct sealing of this metallic valve connection element against the metallic valve element by means of a sealing element. The sealing element can be fixed in position by a support element (eg a support ring). The support element prevents a change in position of the sealing element into the gap between the valve element and the valve connection element in or during the use of the device. The support element can also prevent the sealing element from becoming detached from its receptacle (eg a circumferential annular groove within the valve element) on the valve element. The support element is preferably located in the same receptacle as the sealing element.

Das Ventilelement kann mehrteilig aufgebaut sein, wobei der Verpressungsabschnitt und/oder der weitere Verpressungsabschnitt an einem separaten, hülsenförmigen ersten Segment des Ventilelements angeordnet sein können.The valve element may be constructed in several parts, wherein the compression section and / or the further compression section may be arranged on a separate, sleeve-shaped first segment of the valve element.

Für den Fall eines mehrteiligen Aufbaus des Ventilelements ist das Dichtungselement vorzugsweise an einem separaten zweiten Segment des Ventilelements angeordnet. Das Dichtungselement kann dann vorteilhaft leichter gewechselt bzw. gewartet werden ohne das erste Segment lösen zu müssen.In the case of a multi-part construction of the valve element, the sealing element is preferably arranged on a separate second segment of the valve element. The sealing element can then advantageously be easier to change or maintain without having to loosen the first segment.

Durch die Ausbildung eines dauerhaften Presssitzes bzw. von zwei dauerhaften Presssitzen bei der Montage des Ventilelements kann im Bereich des oder der Verpressungsabschnitte kein separates Dichtungselement vorgesehen sein. In vorteilhafter Weise kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung auf ein zusätzliches Dichtungselement, im Gegensatz zu Vorrichtungen des Standes der Technik, in diesen Bereichen vollständig verzichtet werden. Dies hat insbesondere Vorteile im Hinblick auf Wartungsarbeiten an einer entsprechenden Vorrichtung und, wie vorstehend erläutert, auf die dauerhafte Dichtheit einer derartigen Vorrichtung.Due to the formation of a permanent press fit or of two permanent press fits during the assembly of the valve element, no separate sealing element can be provided in the area of the or of the compression sections. Advantageously, can be completely dispensed with in these areas by the inventive design of the device to an additional sealing element, in contrast to prior art devices in these areas. This has particular advantages in terms of maintenance on a corresponding device and, as explained above, on the permanent tightness of such a device.

Der weitere Verpressungsabschnitt kann eine zylindrische oder kegelstumpfförmige Geometrie aufweisen. Insbesondere eine zylindrische Geometrie hat sich bei der Fertigung einer derartigen Vorrichtung als besonders bevorzugt erwiesen, da die hierbei einzuhaltenden Toleranzen am einfachsten realisiert und eingehalten werden können. Zudem weist eine zylindrische Geometrie einen gleichmäßigen weiteren Presssitz und eine gleichmäßige Druckspannungsverteilung entlang der gesamten Kontaktfläche (Dichtfläche) zwischen dem weiteren Verpressungsabschnitt und der Krageninnenwandung auf. Im Fall einer kegelstumpfförmigen Geometrie ist der jeweilige Außendurchmesser des weiteren Verpressungsabschnittes vor der Ventilelementmontage größer als der jeweilige – im Montagezustand dann korrespondierende bzw. dann gegenüberliegende – Durchmesser der Krageninnenwandung.The further compression section may have a cylindrical or frusto-conical geometry. In particular, a cylindrical geometry has proven to be particularly preferred in the manufacture of such a device, since the tolerances to be met here can be most easily realized and adhered to. In addition, a cylindrical geometry has a uniform further press fit and a uniform compressive stress distribution along the entire contact surface (sealing surface) between the further compression section and the collar inner wall. In the case of a frusto-conical geometry, the respective outer diameter of the further compression section before the valve element assembly is greater than the respective diameter of the inner wall of the collar, which then corresponds or then lies opposite in the assembled state.

Oberhalb des Kragens kann eine Verschraubung zwischen dem Ventilelement und dem Ventilanschlusselement vorgesehen sein. Mittels des Einschraubens des Ventilelements bzw. der Segmente des Ventilelements können die Presssitze relativ einfach realisiert werden. Alternativ kann das Ventilelement auch eingepresst werden.Above the collar can be provided a screw connection between the valve element and the valve connection element. By means of screwing the valve element or the segments of the valve element, the press seats can be relatively easily realized. Alternatively, the valve element can also be pressed.

Vorzugsweise weist mindestens einer der Teilbereiche der Innenwandung des Ventilanschlusselements mindestens eine definierte Unregelmäßigkeit auf. Diese Unregelmäßigkeit bewirkt eine punktuelle und/oder linienförmige Erhöhung der Druckspannung und ermöglicht eine weitere Verbesserung der Dichtwirkung. Diese Unregelmäßigkeit kann insbesondere eine Oberflächenunregelmäßigkeit sein. Beispielhaft für eine definierte Oberflächenunregelmäßigkeit sind gezielt eingestellte Rauheitswerte, ein definiert eingebrachte Fischgrätmuster, Rippen oder andere Ausformungen auf der Innenwandung oder eine bzw. mehrere Ausnehmungen in der Innenwandung. Alternativ oder in Kombination kann der Kragen bzw. die Kragenaußenwandung oder der Flansch bzw. die Flanschunterseite mindestens eine definierte Unregelmäßigkeit aufweisen. Die Unregelmäßigkeit bewirkt eine punktuelle und/oder linienförmige Erhöhung der Druckspannung und ermöglicht eine weitere Verbesserung der Dichtwirkung. Diese Unregelmäßigkeit kann insbesondere eine Oberflächenunregelmäßigkeit sein. Beispielhaft für eine definierte Oberflächenunregelmäßigkeit sind gezielt eingestellte Rauheitswerte, ein definiert eingebrachtes Fischgrätmuster, Rippen oder andere Ausformungen oder Ausnehmungen auf oder in der Kragenaußenwandung und/oder der Flanschunterseite.Preferably, at least one of the subregions of the inner wall of the valve connection element has at least one defined irregularity. This irregularity causes a punctiform and / or linear increase of the compressive stress and allows a further improvement of the sealing effect. This irregularity may be, in particular, a surface irregularity. Exemplary of a defined surface irregularity are selectively set roughness values, a defined introduced herringbone pattern, ribs or other formations on the inner wall or one or more recesses in the inner wall. Alternatively or in combination, the collar or the collar outer wall or the flange or the flange underside at least one have defined irregularity. The irregularity causes a punctiform and / or linear increase of the compressive stress and allows a further improvement of the sealing effect. This irregularity may be, in particular, a surface irregularity. Exemplary of a defined surface irregularity are selectively set roughness values, a defined introduced herringbone pattern, ribs or other formations or recesses on or in the collar outer wall and / or the flange underside.

Vorzugweise ist der Medienbehälter außerhalb des Bereiches des Kragens mit dem Ventilanschlusselement fest verbunden. Um sich den Vorteil der oder des möglichst flächig anliegenden Presssitze(s) zu erhalten, ist es besonders vorteilhaft, die Verbindung zwischen dem Medienbehälter und dem Ventilanschlusselement nur außerhalb des Bereiches des Kragens zu realisieren. Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Medienbehälter mittels einer Schraubverbindung und/oder mittels einer Klebstoffschicht mit dem Ventilanschlusselement fest verbunden ist.Preferably, the media container outside the region of the collar with the valve connection element is firmly connected. In order to obtain the advantage of or of the press area (s) lying as flat as possible, it is particularly advantageous to realize the connection between the media container and the valve connection element only outside the region of the collar. For this purpose, it can be provided that the media container is firmly connected to the valve connection element by means of a screw connection and / or by means of an adhesive layer.

Der Medienbehälter kann von einer, vorzugsweise gewickelten oder geflochtenen, Armierungsschicht umgeben sein. Insbesondere zur Realisierung von Drücken des Mediums innerhalb des Medienbehälters im Bereich von mehreren 100 bar ist eine Armierungsschicht zwingend erforderlich. Die Armierungsschicht kann Filamente in Form von z. B. Fäden oder Fasern aufweisen. Die Filamente können aus Kohlenstoff, Glas, Polyamid, Mineralwerkstoffen oder einer Kombination der vorgenannten Werkstoffe gebildet sein.The media container may be surrounded by a, preferably wound or braided, reinforcing layer. In particular, for the realization of pressures of the medium within the media container in the range of several 100 bar, a reinforcing layer is absolutely necessary. The reinforcing layer may be filaments in the form of z. As threads or fibers. The filaments can be formed from carbon, glass, polyamide, mineral materials or a combination of the aforementioned materials.

Teil der Erfindung ist ferner eine Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung mit einer Brennstoffzelleneinheit, mindestens einer Medienverbindungsleitung, mindestens einem Druckminderer und mindestens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei kann die Medienverbindungsleitung die Vorrichtung mit der Brennstoffzelleneinheit medienleitend verbinden und der Druckminderer kann in Medienflussrichtung vor der Brennstoffzelleneinheit angeordnet sein. Die Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug oder als stationäre Energieversorgungsvorrichtung und/oder Energiespeichervorrichtung angewendet werden.Part of the invention is further a fuel energy conversion device with a fuel cell unit, at least one media connection line, at least one pressure reducer and at least one device according to the invention. In this case, the media connection line can connect the device to the fuel cell unit in a media-conducting manner, and the pressure reducer can be arranged in the direction of media flow in front of the fuel cell unit. The fuel energy conversion device may be applied, for example, in a motor vehicle or as a stationary power supply device and / or energy storage device.

Weiterhin Teil der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung nach Anspruch 13.Furthermore, part of the invention is a motor vehicle with a device according to the invention and a motor vehicle with a fuel energy conversion device according to claim 13.

Weiterhin Teil der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die folgenden Schritte:

  • – Bereitstellen eines in einem Formgebungsverfahren, vorzugsweise einem Blasformungsverfahren, hergestellten Medienbehälters,
  • – Anordnen des Ventilanschlusselements an dem Medienbehälter,
  • – Umformen des Endabschnitts des oberen Endes des Kragens in einen die Öffnung umrahmenden, vorzugsweise mit dem Kragen einen Winkel im Bereich von 20° bis 170° einschließenden, Flansch mittels eines Umformwerkzeuges, so dass ein Formschluss zwischen dem Ventilanschlusselement und dem Medienbehälter entsteht, und
  • – Vernetzen des thermoplastischen Kunststoffes des Medienbehälters zumindest im Bereich des Bundes und/oder Kragens im Anschluss oder zeitgleich zu dem Umformen des Endabschnitts.
Furthermore, part of the invention is a method for producing a device according to the invention for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure, in particular according to one of claims 1 to 12, comprising the following steps:
  • Providing a media container produced in a molding process, preferably a blow molding process,
  • Arranging the valve connection element on the media container,
  • - Forming the end portion of the upper end of the collar in a framing the opening, preferably with the collar at an angle in the range of 20 ° to 170 ° enclosing, flange by means of a forming tool, so that a positive connection between the valve connection element and the media container is formed, and
  • - Crosslinking of the thermoplastic material of the media container at least in the region of the collar and / or collar in connection or at the same time as the forming of the end portion.

Vorzugsweise erfolgen das Umformen und die Vernetzung innerhalb eines Temperierofens. Das Umformen und die Vernetzung erfolgen daher bei einer gegenüber der Raumtemperatur erhöhten Temperatur.Preferably, the forming and the cross-linking within a tempering furnace. Forming and cross-linking therefore take place at a temperature which is higher than the room temperature.

Weiter vorzugsweise ist das Umformwerkzeug das Ventilelement, so dass das Umformen durch die Montage des Ventilelements erfolgt. Hierbei lassen sich weitere Umformwerkzeuge einsparen und zudem eine optimale Dichtung zwischen dem jeweiligen Ventilelement und dem Medienbehälter realisieren, da entsprechende Toleranzen des Ventilelements unmittelbar ausgeglichen werden.Further preferably, the forming tool is the valve element, so that the forming takes place by the assembly of the valve element. In this case, further forming tools can be saved and also realize an optimal seal between the respective valve element and the media container, since corresponding tolerances of the valve element can be compensated directly.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained with reference to exemplary embodiments illustrative drawings. Show it:

1 einen axialen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung vor der Montage des Ventilelements, 1 an axial longitudinal section through a device according to the invention prior to assembly of the valve element,

2 einen axialen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach der Montage des Ventilelements, 2 an axial longitudinal section through a device according to the invention after assembly of the valve element,

3 eine Detaildarstellung aus 2 des axialen Längsschnittes durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach der Montage des Ventilelements, 3 a detailed view 2 the axial longitudinal section through a device according to the invention after assembly of the valve element,

4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffenerergieumwandlungsvorrichtung, 4 a schematic representation of a fuel energy conversion device according to the invention,

5 einen axialen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vor der Montage des Ventilelements, 5 an axial longitudinal section through a further embodiment of a device according to the invention prior to assembly of the valve element,

6 einen axialen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Montage des Ventilelements. 6 an axial longitudinal section through a further embodiment of a device according to the invention after assembly of the valve element.

In den 1 bis 3 ist ein axialer Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung vor und nach der Montage des Ventilelements 3 dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck weist dabei einen das Medium aufnehmenden Medienbehälter 1 aus Kunststoff auf. Der Medienbehälter 1 ist vorzugsweise in einem Blasformungsverfahren oder in einem Rotationsverfahren oder in einem Thermoumformverfahren hergestellt. Mit dem Medienbehälter 1 ist ein Ventilanschlusselement 2 verbunden. Die Vorrichtung weist ferner ein mit dem Ventilanschlusselement 2 verbindbares Ventilelement 3 auf (vgl. 1). Der Medienbehälter 1 weist einen nach außen vorstehenden Kragen 4 mit einer Kragenaußenwandung 5 und einer Krageninnenwandung 6 auf. Das obere Ende 7 des Kragens 4 definiert den freien Querschnitt einer Öffnung 8 des Medienbehälters 1. Das Ventilanschlusselement 2 ist im Bereich dieser Öffnung 8 angeordnet und die Kragenaußenwandung 5 von einer Innenwandung 9 des Ventilanschlusselements 2 umschlossen. An das obere Ende 7 des Kragens 4 ist ein die Öffnung 3 umrahmender mit dem Kragen einen Winkel α von etwa 90° einschließender Flansch 31 angeformt. Die Flanschunterseite 32 liegt hierbei einem Teilbereich 33 der Innenwandung 9 gegenüber. Das Ventilelement 3 weist einen Verpressungsabschnitt 10a auf, der der Flanschoberseite 34 gegenüberliegt. Bei der Montage des Ventilelements 3 entsteht sowohl zwischen dem Verpressungsabschnitt 10a und der Flanschoberseite 34 als auch zwischen der Flanschunterseite 32 und dem Teilbereich 33 der Innenwandung 9 des Ventilanschlusselements 2 ein dauerhafter Presssitz, der gegen das unter Druck stehende Medium abdichtet (vgl. 2). Das Ventilelement 3 weist ferner einen weiteren Verpressungsabschnitt 10b auf, der die Öffnung 8 durchdringt und von der Krageninnenwandung 6 umschlossen ist (vgl. 2). Der Außendurchmesser D des weiteren Verpressungsabschnitts 10b ist vor der Ventilelementmontage größer als der Durchmesser d der Krageninnenwandung 6 (vgl. 1). Bei bzw. nach der Montage des Ventilelements 3 (vgl. 2 und 3) entsteht somit sowohl zwischen dem weiteren Verpressungsabschnitt 10b und der Krageninnenwandung 6 als auch zwischen der Kragenaußenwandung 5 und dem der Kragenaußenwandung 6 gegenüberliegenden weiteren Teilbereich 35 der Innenwandung 9 ein weiterer dauerhafter Presssitz. Der Medienbehälter 1 besteht aus einem vernetzten thermoplastischen Kunststoff, in diesem Ausführungsbeispiel aus vernetztem Polyethylen des Typs PE-Xa. Oberhalb des Kragens ist ein Dichtelement 11 in Form eines O-Rings 11 vorgesehen, welches das Ventilanschlusselement 2 gegen das Ventilelement 3 unmittelbar abdichtet. Der O-Ring 11 ist durch einen Stützring (hier nicht näher dargestellt) lagefixiert. Der Stützring verhindert ein Hereindrücken des O-Rings 11 in den Spalt zwischen Ventilelement 3 und Ventilanschlusselement 2 bzw. ein Herausfallen des O-Rings aus seiner umlaufenden Ringnut innerhalb des Ventilelements 3. Der Stützring befindet sich hierbei in derselben umlaufenden Ringnut. Der Quotient (D – d)/d aus der Differenz (D – d) des Außendurchmessers D des weiteren Verpressungsabschnitts 10b und des Durchmessers d der Krageninnenwandung 6 in Bezug zu (= Division durch) dem Durchmesser d der Krageninnenwandung 6 liegt in einem Bereich zwischen 0,013 und 0,018. Im Bereich des weiteren Verpressungsabschnitts 10b sowie des Verpressungsabschnitts 10a und im Bereich der Kragenaußenwandung 5 ist kein separates Dichtungselement vorgesehen. Der weitere Verpressungsabschnitt 10b weist eine zylindrische Geometrie auf. Oberhalb des Kragens 4 ist eine Verschraubung 12 zwischen dem Ventilelement 3 und dem Ventilanschlusselement 2 (vgl. 2 und 3) vorgesehen. Die Innenwandung 9 des Ventilanschlusselements 2 weist in den Teilbereichen 33 und 35 eine definierte Unregelmäßigkeit in Form eines Fischgrätmusters (hier nicht näher dargestellt) auf. Der Medienbehälter 1 ist außerhalb des Bereiches des Kragens 4 mit dem Ventilanschlusselement 2 fest verbunden. Hierbei ist der Medienbehälter 1 mittels einer Schraubverbindung 13a und mittels einer Klebstoffschicht 13b mit dem Ventilanschlusselement 2 fest verbunden. Der Medienbehälter 1 ist von einer geflochtenen Armierungsschicht 14 umgeben. Die Armierungsschicht 14 weist Filamente z. B. aus Fäden oder Fasern auf. Die Filamente sind in diesem Ausführungsbeispiel aus Kohlenstoff gebildet. Denkbare weitere Werkstoffe der Filamente sind Glas, Polyamid, Mineralwerkstoffe oder auch Kombinationen aller vorgenannten Werkstoffe. Das in den 1 bis 3 dargestellte Ventilelement 3 ist einstückig aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Prinzipiell bezeichnet man das Ventilelement 3 auch als On-Tank-Valve (kurz OTV). Ein Verfahren zur Herstellung einer in den 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck umfasst die folgenden Schritte:

  • – Bereitstellung eines in einem Formgebungsverfahren, vorzugsweise einem Blasformungsverfahren, hergestellten Medienbehälters 1,
  • – Anordnen des Ventilanschlusselements 2 an dem Medienbehälter 1,
  • – Umformen des Endabschnitts des oberen Endes 7 des Kragens 4 in einen die Öffnung 3 umrahmenden, vorzugsweise mit dem Kragen 4 einen Winkel α im Bereich von 20° bis 170° einschließenden, Flansch 31 mittels eines Umformwerkzeuges, so dass ein Formschluss zwischen dem Ventilanschlusselement 2 und dem Medienbehälter 1 entsteht, und
  • – Vernetzung des thermoplastischen Kunststoffes des Medienbehälters 1 zumindest im Bereich des Bundes 31 und/oder Kragens 4 im Anschluss oder zeitgleich zu dem Umformen des Endabschnitts.
In the 1 to 3 is an axial longitudinal section through a device according to the invention before and after the assembly of the valve element 3 shown. The device according to the invention for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure in this case has a medium container receiving the medium 1 made of plastic. The media container 1 is preferably produced in a blow molding process or in a rotary process or in a thermoforming process. With the media container 1 is a valve connection element 2 connected. The device further includes an with the valve connection element 2 connectable valve element 3 on (cf. 1 ). The media container 1 has an outwardly projecting collar 4 with a collar outer wall 5 and a collar inner wall 6 on. The upper end 7 of the collar 4 defines the free cross-section of an opening 8th of the media container 1 , The valve connection element 2 is in the area of this opening 8th arranged and the collar outer wall 5 from an inner wall 9 of the valve connection element 2 enclosed. At the top 7 of the collar 4 is one the opening 3 framing with the collar an angle α of about 90 ° einschließender flange 31 formed. The flange base 32 lies here a subarea 33 the inner wall 9 across from. The valve element 3 has a compression section 10a on, the flange top 34 opposite. When mounting the valve element 3 arises both between the compression section 10a and the flange top 34 as well as between the flange base 32 and the subarea 33 the inner wall 9 of the valve connection element 2 a permanent interference fit, which seals against the pressurized medium (see. 2 ). The valve element 3 also has another compression section 10b on, the opening 8th penetrates and from the collar inside wall 6 is enclosed (cf. 2 ). The outer diameter D of the further compression section 10b is greater than the diameter d of the collar inner wall before the valve element assembly 6 (see. 1 ). During or after assembly of the valve element 3 (see. 2 and 3 ) thus arises both between the further compression section 10b and the collar inside wall 6 as well as between the collar outer wall 5 and the collar outer wall 6 opposite further subarea 35 the inner wall 9 another permanent press fit. The media container 1 consists of a cross-linked thermoplastic, in this embodiment of cross-linked polyethylene of the type PE-Xa. Above the collar is a sealing element 11 in the form of an O-ring 11 provided, which the valve connection element 2 against the valve element 3 immediately seals. The O-ring 11 is fixed in position by a support ring (not shown here). The support ring prevents the O-ring from being pushed in 11 in the gap between the valve element 3 and valve connection element 2 or falling out of the O-ring from its circumferential annular groove within the valve element 3 , The support ring is in this case in the same circumferential annular groove. The quotient (D - d) / d from the difference (D - d) of the outer diameter D of the further compression section 10b and the diameter d of the collar inner wall 6 in relation to (= division by) the diameter d of the collar inner wall 6 lies in a range between 0.013 and 0.018. In the area of the further compression section 10b and the compression section 10a and in the area of the collar outer wall 5 no separate sealing element is provided. The further compression section 10b has a cylindrical geometry. Above the collar 4 is a screw connection 12 between the valve element 3 and the valve connection element 2 (see. 2 and 3 ) intended. The inner wall 9 of the valve connection element 2 points in the subareas 33 and 35 a defined irregularity in the form of a herringbone pattern (not shown here) on. The media container 1 is outside the range of the collar 4 with the valve connection element 2 firmly connected. Here is the media container 1 by means of a screw connection 13a and by means of an adhesive layer 13b with the valve connection element 2 firmly connected. The media container 1 is of a braided reinforcing layer 14 surround. The reinforcing layer 14 has filaments z. B. from threads or fibers. The filaments are formed in this embodiment of carbon. Conceivable further materials of the filaments are glass, polyamide, mineral materials or combinations of all the aforementioned materials. That in the 1 to 3 illustrated valve element 3 is integrally formed of a metallic material. In principle, one designates the valve element 3 also as an on-tank valve (OTV for short). A method for producing a in the 1 to 3 The illustrated apparatus for storing and dispensing liquid and / or gaseous media under pressure comprises the following steps:
  • - Providing a prepared in a molding process, preferably a blow molding process, media container 1 .
  • - Arrange the valve connection element 2 on the media container 1 .
  • - Forming the end portion of the upper end 7 of the collar 4 in one the opening 3 framing, preferably with the collar 4 an angle α in the range of 20 ° to 170 ° enclosing flange 31 by means of a forming tool, so that a positive connection between the valve connection element 2 and the media container 1 arises, and
  • - Crosslinking of the thermoplastic material of the media container 1 at least in the area of the federal government 31 and / or collar 4 following or at the same time as the forming of the end section.

Hierbei können das Umformen und die Vernetzung innerhalb eines Temperierofens erfolgen. Vorzugsweise ist das Umformwerkzeug das Ventilelement 3, so dass das Umformen durch die Montage des Ventilelements 3 erfolgt.Here, the forming and the networking can take place within a tempering furnace. Preferably, the forming tool is the valve element 3 , allowing the forming by the assembly of the valve element 3 he follows.

Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung mit einer Brennstoffzelleneinheit 15, einer Medienverbindungsleitung 16, einem Druckminderer 17 und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 18. Die Medienverbindungsleitung 16 verbindet die Vorrichtung 18 medienleitend mit der Brennstoffzelleneinheit 15. Das heißt, dass über die Medienverbindungsleitung 16 das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 18 gespeicherte Medium, vorzugsweise Wasserstoff, zur Brennstoffzelle fließen kann. Da das unter Druck stehende Medium innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 18 unter einem stark erhöhten Druck (in diesem Ausführungsbeispiel Wasserstoff mit 750 bar) steht, ist in Medienflussrichtung vor der Brennstoffzelleneinheit 15 ein Druckminderer 17 angeordnet. Die in der Brennstoffzelleneinheit 15 aus dem Kraftstoff (in diesem Fall Wasserstoff) umgewandelte elektrische Energie wird über elektrische Verbindungsleitungen 20 einem elektrischen Verbraucher 19 (z. B. Elektromotor) oder einem Energiespeicher 19 (z. B. eine Traktionsbatterie) zugeführt. Die erfindungsgemäße Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung kann auch als stationäre Energieversorgungseinrichtung vorgesehen sein.The 4 shows a fuel energy conversion device according to the invention with a fuel cell unit 15 , a media connection line 16 , a pressure reducer 17 and a device according to the invention 18 , The media connection line 16 connects the device 18 media-conducting with the fuel cell unit 15 , That is, over the media connection line 16 that in the device according to the invention 18 stored medium, preferably hydrogen, can flow to the fuel cell. As the pressurized medium within the device according to the invention 18 under a greatly increased pressure (in this embodiment hydrogen at 750 bar) is in the direction of media flow in front of the fuel cell unit 15 a pressure reducer 17 arranged. The in the fuel cell unit 15 electrical energy converted from the fuel (in this case hydrogen) is transmitted via electrical connection lines 20 an electrical consumer 19 (eg electric motor) or an energy storage 19 (eg a traction battery). The fuel energy conversion device according to the invention can also be provided as a stationary power supply device.

Das in den 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck. Im Gegensatz zu der in 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung ist hier das Ventilelement 3 mehrteilig aufgebaut. Der erste Verpressungsabschnitt 10a und der weitere Verpressungsabschnitt 10b sind dabei an einem separaten ersten Segment 3a des Ventilelements 3 angeordnet. Der Medienbehälter 1 besteht ebenfalls aus einem vernetzten thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise ebenfalls aus vernetztem Polyethylen. Der Außendurchmesser D des weiteren Verpressungsabschnitts 10b des ersten Segments 3a des Ventilelements 3 ist vor der Ventilelementmontage größer als der Durchmesser d der Krageninnenwandung 6, so dass bei der Montage des ersten Segments 3a des Ventilelements 3 sowohl zwischen dem weiteren Verpressungsabschnitt 10b und der Krageninnenwandung 6 als auch zwischen der Kragenaußenwandung 5 und der Innenwandung 9 des Ventilanschlusselements 2 ein dauerhafter Presssitz entsteht. Der Verpressungsabschnitt 10a ist ebenfalls an dem separaten ersten Segment 3a des Ventilelements 3 angeordnet. Bei der Montage des ersten Segments 3a des Ventilelements 3 wird somit sowohl zwischen dem Verpressungsabschnitt 10a und der Flanschoberseite 34 als auch zwischen der Flanschunterseite 32 und dem Teilbereich 33 der Innenwandung 9 des Ventilanschlusselements 2 ein dauerhafter Presssitz gebildet, der gegen das unter Druck stehende Medium abdichtet. Ein Dichtungselement 11 ist an einem separaten zweiten Segment 3b des Ventilelements 3 angeordnet. Der Medienbehälter 1 ist von einer vorzugsweise geflochtenen Armierungsschicht 14 umgeben. Die Armierungsschicht 14 weist Filamente, z. B. Fäden oder Fasern, auf. Die Filamente sind in diesem Ausführungsbeispiel aus Glas bzw. einem Glaswerkstoff gebildet. Sowohl das erste Segment 3a als auch das zweite Segment 3b des Ventilelements 3 sind mittels einer Verschraubung 12a, 12b mit dem Ventilanschlusselement 2 verbindbar. Hierzu ist oberhalb des Kragens 4 eine erste Verschraubung 12a zwischen dem ersten Segment 3a und dem Ventilanschlusselement 2 und eine zweite Verschraubung 12b zwischen dem zweiten Segment 3b des Ventilelements 3 und dem Ventilanschlusselement 2 vorgesehen. Das erste Segment 3a des Ventilelements 3 weist eine Schlüsselaufnahme 26 für einen Innensechskantschlüssel auf, mittels welchem das erste Segment 3a über die erste Verschraubung 12a mit dem Ventilanschlusselement 2 verbindbar ist. Das zweite Segment 3b des Ventilanschlusselements 3 weist eine Verlängerung 25 der medienführenden Ventildurchführung auf, über welche das Medium über das Ventilanschlusselement 3 bzw. 3b ab- und zugeführt werden kann. Die Verlängerung 25 ist so ausgebildet, dass diese eine durchgehende Ausnehmung des ersten Segments 3a des Ventilanschlusselements 3 durchdringt bzw. durchfasst und im montierten Zustand der Vorrichtung soweit in den Medienbehälter 1 hineinragt, dass eine thermische Belastung der Vorrichtung, insbesondere bei der Betankung des Medienbehälters 1, verringert ist. Hierzu ragt die Verlängerung 25 über das erste Segment 3a hinaus in den Medienbehälter 1 hinein. Vorzugsweise ist im montierten Zustand der Vorrichtung das untere Ende 27 der Verlängerung 25 mindestens mit einem Abstand größer oder gleich des Außendurchmessers D des Verpressungsabschnitts 10a des ersten Segments 3a des Ventilanschlusselements 3 von dem ersten Segment 3a beabstandet.That in the 5 and 6 illustrated embodiment shows a further embodiment of a device according to the invention for storing and dispensing of liquid and / or gaseous media under pressure. Unlike the in 1 to 3 The device shown here is the valve element 3 constructed in several parts. The first compression section 10a and the further compression section 10b are on a separate first segment 3a of the valve element 3 arranged. The media container 1 also consists of a crosslinked thermoplastic, preferably also made of crosslinked polyethylene. The outer diameter D of the further compression section 10b of the first segment 3a of the valve element 3 is greater than the diameter d of the collar inner wall before the valve element assembly 6 so that when assembling the first segment 3a of the valve element 3 both between the further compression section 10b and the collar inside wall 6 as well as between the collar outer wall 5 and the inner wall 9 of the valve connection element 2 a permanent interference fit arises. The compression section 10a is also on the separate first segment 3a of the valve element 3 arranged. When assembling the first segment 3a of the valve element 3 is thus both between the compression section 10a and the flange top 34 as well as between the flange base 32 and the subarea 33 the inner wall 9 of the valve connection element 2 formed a permanent press fit, which seals against the pressurized medium. A sealing element 11 is on a separate second segment 3b of the valve element 3 arranged. The media container 1 is of a preferably braided reinforcing layer 14 surround. The reinforcing layer 14 has filaments, z. As threads or fibers on. The filaments are formed in this embodiment of glass or a glass material. Both the first segment 3a as well as the second segment 3b of the valve element 3 are by means of a screw connection 12a . 12b with the valve connection element 2 connectable. This is above the collar 4 a first screw connection 12a between the first segment 3a and the valve connection element 2 and a second screw 12b between the second segment 3b of the valve element 3 and the valve connection element 2 intended. The first segment 3a of the valve element 3 has a key holder 26 for a hexagon key, by means of which the first segment 3a over the first screw connection 12a with the valve connection element 2 is connectable. The second segment 3b of the valve connection element 3 has an extension 25 the media-carrying valve passage, via which the medium via the valve connection element 3 respectively. 3b can be removed and supplied. The extension 25 is formed so that it has a continuous recess of the first segment 3a of the valve connection element 3 permeates or passes through and in the mounted state of the device as far as into the media container 1 protrudes that a thermal load on the device, especially when refueling the media container 1 , is reduced. For this extends the extension 25 over the first segment 3a out into the media container 1 into it. Preferably, in the assembled state of the device, the lower end 27 the extension 25 at least with a distance greater than or equal to the outer diameter D of the compression section 10a of the first segment 3a of the valve connection element 3 from the first segment 3a spaced.

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Claims (17)

Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck aufweisend: – einen das Medium aufnehmenden Medienbehälter (1) aus einem vernetzen thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus vernetztem Polyethylen, – mindestens ein mit dem Medienbehälter (1) verbundenes Ventilanschlusselement (2), – mindestens ein mit dem Ventilanschlusselement (2) verbindbares Ventilelement (3, 3a, 3b), wobei der Medienbehälter (1) einen nach außen vorstehenden Kragen (4) mit einer Kragenaußenwandung (5) und einer Krageninnenwandung (6) aufweist, wobei das obere Ende (7) des Kragens (4) den freien Querschnitt einer Öffnung (8) des Medienbehälters (1) definiert, wobei das Ventilanschlusselement (2) im Bereich dieser Öffnung (8) angeordnet und die Kragenaußenwandung (5) von einer Innenwandung (9) des Ventilanschlusselementes (2) umschlossen ist, und wobei an das obere Ende (7) des Kragens (4) ein die Öffnung (3) umrahmender, vorzugsweise mit dem Kragen (4) einen Winkel (α) im Bereich von 20° bis 170° einschließender, Flansch (31) angeformt ist, wobei die Flanschunterseite (32) einem Teilbereich (33) der Innenwandung (9) gegenüberliegt, wobei das Ventilelement (3, 3a) einen Verpressungsabschnitt (10a) aufweist, der der Flanschoberseite (34) gegenüberliegt, so dass bei der Montage des Ventilelements (3) sowohl zwischen dem Verpressungsabschnitt (10a) und der Flanschoberseite (34) als auch zwischen der Flanschunterseite (32) und dem Teilbereich (33) der Innenwandung (9) des Ventilanschlusselement (2) ein dauerhafter Presssitz entsteht, der gegen das unter Druck stehende Medium abdichtet.Device for the storage and delivery of liquid and / or gaseous media under pressure comprising: - a medium container receiving the medium ( 1 ) of a cross-linked thermoplastic, preferably of cross-linked polyethylene, - at least one with the media container ( 1 ) connected valve connection element ( 2 ), - at least one with the valve connection element ( 2 ) connectable valve element ( 3 . 3a . 3b ), wherein the media container ( 1 ) an outwardly projecting collar ( 4 ) with a collar outer wall ( 5 ) and a collar inner wall ( 6 ), the upper end ( 7 ) of the collar ( 4 ) the free cross-section of an opening ( 8th ) of the media container ( 1 ), wherein the valve connection element ( 2 ) in the area of this opening ( 8th ) and the collar outer wall ( 5 ) from an inner wall ( 9 ) of the valve connection element ( 2 ) and wherein at the upper end ( 7 ) of the collar ( 4 ) an opening ( 3 ) framing, preferably with the collar ( 4 ) an angle (α) in the range of 20 ° to 170 °, including flange ( 31 ) is formed, wherein the flange underside ( 32 ) a subarea ( 33 ) of the inner wall ( 9 ), wherein the valve element ( 3 . 3a ) a compression section ( 10a ), the flange top side ( 34 ), so that during assembly of the valve element ( 3 ) both between the compression section ( 10a ) and the flange top ( 34 ) as well as between the flange underside ( 32 ) and the subarea ( 33 ) of the inner wall ( 9 ) of the valve connection element ( 2 ) creates a permanent interference fit, which seals against the pressurized medium. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (3, 3a) einen weiteren Verpressungsabschnitt (10b) aufweist, der die Öffnung (8) durchdringt und von der Krageninnenwandung (6) umschlossen ist, wobei der Außendurchmesser (D) des weiteren Verpressungsabschnitts (10b) vor der Ventilelementmontage größer als der Durchmesser (d) der Krageninnenwandung (6) ist, so dass bei der Montage des Ventilelements (3) sowohl zwischen dem weiteren Verpressungsabschnitt (10b) und der Krageninnenwandung (6) als auch zwischen der Kragenaußenwandung (5) und einem der Kragenaußenwandung (6) gegenüberliegenden weiteren Teilbereich (35) der Innenwandung (9) des Ventilanschlusselements (2) ein weiterer dauerhafter Presssitz entsteht.Device according to claim 1, characterized in that the valve element ( 3 . 3a ) a further compression section ( 10b ) having the opening ( 8th ) penetrates and from the collar inner wall ( 6 ) is enclosed, wherein the outer diameter (D) of the further compression section ( 10b ) before the valve element assembly greater than the diameter (d) of the collar inner wall ( 6 ), so that during assembly of the valve element ( 3 ) both between the further compression section ( 10b ) and the collar inner wall ( 6 ) as well as between the collar outer wall ( 5 ) and one of the collar outer wall ( 6 ) opposite further subregion ( 35 ) of the inner wall ( 9 ) of the valve connection element ( 2 ) creates a more permanent interference fit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (3) mehrteilig aufgebaut ist, wobei der Verpressungsabschnitt (10a) und/oder der weitere Verpressungsabschnitt (10b) an einem separaten, hülsenförmigen ersten Segment (3a) des Ventilelements (3) angeordnet sind.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the valve element ( 3 ) is constructed in several parts, wherein the compression section ( 10a ) and / or the further compression section ( 10b ) on a separate, sleeve-shaped first segment ( 3a ) of the valve element ( 3 ) are arranged. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Kragens (4) ein Dichtungselement (11), vorzugsweise ein O-Ring (11) vorgesehen ist, welches das Ventilanschlusselement (2) gegen das Ventilelement (3) abdichtet.Device according to one of the preceding claims, characterized in that above the collar ( 4 ) a sealing element ( 11 ), preferably an O-ring ( 11 ) is provided, which the valve connection element ( 2 ) against the valve element ( 3 ) seals. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (11) an einem separaten zweiten Segment (3b) des Ventilelements (3) angeordnet ist.Device according to claim 3 and 4, characterized in that the sealing element ( 11 ) on a separate second segment ( 3b ) of the valve element ( 3 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Verpressungsabschnitte (10a, 10b) und/oder der Kragenaußenwandung (5) kein separates Dichtungselement vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the compression sections ( 10a . 10b ) and / or the collar outer wall ( 5 ) no separate sealing element is provided. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Verpressungsabschnitt (10b) eine zylindrische oder kegelstumpfförmige Geometrie aufweist.Device according to one of the preceding claims 2 to 6, characterized in that the further compression section ( 10b ) has a cylindrical or frusto-conical geometry. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Kragens (4) eine Verschraubung (12, 12a, 12b) zwischen dem Ventilelement (3, 3a, 3b) und dem Ventilanschlusselement (2) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that above the collar ( 4 ) a screw connection ( 12 . 12a . 12b ) between the valve element ( 3 . 3a . 3b ) and the valve connection element ( 2 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Teilbereiche (33, 35) der Innenwandung (9) des Ventilanschlusselementes (2) mindestens eine definierte Unregelmäßigkeit aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the subregions ( 33 . 35 ) of the inner wall ( 9 ) of the valve connection element ( 2 ) has at least one defined irregularity. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Medienbehälter (1) außerhalb des Bereichs des Kragens (4) mit dem Ventilanschlusselement (2) fest verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the media container ( 1 ) outside the region of the collar ( 4 ) with the valve connection element ( 2 ) is firmly connected. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Medienbehälter (1) mittels einer Schraubverbindung (13a) und/oder mittels einer Klebstoffschicht (13b) mit dem Ventilanschlusselement (2) fest verbunden ist.Apparatus according to claim 10, characterized in that the media container ( 1 ) by means of a screw connection ( 13a ) and / or by means of an adhesive layer ( 13b ) with the valve connection element ( 2 ) is firmly connected. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Medienbehälter (1) von einer, vorzugsweise gewickelten oder geflochtenen, Armierungsschicht (14) umgeben ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the media container ( 1 ) of a, preferably wound or braided, reinforcing layer ( 14 ) is surrounded. Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung mit – einer Brennstoffzelleneinheit (15), – mindestens einer Medien-Verbindungsleitung (16), – mindestens einem Druckminderer (17) und – mindestens einer Vorrichtung (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, wobei die Medien-Verbindungsleitung (16) die Vorrichtung (18) mit der Brennstoffzelleneinheit (15) medienleitend verbindet und der Druckminderer (17) in Medienflussrichtung vor der Brennstoffzelleneinheit (15) angeordnet ist.Fuel energy conversion device with - a fuel cell unit ( 15 ) - at least one media connection line ( 16 ), - at least one pressure reducer ( 17 ) and - at least one device ( 18 ) according to one of the preceding claims 1 to 12, wherein the media connection line ( 16 ) the device ( 18 ) with the fuel cell unit ( 15 ) connects the medium and the pressure reducer ( 17 ) in the direction of media flow in front of the fuel cell unit ( 15 ) is arranged. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12 oder mit einer Kraftstoffenergieumwandlungsvorrichtung nach Anspruch 13.Motor vehicle with a device according to one of the preceding claims 1 to 12 or with a fuel energy conversion device according to claim 13. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe von flüssigen und/oder gasförmigen Medien unter Druck nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines in einem Formgebungsverfahren, vorzugsweise einem Blasformungsverfahren, hergestellten Medienbehälters (1), – Anordnen des Ventilanschlusselements (2) an dem Medienbehälter (1), – Umformen des Endabschnitts des obere Endes (7) des Kragens (4) in einen die Öffnung (3) umrahmenden, vorzugsweise mit dem Kragen (4) einen Winkel (α) im Bereich von 20° bis 170° einschließenden, Flansch (31), mittels eines Umformwerkzeuges, so dass ein Formschluss zwischen dem Ventilanschlusselement (2) und dem Medienbehälter (1) entsteht, und – Vernetzung des thermoplastischen Kunststoffes des Medienbehälters (1) zumindest im Bereich des Bunds (31) und/oder Kragens (4) im Anschluss oder zeitgleich zu dem Umfomen des Endabschnitts.Process for producing a device for storing and dispensing pressurized liquid and / or gaseous media according to any one of claims 1 to 12, comprising the following steps: - providing a media container produced by a molding process, preferably a blow molding process ( 1 ), - arranging the valve connection element ( 2 ) on the media container ( 1 ), - forming the end portion of the upper end ( 7 ) of the collar ( 4 ) in one the opening ( 3 ) framing, preferably with the collar ( 4 ) an angle (α) in the range of 20 ° to 170 ° enclosing, flange ( 31 ), by means of a forming tool, so that a positive connection between the valve connecting element ( 2 ) and the media container ( 1 ), and - crosslinking of the thermoplastic material of the media container ( 1 ) at least in the area of the Confederation ( 31 ) and / or collar ( 4 ) following or coincidentally with the refolding of the end section. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen und die Vernetzung innerhalb eines Temperierofens erfolgen.A method according to claim 15, characterized in that the forming and the crosslinking take place within a tempering furnace. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug das Ventilelement (3, 3a) ist, so dass das Umformen durch die Montage des Ventilelements (3, 3a) erfolgt.Method according to one of claims 15 or 16, characterized in that the forming tool, the valve element ( 3 . 3a ), so that the forming by the assembly of the valve element ( 3 . 3a ) he follows.
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