DE102011076480A1 - Method for manufacturing pressure container, such as pressure tank for hydrogen, particularly for motor vehicle, involves determining maximum elongation of pressure container in direction before radial expansion treatment - Google Patents

Method for manufacturing pressure container, such as pressure tank for hydrogen, particularly for motor vehicle, involves determining maximum elongation of pressure container in direction before radial expansion treatment Download PDF

Info

Publication number
DE102011076480A1
DE102011076480A1 DE102011076480A DE102011076480A DE102011076480A1 DE 102011076480 A1 DE102011076480 A1 DE 102011076480A1 DE 102011076480 A DE102011076480 A DE 102011076480A DE 102011076480 A DE102011076480 A DE 102011076480A DE 102011076480 A1 DE102011076480 A1 DE 102011076480A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure vessel
pressure
elongation
autofrettage
maximum elongation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011076480A
Other languages
German (de)
Inventor
Julian Burtscher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102011076480A priority Critical patent/DE102011076480A1/en
Publication of DE102011076480A1 publication Critical patent/DE102011076480A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/24—Making hollow objects characterised by the use of the objects high-pressure containers, e.g. boilers, bottles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604—Liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F17C2203/0639—Steels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/068—Special properties of materials for vessel walls
    • F17C2203/0695—Special properties of materials for vessel walls pre-constrained
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F17C2270/0178—Cars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

The method involves determining a maximum elongation of a pressure container in a direction before a radial expansion treatment. The radial expansion pressure is not increased further during the radial expansion treatment in reaching the maximum elongation of the pressure container. The determined maximum elongation is an elongation in circumferential direction of the pressure container. The determined maximum elongation is a plastic elongation and the instantaneous plastic elongation is determined at the pressure container relieved from the radial expansion pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, insbesondere als Drucktank für Wasserstoff, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a method for producing a pressure vessel, in particular for a motor vehicle, in particular as a pressure tank for hydrogen, according to the preamble of the first claim.

Es ist bereits bekannt, Wasserstoff als Kraftstoff für Kraftfahrzeuge zu verwenden und diesen dazu in einem Drucktank unter Überdruck zu speichern. Derartige Drucktanks können aus Stahl bestehen. Für einen höheren Fülldruck kann zum Beispiel ein solcher, im wesentlichen zylindrischer Stahltank durch einen Faserverbundwerkstoff mit beispielsweise Glas- und/oder Kohlenstofffasern umwickelt werden.It is already known to use hydrogen as a fuel for motor vehicles and to store this in a pressure tank under pressure. Such pressure tanks can be made of steel. For example, for a higher inflation pressure, such a substantially cylindrical steel tank may be wrapped by a fiber composite with, for example, glass and / or carbon fibers.

Ein solcher Druckbehälter ist aus der DE 10 2006 051 376 A1 bekannt. Dieser wird in einem Walzverfahren aus einem metallischen Werkstoff angefertigt. Zur Erhöhung der Festigkeit beziehungsweise für eine dünnere metallische Wandung zur Gewichtsreduzierung kann eine metallische Behälteraußenfläche, ein so genannter Liner, mit faserverstärktem Kunststoff umwickelt werden. Als Autofrettage bezeichnet man ein Verfahren zur Lebensdauerverlängerung von, insbesondere faserverstärkten, Metallhohlkörpern für den Einsatz bei hohen Innendrücken. Dabei wird der Metallhohlkörper einem über dem späteren Betriebsdruck liegenden Innendruck ausgesetzt, so dass der metallische Liner plastifiziert. Nach dem Entspannen entstehen in diesem Bereich Druckeigenspannungen, die einer Rissbildung im späteren Einsatz vorbeugen und somit die Zeitfestigkeit bis hin zur Dauerfestigkeit steigern. Die Metallhohlkörper können mit dieser Behandlung entweder bei einem höheren Betriebsdruck oder/und längere Zeit betrieben werden, als ohne Autofrettage-Behandlung. Der Effekt der Autofrettage beruht auf der wechselseitigen Beziehung der plastifizierten inneren und der elastischen äußeren Zone, insbesondere auch der Faserverstärkung. Diese wird von der inneren plastisch verformten Zone daran gehindert, wieder ihre ursprüngliche Form einzunehmen, sie bleibt gedehnt. Dies erklärt die auftretenden Zugspannungen in der äußeren Schicht. Die innere plastisch verformte Schicht wiederum wird von der zurückfedernden äußeren Schicht zusammengedrückt oder auch -gepresst. Dies erklärt die hier auftretenden Druckspannungen. Einer der Vorteile bei späterem Betrieb mit Innendruck ist nun der, dass die durch den im Betrieb aufgebrachten Innendruck an der Randfaser, der innersten Schicht des Metallhohlkörpers, auftretenden Spannungsspitzen durch die bereits vorhanden Druckspannungen aus der Autofrettage kompensiert werden.Such a pressure vessel is out of the DE 10 2006 051 376 A1 known. This is made in a rolling process of a metallic material. To increase the strength or for a thinner metallic wall for weight reduction, a metallic container outer surface, a so-called liner, be wrapped with fiber-reinforced plastic. Autofrettage is a process for extending the service life of, in particular fiber-reinforced, metal hollow bodies for use at high internal pressures. In this case, the hollow metal body is exposed to a lying above the subsequent operating pressure internal pressure, so that the metallic liner plasticized. After relaxing, compressive residual stresses develop in this area, which prevent crack formation in later use and thus increase the fatigue strength up to fatigue strength. The metal hollow bodies can be operated with this treatment either at a higher operating pressure and / or for a longer time than without autofrettage treatment. The effect of Autofrettage is based on the mutual relationship of the plasticized inner and the elastic outer zone, in particular the fiber reinforcement. This is prevented by the inner plastically deformed zone from returning to its original shape, it remains stretched. This explains the tensile stresses in the outer layer. The inner plastically deformed layer in turn is compressed or pressed by the spring-back outer layer. This explains the compressive stresses occurring here. One of the advantages of later operation with internal pressure is that the stress peaks occurring as a result of the internal pressure applied at the edge fiber, the innermost layer of the hollow metal body, are compensated by the already present compressive stresses from the autofrettage.

Wird also der Druckbehälter durch seinen Inhalt bedruckt, wird zunächst eine Druckvorspannung im Liner aus der Autofrettage ausgeglichen und erst bei weiter ansteigendem Innendruck die Behälterwandung nach außen hin auf Zug beansprucht.Thus, if the pressure vessel is printed by its contents, first a pressure bias in the liner from the autofrettage is compensated and only when the internal pressure continues to increase does the container wall become stressed towards the outside.

Bei der Herstellung eines solchen Druckbehälters ist es üblich, dass für eine Behälterserie werkstoffabhängig ein fester Autofrettagedruck festgelegt und für alle Behälter dieser Serie angewandt wird. In Werkstoffnormen wird für die Streckgrenze allerdings ein vom Werkstoff erfüllbarer Mindestwert angegeben, der für eine Auslegung gegen Versagen benötigt wird. Für eine optimale Autofrettage ist jedoch der genaue Wert der Streckgrenze für den vorliegenden Werkstoff von Bedeutung, da eine bestimmte plastische Dehnung angestrebt wird. Der optimale Grad der Qualitätsverbesserung durch die Autofrettage wird also durch eine solche Vorbestimmung des maximalen Autofrettagedrucks erzielt, mit dem die höchstmögliche Vorspannung im Liner durch Plastifizierung erzeugt werden kann. Das Resultat hängt dabei in erster Linie von der tatsächlichen Streckgrenze des Linerwerkstoffes ab, da durch eine diese annähernd überschreitende Belastung bei der Autofrettage der Wert der späteren Vorspannung im Liner bestimmt wird.In the production of such a pressure vessel, it is common for a container series material-dependent fixed a fixed autofrettage and applied to all containers of this series. In material standards, however, the yield strength is given a minimum value that can be met by the material and is required for design against failure. For optimal autofrettage, however, the exact value of the yield strength is of importance for the present material, since a certain plastic strain is desired. The optimal degree of quality improvement by the autofrettage is thus achieved by such a predetermination of the maximum autofrettage pressure, with which the highest possible bias in the liner can be generated by plasticization. The result depends primarily on the actual yield strength of the liner material, since the value of the later bias in the liner is determined by an approximately exceeding stress in autofrettage.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, dass dieses obige Nachteile vermeidet und mit dem gezielt die Vorspannungszustände eines Druckbehälters optimiert werden können.The invention is therefore based on the object to develop a method for producing a pressure vessel of the type mentioned so that this avoids the above disadvantages and can be optimized with the targeted the bias conditions of a pressure vessel.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale und Verfahrensschritte des ersten Anspruchs gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.The object is achieved by the features and method steps of the first claim. Preferred embodiments of the invention describe the dependent claims.

Bei einem Verfahren nach der Erfindung wird ein Druckbehälter aus einem metallischen Liner hergestellt, indem dieser außen mit Faserverbundwerkstoff verstärkt und nach dem Aushärten des Matrixwerkstoffes einer Autofrettage-Behandlung durch Innendruckerhöhung unterworfen wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass vor der Autofrettage-Behandlung eine maximale plastische Dehnung des Druckbehälters in wenigstens einer Richtung bestimmt wird und während der Autofrettage-Behandlung die plastische Dehnung des Druckbehälters gemessen wird und der Autofrettagedruck bei Erreichen der maximalen plastischen Dehnung nicht weiter erhöht wird.In a method according to the invention, a pressure vessel made of a metallic liner is made by externally reinforced with fiber composite material and is subjected to curing of the matrix material of an autofrettage treatment by increasing the internal pressure. The invention is characterized in that before the autofrettage treatment, a maximum plastic strain of the pressure vessel is determined in at least one direction and during the autofrettage treatment, the plastic strain of the pressure vessel is measured and the autofrettage pressure is not further increased upon reaching the maximum plastic strain becomes.

Dadurch wird vorteilhafterweise auch bei Schwankungen bezüglich der Streckgrenze in verschiedenen Materialchargen ein gleiches Ergebnis hinsichtlich der Behältervorspannung erzielt, wodurch eine Streuung in der Performance und Lebensdauer der Behälter reduziert wird.As a result, an equal result in terms of container bias is advantageously achieved even with fluctuations in the yield strength in different batches of material, whereby a dispersion in the performance and life of the container is reduced.

Das Messen der momentan erreichten Dehnung des Druckbehälters kann beispielsweise über Dehnmessstreifen oder über Umfangsmessung, insbesondere mittels eines Umfangsbandes, erfolgen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die festgelegte maximale Dehnung eine Dehnung in Umfangsrichtung des Druckbehälters ist und diese bzw. deren Erreichen durch iteratives Erhöhen des Autofrettagedrucks mit zwischenzeitlichem Messen der momentan erreichten Dehnung des Druckbehälters erfolgt, wozu ein Steuergerät schrittweise jeweils aus der Differenz der maximalen Dehnung des Druckbehälters abzüglich der momentanen Dehnung des Druckbehälters den nächsten Wert der Erhöhung des Autofrettagedrucks festlegt bis die maximale Dehnung des Druckbehälters erreicht ist. Dabei kann alternativ die festgelegte maximale Dehnung des Druckbehälters eine plastische Dehnung sein und die momentane plastische Dehnung an dem vom Autofrettagedruck entlasteten Druckbehälter bestimmt werden oder die festgelegte maximale Dehnung des Druckbehälters eine Gesamtdehnung aus elastischer und plastischer Dehnung sein und die momentane elastische und plastische Dehnung an dem unter Autofrettagedruck stehenden Druckbehälter bestimmt werden. Bei dem Druckbehälter handelt es sich vorteilhafterweise um einen Typ 3 Druckbehälter dessen maximale Dehnung anhand tatsächlicher Werkstoff-Festigkeitswerte, insbesondere der Streckgrenze, insbesondere im Steuergerät, festgelegt werden kann. Dabei ist es dann vorteilhaft, wenn im Steuergerät die Mess- und Kennwerte, insbesondere eine Serie iterativ erhöhter Autofrettagedrücke, für einen Herstellungsvorgang eines Druckbehälters so speicher- und abrufbar sind, dass aus einer Materialcharge mit gleichen Festigkeitswerten eine Serie gleicher Druckbehälter hergestellt werden kann, unter der Verwendung der Mess- und Kennwerte aus der Herstellung des ersten Druckbehälters davon. The measuring of the momentarily reached expansion of the pressure vessel can take place, for example, via strain gauges or via circumferential measurement, in particular by means of a peripheral band. It is advantageous if the specified maximum elongation is an elongation in the circumferential direction of the pressure vessel and this or their achievement is achieved by iteratively increasing the Autofrettagedrucks with interim measurement of the momentarily achieved expansion of the pressure vessel, including a control unit stepwise from the difference of the maximum elongation the pressure vessel minus the instantaneous expansion of the pressure vessel determines the next value of the increase of the autofrettage pressure until the maximum expansion of the pressure vessel is reached. Alternatively, the predetermined maximum elongation of the pressure vessel may be a plastic strain and the instantaneous plastic strain at the pressure vessel relieved of the pressure vessel may be determined or the specified maximum strain of the pressure vessel may be a total strain of elastic and plastic strain and the instantaneous elastic and plastic strain on the pressure vessel be determined under Autofrettagedruck pressure vessel. The pressure vessel is advantageously a type 3 pressure vessel whose maximum expansion can be determined on the basis of actual material strength values, in particular the yield strength, in particular in the control unit. In this case, it is advantageous if the measurement and characteristic values, in particular a series of iteratively increased autofrettage pressures, are storable and retrievable in the control unit for a production process of a pressure vessel such that a series of equal pressure vessels can be produced from a material charge having the same strength values the use of the measurement and characteristic values from the production of the first pressure vessel thereof.

Bevorzugt werden nach diesem Verfahren hergestellte Druckbehälter in Kraftfahrzeugen als Drucktanks, insbesondere für Wasserstoff, verwendet. Grundsätzlich können derartig ausgebildete Druckbehälter aber auch auf allen anderen Gebieten der Technik eingesetzt werden, beispielsweise als stationärer Vorratsbehälter zur Energiegewinnung in einer Brennstoffzelle. Auch können bei geeigneter Materialwahl andere Gase eingefüllt werden.Preference is given to pressure vessels produced by this method used in motor vehicles as pressure tanks, in particular for hydrogen. In principle, however, pressure vessels formed in this way can also be used in all other fields of technology, for example as a stationary reservoir for the generation of energy in a fuel cell. Also, other gases can be filled with a suitable choice of material.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006051376 A1 [0003] DE 102006051376 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters aus einem metallischen Liner, der außen mit Faserverbundwerkstoff verstärkt, nach dem Aushärten des Matrixwerkstoffes einer Autofrettage-Behandlung durch Innendruckerhöhung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Autofrettage-Behandlung eine maximale Dehnung des Druckbehälters in wenigstens einer Richtung festgelegt wird und während der Autofrettage-Behandlung bei Erreichen dieser maximalen Dehnung des Druckbehälters der Autofrettagedruck nicht weiter erhöht wird.A method for producing a pressure liner made of a metallic liner reinforced externally with fiber composite, is subjected to autofrettage treatment by internal pressure increase after curing of the matrix material, characterized in that before the autofrettage treatment, a maximum elongation of the pressure vessel is set in at least one direction and during autofrettage treatment, upon reaching this maximum expansion of the pressure vessel, the autofrettage pressure is not further increased. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die festgelegte maximale Dehnung eine Dehnung in Umfangsrichtung des Druckbehälters ist.A method according to claim 1, characterized in that the predetermined maximum elongation is an elongation in the circumferential direction of the pressure vessel. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die festgelegte maximale Dehnung des Druckbehälters und das Erreichen dieser maximalen Dehnung durch iteratives Erhöhen des Autofrettagedrucks mit zwischenzeitlichem Messen der momentan erreichten Dehnung des Druckbehälters erfolgt, wozu ein Steuergerät schrittweise jeweils aus der Differenz der maximalen Dehnung des Druckbehälters abzüglich der momentanen Dehnung des Druckbehälters den nächsten Wert der Erhöhung des Autofrettagedrucks festlegt bis die maximale Dehnung des Druckbehälters erreicht ist.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the predetermined maximum elongation of the pressure vessel and the achievement of this maximum elongation by iteratively increasing the Autofrettagedrucks with interim measurement of the instantaneous expansion of the pressure vessel takes place, including a control unit stepwise from the difference of the maximum strain the pressure vessel minus the instantaneous expansion of the pressure vessel determines the next value of the increase of the autofrettage pressure until the maximum expansion of the pressure vessel is reached. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die festgelegte maximale Dehnung des Druckbehälters eine plastische Dehnung ist und die momentane plastische Dehnung an dem vom Autofrettagedruck entlasteten Druckbehälter bestimmt wird.A method according to claim 3, characterized in that the fixed maximum elongation of the pressure vessel is a plastic strain and the instantaneous plastic strain is determined at the relieved of the autofrettage pressure vessel pressure. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die festgelegte maximale Dehnung des Druckbehälters eine Gesamtdehnung aus elastischer und plastischer Dehnung ist und die momentane elastische und plastische Dehnung an dem unter Autofrettagedruck stehenden Druckbehälter bestimmt wird.A method according to claim 3, characterized in that the predetermined maximum elongation of the pressure vessel is a total elongation of elastic and plastic strain and the instantaneous elastic and plastic strain on the pressure vessel under autofrettage pressure is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter ein Typ 3 Druckbehälter ist.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure vessel is a type 3 pressure vessel. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen der momentan erreichten Dehnung des Druckbehälters über Dehnmessstreifen oder über Umfangsmessung, insbesondere mittels eines Umfangsbandes, erfolgt.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the measurement of the currently achieved elongation of the pressure vessel via strain gauges or via circumferential measurement, in particular by means of a circumferential band takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dehnung des Druckbehälters anhand tatsächlicher Werkstoff-Festigkeitswerte, insbesondere der Streckgrenze, insbesondere im Steuergerät, festgelegt wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the maximum elongation of the pressure vessel based on actual material strength values, in particular the yield strength, in particular in the control unit is set. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Steuergerät die Mess- und Kennwerte, insbesondere eine Serie iterativ erhöhter Autofrettagedrücke, für einen Herstellungsvorgang eines Druckbehälters so speicher- und abrufbar sind, dass aus einer Materialcharge mit gleichen Festigkeitswerten eine Serie gleicher Druckbehälter hergestellt werden kann, unter der Verwendung der Mess- und Kennwerte aus der Herstellung des ersten Druckbehälters davon.A method according to claim 8, characterized in that in the control unit, the measured and characteristic values, in particular a series of iteratively increased Autofrettagedrücke for a manufacturing process of a pressure vessel are stored and retrievable that from a batch of material with the same strength values, a series of equal pressure vessel can be produced , using the measurement and characteristic values from the production of the first pressure vessel thereof. Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Drucktank, insbesondere für Wasserstoff, ausgestattet ist, der nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.Motor vehicle, characterized in that it is equipped with a pressure tank, in particular for hydrogen, which is produced by a method according to one of claims 1 to 9.
DE102011076480A 2011-05-25 2011-05-25 Method for manufacturing pressure container, such as pressure tank for hydrogen, particularly for motor vehicle, involves determining maximum elongation of pressure container in direction before radial expansion treatment Withdrawn DE102011076480A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011076480A DE102011076480A1 (en) 2011-05-25 2011-05-25 Method for manufacturing pressure container, such as pressure tank for hydrogen, particularly for motor vehicle, involves determining maximum elongation of pressure container in direction before radial expansion treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011076480A DE102011076480A1 (en) 2011-05-25 2011-05-25 Method for manufacturing pressure container, such as pressure tank for hydrogen, particularly for motor vehicle, involves determining maximum elongation of pressure container in direction before radial expansion treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011076480A1 true DE102011076480A1 (en) 2012-11-29

Family

ID=47140199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011076480A Withdrawn DE102011076480A1 (en) 2011-05-25 2011-05-25 Method for manufacturing pressure container, such as pressure tank for hydrogen, particularly for motor vehicle, involves determining maximum elongation of pressure container in direction before radial expansion treatment

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011076480A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015114549A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Giovanni Fratti Improved method to produce high-resistance composite vessels with inner metal liner and vessels made by said method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3438114A (en) * 1966-11-25 1969-04-15 Foster Wheeler Corp Creep autofrettage
DD250234A3 (en) * 1983-12-14 1987-10-08 Leuna Werke Veb PROCESS FOR SELF-VOLTAGE CONSTRUCTION IN HIGH-PRESSURE COMPONENTS
EP1659331A1 (en) * 2003-08-28 2006-05-24 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. High-performance pressure vessel and carbon fiber for pressure vessel
DE102006051376A1 (en) 2006-10-27 2008-05-08 Eska Flowform Gmbh Pressure vessel for use as gas tank, has wall, which is molded from preform by cylindrical flow turning in two overfalls

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3438114A (en) * 1966-11-25 1969-04-15 Foster Wheeler Corp Creep autofrettage
DD250234A3 (en) * 1983-12-14 1987-10-08 Leuna Werke Veb PROCESS FOR SELF-VOLTAGE CONSTRUCTION IN HIGH-PRESSURE COMPONENTS
EP1659331A1 (en) * 2003-08-28 2006-05-24 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. High-performance pressure vessel and carbon fiber for pressure vessel
DE102006051376A1 (en) 2006-10-27 2008-05-08 Eska Flowform Gmbh Pressure vessel for use as gas tank, has wall, which is molded from preform by cylindrical flow turning in two overfalls

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015114549A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Giovanni Fratti Improved method to produce high-resistance composite vessels with inner metal liner and vessels made by said method
CN106062460A (en) * 2014-01-31 2016-10-26 C.N.G.V.有限公司 Improved method to produce high-resistance composite vessels with inner metal liner and vessels made by said method
CN106062460B (en) * 2014-01-31 2018-06-26 C.N.G.V.有限公司 Production has the improved method of the resistance compound vessel of interior metal lining and passes through vessel made of the method
US10072797B2 (en) 2014-01-31 2018-09-11 C.N.G.V. d.o.o. Method to produce high-resistance composite vessels with inner metal liner and vessels made by said method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10941905B2 (en) Pressure accumulation container
EP2586598B1 (en) Method for manufacturing a motor vehicle component
DE102015201788B4 (en) Manufacturing process for a fuel gas tank
EP2990714A1 (en) Accumulator
EP0174296B1 (en) Manufacturing method for hollow articles
DE102008047352A1 (en) Method for producing a gas container, in particular for motor vehicles
EP2650108A1 (en) Method for producing a semi-finished product or component comprising a metal substrate and a coating of fibre-reinforced plastic, semi-finished product or component for same and use for producing a structural component
DE102016201477A1 (en) Pressure vessel and method for producing a pressure vessel
DE102011007361A1 (en) Method for manufacturing pressure tank i.e. type 3 pressure tank, for motor car for storing hydrogen, involves pre-tensioning metallic liner in longitudinal direction until curing matrix material, and applying composite material on liner
WO2018012633A1 (en) Pressure container for hydrogen and method for manufacturing same
DE102017220882A1 (en) Pressure vessel with thermoplastic and thermoset reinforcement and manufacturing process
EP3887710A1 (en) Method for producing a hydrogen pressure vessel, pressure vessel, and motor vehicle having a hydrogen pressure vessel
DE102013108900A1 (en) Air spring roll with support fabric
DE102019107983A1 (en) Process for producing a barrier layer for a pressure vessel and pressure vessel
DE102011076480A1 (en) Method for manufacturing pressure container, such as pressure tank for hydrogen, particularly for motor vehicle, involves determining maximum elongation of pressure container in direction before radial expansion treatment
DE102018204806A1 (en) Pressure vessel and body structure for a vehicle
DE102020122538A1 (en) Method of making a tank
AT509590B1 (en) CONTAINER FOR PRESSURE-BASED FLUID EQUIPMENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE102017207498A1 (en) Pressure vessel manufacturing with fiber reinforced cap
DE102017205190A1 (en) Pressure vessel with fuel-impermeable liner
DE102009024795A1 (en) Hydrogen tank for use in motor vehicle, has two tank containers connected with each other, where tank containers have multi-shell structure with different filling pressures
DE102014223129A1 (en) Method for producing a vehicle
DE102018204804A1 (en) Pressure vessel and method for producing an outer shell for a pressure vessel
JP7313040B2 (en) High-pressure gas container and its manufacturing method
DE102019127599A1 (en) High pressure tank

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee