DE102012022537B4 - Closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material - Google Patents

Closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material Download PDF

Info

Publication number
DE102012022537B4
DE102012022537B4 DE102012022537.7A DE102012022537A DE102012022537B4 DE 102012022537 B4 DE102012022537 B4 DE 102012022537B4 DE 102012022537 A DE102012022537 A DE 102012022537A DE 102012022537 B4 DE102012022537 B4 DE 102012022537B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
closure
container
arrangement according
closure arrangement
opening
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102012022537.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012022537A1 (en
Inventor
Michael Wittmann
Bernd Murawski
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.)
MT Aerospace AG
Original Assignee
MT Aerospace 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 MT Aerospace AG filed Critical MT Aerospace AG
Priority to DE102012022537.7A priority Critical patent/DE102012022537B4/en
Publication of DE102012022537A1 publication Critical patent/DE102012022537A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012022537B4 publication Critical patent/DE102012022537B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C13/00Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/06Closures, e.g. cap, breakable member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0104Shape cylindrical
    • F17C2201/0109Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05Size
    • F17C2201/056Small (<1 m3)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612Wall structures
    • F17C2203/0614Single wall
    • F17C2203/0617Single wall with one layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658Synthetics
    • F17C2203/0663Synthetics in form of fibers or filaments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0305Bosses, e.g. boss collars
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0311Closure means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0388Arrangement of valves, regulators, filters
    • F17C2205/0394Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel
    • F17C2205/0397Arrangement of valves, regulators, filters in direct contact with the pressure vessel on both sides of the pressure vessel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107Single phase
    • F17C2223/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107Single phase
    • F17C2223/0138Single phase solid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0186Applications for fluid transport or storage in the air or in space
    • F17C2270/0189Planes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS 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
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0186Applications for fluid transport or storage in the air or in space
    • F17C2270/0194Applications for fluid transport or storage in the air or in space for use under microgravity conditions, e.g. space

Abstract

Verschlussanordnung für insbesondere aus Faserverbundkunststoff hergestellte Behälter zum Abdichten wenigstens einer vorhandenen Öffnung (2) in dem Behälter, umfassend ein den Randbereich (3) der wenigstens einen Öffnung (2) in einer Behälterwand (1) dichtend außen, innen und randseitig umfassendes Formelement (4), welches der wenigstens einen Öffnung (2) in Form und Größe angepasst und aus einem schweißbaren Kunststoff gebildet ist, und ein in dem Formelement (4) formschlüssig und dichtend gehaltenes Verschlusselement (5), welches ebenfalls aus einem schweißbaren Kunststoff gebildet ist, wobei das Formelement (4) und das Verschlusselement (5) miteinander kraft- und formschlüssig und dicht unter Ausbildung einer einzigen Sichtlinie (13) verschweißt sind.Closure arrangement for containers, in particular made of fiber composite plastic, for sealing at least one existing opening (2) in the container, comprising a molding element (4) sealing the outside area (3) of the at least one opening (2) in a container wall (1) ), which is adapted to the at least one opening (2) in shape and size and formed from a weldable plastic, and in the form element (4) positively and sealingly held closure element (5), which is also formed of a weldable plastic, wherein the mold element (4) and the closure element (5) are non-positively and positively and tightly welded to form a single line of sight (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlussanordnung für insbesondere aus Faserverbundwerkstoff hergestellte Behälter zum Abdichten wenigstens einer Öffnung darin.The invention relates to a closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material for sealing at least one opening therein.

Bei der Herstellung von Behältern, welche normaler- aber nicht notwendigerweise unter Druck stehen und insbesondere in der Luft- und Raumfahrt-, aber auch in der Automobiltechnik zum Aufnehmen und Lagern von festen, flüssigen und/oder gasförmigen Medien dienen, werden diese heute zur Gewichtsreduktion wenigstens teilweise aus faserverstärkten Kunststoffen aufgebaut. Insbesondere bei der Herstellung rotationssymmetrischer Behälter bzw. Tanks, werden diese zum Abwickeln der Faserbahnen oder Faserlagen an einem oder zwei gegenüber liegenden Enden (Polen) gehalten. Bedingt durch ein solches Herstellungsverfahren weisen die Behälter dann eine oder zwei auf ihrer Mittelachse liegende Öffnungen auf, die nachträglich verschlossen bzw. abgedichtet werden müssen.In the production of containers, which are normal but not necessarily under pressure and serve in particular in the aerospace, but also in automotive technology for receiving and storing solid, liquid and / or gaseous media, these are now used for weight reduction at least partially constructed of fiber-reinforced plastics. In particular, in the production of rotationally symmetrical containers or tanks, they are held to unwind the fiber webs or fiber layers at one or two opposite ends (Poland). As a result of such a production method, the containers then have one or two openings lying on their central axis, which have to be subsequently closed or sealed.

Zum Verschließen dienen deckelförmige Konstruktionen, welche mit dem Behälter aus insbesondere aber nicht notwendigerweise faserverstärktem Kunststoff direkt oder indirekt formschlüssig verbunden werden und diesen reversibel oder irreversibel verschließen. Diese Vorgehensweise ist mit einem zusätzlichen zeitlichen und finanziellen Aufwand verbunden. Außerdem ist die notwendige Deckelkonstruktion, beispielsweise bezogen auf die Behälteraußenfläche, zwangsläufig schwerer als der Rest des Behälters. Eine Verallgemeinerung des Problems kann darin gesehen werden, dass an derartigen Behältern Anschlüsse, beispielsweise zur Beschickung mit den oder zur Freigabe der oben genannten Medien oder auch zur Belüftung vorgesehen sind oder werden müssen.For closing serve lid-shaped constructions, which are directly or indirectly positively connected to the container of particular but not necessarily fiber-reinforced plastic and close this reversible or irreversible. This procedure is associated with additional time and expense. In addition, the necessary lid construction, for example, relative to the container outer surface, inevitably heavier than the rest of the container. A generalization of the problem can be seen in the fact that such containers are or must be provided with connections, for example for charging with or for releasing the above-mentioned media or else for aeration.

Als Deckelkonstruktionen sind im Stand der Technik für die vorgenannten ”gewickelten” Behälter oder Tanks Metallkonstruktionen im Einsatz. Dabei wird eine durch die Behälterherstellung entstandene polseitige Öffnung nachträglich mit einem Deckel bzw. einer Kappe, eben üblicherweise aus Metall verschlossen. Dazu wird am Umfangsrand der Öffnung ein Metallring vorgesehen, mit welchem der Metalldeckel bzw. die Metallkappe in geeigneter Weise verschraubt wird. Zur Abdichtung ist zwischen Metallring und innerem Öffnungsrand eine Dichtung vorgesehen, die bei der Montage verspannt wird.As lid constructions, metal constructions are used in the prior art for the aforementioned "wound" containers or tanks. In this case, a resulting from the container manufacturing pole-side opening is subsequently closed with a lid or a cap, usually made of metal. For this purpose, a metal ring is provided at the peripheral edge of the opening, with which the metal lid or the metal cap is screwed in a suitable manner. For sealing a seal is provided between the metal ring and the inner edge of the opening, which is braced during assembly.

Es ergeben sich hierbei nicht nur Nachteile aufgrund des zusätzlichen Zeit- und Kostenaufwands bei der Herstellung, sondern auch eine unerwünschte Gewichtserhöhung bei den fertiggestellten Behältern, was wiederum Einfluss auf die Kosten insbesondere dann haben kann, wenn solche Behälter in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden sollen.This results not only disadvantages due to the additional time and cost involved in the production, but also an undesirable increase in weight in the finished containers, which in turn can affect the cost, especially if such containers are used in aerospace should.

In der US-PS 3,866,792 ist ein Ansatz zur Beseitigung dieser vorgenannten Nachteile beschrieben, der allerdings nur eine teilweise Lösung der Probleme ermöglicht. Es wird ein leichter helikal gewickelter Behälter für den Hochdruckeinsatz gezeigt, bei dem herstellungsbedingte Polöffnungen integral mittels einer Vielzahl von Matten aus hochmoduligen Fasern verstärkt wird. Die Matten werden polseitig zwischen die normale Wicklung unter Ausbildung einer dimensionsstabilen Adapteroberfläche zur Aufnahme der Polkappe(n) integriert. Die eigentliche Polkappe ist mit diesem Adapter wieder mittels Schraubverbindungen zu verbinden. Eine Gewichtsreduktion lässt sich damit nur unvollständig bewerkstelligen und das Problem der erforderlichen Dichtigkeit ist nicht vollständig gelöst. Ferner ist aus der US 5 551 590 A ein Fitting für einen Druckbehälter mit einem inneren Fitting, einem Dichteinsatz und einer Schnapphalterung bekannt.In the U.S. Patent 3,866,792 describes an approach to eliminate these aforementioned disadvantages, but only a partial solution of the problems allows. A lightweight helically wound container for high pressure use is shown in which manufacturing pole openings are integrally reinforced by a plurality of mats of high modulus fibers. The mats are integrated on the pole side between the normal winding to form a dimensionally stable adapter surface for receiving the polar cap (s). The actual polar cap is to be connected with this adapter again by means of screw connections. A weight reduction can thus be accomplished only incomplete and the problem of the required tightness is not completely solved. Furthermore, from the US 5 551 590 A a fitting for a pressure vessel with an inner fitting, a sealing insert and a snap holder known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Verschlussanordnung für insbesondere aus Faserverbundwerkstoff hergestellte Behälter zum Abdichten wenigstens einer herstellungsbedingten Öffnung darin. Die Verschlussanordnung soll gleichermaßen dicht sein und die Leichtigkeit des Behälters erhalten. Sie soll kostengünstig und arbeitstechnisch einfach in den Behälter integrierbar sein.The object of the present invention is to provide a closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material for sealing at least one production-related opening therein. The closure assembly should be equally dense and maintain the lightness of the container. It should be low cost and labor easily integrated into the container.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach eine Verschlussanordnung für insbesondere aus Faserverbundkunststoff hergestellte Behälter zum Abdichten wenigstens einer Öffnung in der Behälterwand, umfassend ein den Randbereich der wenigstens einen Öffnung in der Behälterwand dichtend umfassendes Formelement, welches der wenigstens einen Öffnung in Form und Größe angepasst und wenigstens teilweise aus einem schweißbaren Kunststoff gebildet ist, und ein in dem Formelement formschlüssig und dichtend gehaltenes Verschlusselement, welches ebenfalls aus einem schweißbaren Kunststoff gebildet ist, wobei das Formelement und das Verschlusselement miteinander kraft- und formschlüssig und dicht unter Ausbildung einer einzigen Sichtlinie verschweißt sind.The subject of the present invention is accordingly a closure arrangement for containers, in particular made of fiber composite plastic, for sealing at least one opening in the container wall, comprising a molding element sealingly surrounding the edge region of the at least one opening in the container wall, which at least one opening is adapted in shape and size and at least partially formed of a weldable plastic, and a form-fitting and sealingly held in the form of closure element closure element, which is also formed of a weldable plastic, wherein the mold element and the closure element are welded together positively and positively and tightly to form a single line of sight.

Durch den Einsatz einer Verschlussanordnung aus schweißbarem Kunststoff, bestehend aus dem den Randbereich der wenigstens einen Öffnung dichtend umfassenden Formelement und dem in dem Formelement formschlüssig und dichtend gehaltenen Verschlusselement kann das Gesamtgewicht des Behälters deutlich reduziert werden, da keinerlei metallische Bauteile, wie Schrauben, Muttern und dergleichen zur Verbindung des Verschlusselementes mit dem Behälter verwendet werden müssen. Es ist nicht erforderlich, die Behälterwand für das Anbringen von Verschlussmitteln zu durchbohren oder Bohrlöcher bereits bei der Herstellung des Behälters vorzusehen. Das Verschließen der herstellungsbedingt in der Behälterwand vorhandenen Öffnungen ist im Gegensatz dazu wenig zeitintensiv und reduziert damit nochmals die Herstellungskosten. Gleichzeitig ist durch das Verschweißen der Teile aus schweißbarem Kunststoff eine hohe Dichtigkeit des Behälters gewährleistet, was insbesondere für die Lagerung von Treibstoffen, teilweise unter Druck (Druckbereich etwa 0 bis 50 bar), ein wesentliches Kriterium ist.Through the use of a closure assembly of weldable plastic, consisting of the edge region of at least one opening sealingly comprehensive form element and the form-fitting and sealingly held in the form of closure element closure element, the total weight of the container can be significantly reduced because no metallic components such as screws, nuts and The same must be used to connect the closure element to the container. It is not necessary to pierce the container wall for the attachment of closure means or provide holes already in the manufacture of the container. The closing of the production-related in the container wall openings is, in contrast, less time-consuming and thus reduces again the manufacturing cost. At the same time a high tightness of the container is ensured by the welding of parts made of weldable plastic, which is an essential criterion in particular for the storage of fuels, partly under pressure (pressure range about 0 to 50 bar).

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Formelement integral in dem Randbereich um die wenigstens eine Öffnung in der Behälterwand mittels Kohle-, Glas-, Aramid oder sonstiger Fasern Faserlagen ausgebildet.In a preferred embodiment of the present invention, the molding element is integrally formed in the peripheral area around the at least one opening in the vessel wall by means of carbon, glass, aramid or other fiber layers.

Alternativ dazu kann man auch von einem Behälter ausgehen, der aus einem reinen oder faserverstärkten thermoplastischen Werkstoff gefertigt wurde und ein Formelement (Fitting) bereits integriert hat, sei es durch integrale Fertigung oder durch Schweißen des Formelements an den vorhandenen Behälter.Alternatively, one may assume a container made of a pure or fiber-reinforced thermoplastic material and having a molded element (fitting) already integrated, either by integral fabrication or by welding the molding element to the existing container.

Aus der US-PS 3,866,792 ist bereits bekannt, den Randbereich um herstellungsbedingte Öffnungen in einem Behälter durch das Einbringen von hochmoduligen Graphitfasern zu verstärken. Anders als bei der vorliegenden Erfindung soll damit ausschließlich eine Dimensionsstabilität erzielt werden, um das eigentliche Verschluss- oder Anschlusselement sicher mit dem Behälter verbinden zu können. Die erfindungsgemäße Verwendung thermoplastischer Fasern, gegebenenfalls in Verbindung mit einem thermoplastischen Matrixmaterial im Randbereich um die herstellungsbedingten Behälteröffnung(en), erleichtert die Einbringung, respektive Ausbildung eines thermoplastischen Adapters (Formelement) in dem Randbereich ganz wesentlich. Die Ausbildung kann so in einem Arbeitsgang mit der Herstellung des Behälters erfolgen.From the U.S. Patent 3,866,792 It is already known to reinforce the edge region around production-related openings in a container by introducing high-modulus graphite fibers. Unlike the present invention, only a dimensional stability should be achieved in order to be able to securely connect the actual closure or connection element to the container. The use according to the invention of thermoplastic fibers, optionally in conjunction with a thermoplastic matrix material in the edge region around the production-related container opening (s), facilitates the introduction, respectively formation of a thermoplastic adapter (molding element) in the edge region substantially. The training can be done in one operation with the production of the container.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Formelement ein gesondert gefertigtes Bauteil, eben aus schweißbarem Kunststoff, das während oder nach der Herstellung des Behälters formschlüssig mit dem Randbereich der wenigstens einen Öffnung verbunden wird. Ein solches vorgefertigtes Formelement kann insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn die Behälter im industriellen Maßstab und maschinell gefertigt werden. Das Formelement kann in den Randbereich des Behälters eingesetzt und mit den ”Fasern”, welche zur Herstellung des Behälters verwendet werden, teilweise umwickelt sein/werden. Möglich ist auch ein form- und/oder kraftschlüssiger Verbund durch Verkleben.In a further embodiment of the present invention, the mold element is a separately manufactured component, just made of weldable plastic, which is connected during or after the production of the container form-fitting manner with the edge region of the at least one opening. Such a prefabricated form element can be used in particular when the containers are manufactured on an industrial scale and by machine. The former may be inserted into the edge region of the container and partially wrapped with the "fibers" used to make the container. It is also possible a positive and / or non-positive bond by gluing.

Der Behälter kann an sich jegliche beliebige Querschnittsform die insbesondere Einbauräumen angepasst sein muss, aufweisen.The container can per se have any desired cross-sectional shape, which in particular must be adapted to installation spaces.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Behälter jedoch von rotationssymmetrischer Gestalt, da er dann im Wickelverfahren leicht hergestellt werden kann. Auch ist eine rotationssymmetrische Form für den Einsatz als Treibstofftank für die Luft- und Raumfahrt besonders günstig und wird daher bevorzugt.In the context of the present invention, however, the container is of rotationally symmetrical shape, since it can then be easily manufactured in the winding process. Also, a rotationally symmetrical shape for use as a fuel tank for aerospace is particularly favorable and is therefore preferred.

In vorteilhafter Weise ist der für das Formelement gewählte schweißbare Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff. Thermoplastische Kunststoffe sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften sowohl für das Schweißen als auch für den beabsichtigten Einsatzbereich der fertiggestellten Behälter besonders geeignet.Advantageously, the weldable plastic chosen for the molding element is a thermoplastic. Due to their material properties, thermoplastics are particularly suitable both for welding and for the intended use of the finished containers.

In ebenfalls bevorzugter Weise ist deshalb der für das Verschlusselement gewählte schweißbare Kunststoff auch ein thermoplastischer Kunststoff. Denkbar ist hier auch, dass nur der äußere Umfang des Verschlusselementes, welcher mit dem Formelement zu verschweißen ist aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.In a likewise preferred manner, therefore, the weldable plastic chosen for the closure element is also a thermoplastic. It is also conceivable here that only the outer circumference of the closure element, which is to be welded to the mold element, consists of a thermoplastic material.

Da thermoplastische Kunststoffe unterschiedliche Schmelzpunkte besitzen und das Formelement und das Verschlusselement zum Verschweißen möglichst gleichzeitig über ihren Schmelzpunkt gebracht werden sollen, wird es aus verfahrenstechnischen Gründen bevorzugt, dass der für das Formelement und das Verschlusselement gewählte thermoplastische Kunststoff identisch ist.Since thermoplastics have different melting points and the mold element and the closure element are to be brought as possible above its melting point for welding, it is preferred for procedural reasons that the selected for the mold element and the closure element thermoplastic material is identical.

Für besondere Anwendungsbereiche kann es aber ebenso vorteilhaft sein, dass der für das Formelement und das Verschlusselement gewählte thermoplastische Kunststoff verschieden ist. Man wird dann gegebenenfalls einen Schweißzusatz verwenden, wie beispielhaft weiter unten beschrieben ist.For special applications, however, it may also be advantageous that the thermoplastic chosen for the mold element and the closure element is different. It will then optionally use a welding filler, as described for example below.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wären prinzipiell alle thermoplastischen Kunststoffe einsetzbar. Vorzugsweise ist der thermoplastische Kunststoff jedoch aus der Gruppe, bestehend aus PA (Polyamid(e)), PE (Polyethylen(e)), POM (Polyoxymethylen(e)), PEI (Polyetherimid(e)), PEEK (Polyetheretherketon(e)) ausgewählt.In the context of the present invention, in principle all thermoplastics would be used. Preferably, however, the thermoplastic is selected from the group consisting of PA (polyamide (s)), PE (polyethylene (s)), POM (polyoxymethylene (s)), PEI (polyetherimide (s)), PEEK (polyetheretherketone (s) ).

In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem einsetzbaren thermoplastischen Kunststoff um PPS (Polypropylenstyrol)), aufgrund der Trinkwasser- und Brandschutzanforderungen.In a particularly preferred embodiment of the present invention, the thermoplastic material which can be used is PPS (polypropylene styrene), due to drinking water and fire protection requirements.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch denkbar, dass das Formelement und/oder das Verschlusselement aus faserverstärktem Kunststoff zusätzlich eine Faserverstärkung, vorzugsweise mit Glasfasern, aufweist, obwohl die Faserverstärkung tendenziell die Schweißbarkeit herabsetzen kann.In the context of the present invention, it is also conceivable that the molding element and / or the Fiber-reinforced plastic closure element additionally has fiber reinforcement, preferably with glass fibers, although the fiber reinforcement tends to reduce weldability.

Der Behälter besitzt üblicher Weise einen ovalen oder kreisrunden Querschnitt und ist vorzugsweise zylindrisch und die wenigstens eine Öffnung liegt auf der Längsmittelachse des rotationssymmetrischen, zylindrischen Behälters an dessen gegenüberliegenden Polen.The container usually has an oval or circular cross-section and is preferably cylindrical and the at least one opening is located on the longitudinal central axis of the rotationally symmetrical, cylindrical container at its opposite poles.

Abweichend hiervon können in der Behälterwand weitere Öffnungen vorgesehen werden, beispielsweise für Anschlussstücke oder dergleichen. Auch hier kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verschlussanordnung aus einem Formelement aus thermoplastischen Kunststoff und einem Anschlussstück aus thermoplastischem Kunststoff verwirklicht werden. Eine erhebliche Gewichtsreduktion geht stets mit hoher Dichtigkeit einher.Deviating from this, further openings can be provided in the container wall, for example for connecting pieces or the like. Again, the inventive design of the closure assembly from a molded element made of thermoplastic material and a connector made of thermoplastic material can be realized. A significant weight reduction is always associated with high density.

In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Formelement (Fitting) und Verschlusselement (Deckel) von ovaler oder länglicher Form. Das bringt den Vorteil mit sich, dass ein ovales Verschlusselement in ein entsprechend ovales Formelement nachträglich von außen in das Behälterinnere eingesetzt werden kann, also auch nach einem eventuellen Verschluss des Behälters oder für den Fall, dass es keine größeren Öffnungen in der Behälterwand mehr gibt bzw. die Zugänglichkeit von innen eingeschränkt ist. Nach Drehen um 90° kann dann das Verschlusselement formschlüssig an das Formelement angeschlagen werden. Dieser Formschluss ist wesentlich, damit angreifende lasten durch Innendruck abgetragen werden. Ovale Bauteile können im Spritzgussverfahren ebenso leicht hergestellt werden wie runde und stellen somit eine verfahrenstechnisch interessante Variante dar.In a further embodiment of the present invention, the form element (fitting) and the closure element (cover) are of oval or oblong shape. This has the advantage that an oval closure element can be subsequently inserted into a correspondingly oval shaped element from the outside into the interior of the container, thus even after a possible closure of the container or in the event that there are no longer larger openings in the container wall or Accessibility is restricted from the inside. After turning by 90 ° then the closure element can be struck form-fitting to the mold element. This positive connection is essential so that attacking loads are removed by internal pressure. Oval components can be produced by injection molding as easily as round and thus represent a technically interesting variant.

Nachfolgend werden einige Details zu der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung anhand der Figuren erläutert. Darin zeigen:Some details of the closure arrangement according to the invention will be explained below with reference to the figures. Show:

1: eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung in unverschweißtem Zustand; 1 an embodiment of the closure assembly according to the invention in unwelded state;

2: die Ausführungsform von 1 in verschweißtem Zustand; 2 : the embodiment of 1 in a welded state;

3: eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung zur Unterstützung eines kraftschlüssigen Verbunds zwischen Formelement und Verschlusselement, in unverschweißtem, aber bereits verformtem Zustand; 3 a further embodiment of the closure arrangement according to the invention for supporting a frictional connection between the form element and closure element, in unwelded, but already deformed state;

4: eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung unter Zuhilfenahme eines Schweißzusatzes, in unverschweißtem Zustand; 4 a further embodiment of the closure arrangement according to the invention with the aid of a welding filler, in unwelded state;

5: eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung mit in dem Verschlusselement ausgebildetem Schraubgewinde zur besseren Handhabung; 5 a further embodiment of the closure arrangement according to the invention with screw thread formed in the closure element for better handling;

6a: die in 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung mit einem Ausschnitt F und 6a : in the 1 illustrated embodiment of the closure assembly according to the invention with a cutout F and

6b: den Ausschnitt F aus 6a in vergrößerter Darstellung. 6b : the detail F off 6a in an enlarged view.

In der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen wird ausschließlich auf einen rotationssymmetrischen Behälter in zylindrischer Form Bezug genommen, obwohl sowohl abweichende Querschnittsformen als auch Kugelformen denkbar sind und somit gleichermaßen von der vorliegenden Erfindung umfasst sind.In the following description of the drawings, reference will be made exclusively to a rotationally symmetrical container in cylindrical form, although both deviating cross-sectional shapes and spherical shapes are conceivable and are thus likewise encompassed by the present invention.

Rotationssymmetrische zylindrische Behälter, wie sie als Tanks für flüssige oder auch feste Treibstoffe, insbesondere in der Luft- und Raumfahrttechnik verwendet werden, zeichnen sich durch einen mehr oder weniger langen Hohlkörper aus, der sich um eine Längsmittelachse 6 erstreckt und an beiden Enden, den Polen 7, domartig abgeschlossen sind. Wie eingangs bereits erwähnt, werden solche Behälter heute meistens aus einem Faserverbundwerkstoff, d. h. aus in einer Harzmatrix angeordneten Fasern aufgebaut. Geeignete Verbundsysteme sind im Stand der Technik für verschiedene anwendungsbedingte Anforderungen bekannt. Dazu werden die Fasern oder spezielle Fasergelege oder Faserbahnen um einen Träger gewickelt, mit Harz infiltriert und ausgehärtet. Bedingt durch das Wickelverfahren entstehen an den Polen 7 Öffnungen 2, die zur Fertigstellung der Behälter verschlossen werden müssen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derart hergestellte Behälter beschränkt. Es ist die Ausgestaltung der Verschlussanordnung, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.Rotationally symmetrical cylindrical containers, as they are used as tanks for liquid or solid fuels, in particular in the aerospace industry, are characterized by a more or less long hollow body, which extends around a longitudinal central axis 6 extends and at both ends, the poles 7 , are completed in a dome. As already mentioned at the beginning, such containers are today usually constructed from a fiber composite material, ie from fibers arranged in a resin matrix. Suitable composite systems are known in the art for various application-related requirements. For this purpose, the fibers or special fiber fabric or fiber webs are wound around a carrier, infiltrated with resin and cured. Due to the winding process occur at the poles 7 openings 2 , which must be closed to complete the container. However, the invention is not limited to containers made in this way. It is the configuration of the closure assembly which is the subject of the present invention.

1 zeigt nun einen Ausschnitt eines Pols 7 eines solchen Behälters sowie eine erfindungsgemäße Verschlussanordnung in einer Öffnung 2 im Querschnitt. Die Bezugsziffer 1 kennzeichnet somit einen polseitigen Abschnitt der Behälterwand 1, welcher die Öffnung 2 umgrenzt. Im Falle eines rotationssymmetrischen, zylindrischen Behälters, ist die Öffnung 2 somit rund bzw. kreisförmig und liegt rotationssymmetrisch zur Längsmittelachse 6 des Behälters. Abhängig vom gewählten Wickelverfahren kann der Behälterrohling eine oder zwei solcher Öffnungen 2 aufweisen. Zusätzlich können gewollt weitere Öffnungen in die Behälterwand 1 eingearbeitet worden sein, beispielsweise für das Vorsehen von Anschlussstücken (Fittings). 1 now shows a section of a pole 7 such a container and a closure arrangement according to the invention in an opening 2 in cross section. The reference number 1 thus characterizes a pole-side section of the container wall 1 which the opening 2 circumscribed. In the case of a rotationally symmetrical, cylindrical container, the opening is 2 thus round or circular and is rotationally symmetrical to the longitudinal central axis 6 of the container. Depending on the winding method selected, the container blank may have one or two such openings 2 exhibit. In addition, you may want more openings in the container wall 1 have been incorporated for example, for the provision of fittings.

Ein Randbereich 3 der Behälterwand 1, welcher unmittelbar an die Öffnung 2 angrenzt, ist von einem Formelement 4 außen, innen und randseitig umschlossen. Das Formelement 4 dient zur Verstärkung des Randbereichs 3 der Öffnung 2, um dessen Formstabilität zu gewährleisten. Das Formelement 4 dient vorrangig zur Aufnahme und Fixierung des Verschlusselementes 5. Das Verschlusselement 5 ist bei der gezeigten Ausführungsform von innen an das Formelement 4 in Anschlag gebracht. Dazu ist an der innen zu liegen kommenden Seite 8 des Verschlusselementes 5 umfänglich ein erweiterter Bereich 9 vorgesehen, der einen etwas größeren Durchmesser aufweist, als die außen zu liegen kommende Seite 10 des Verschlusselementes 5. Das Formelement 4 weist an der außen liegenden Seite der Verschlussanordnung am inneren Umfang eine erhöhte Materialkante 11 auf, ebenso das Verschlusselement 5, hier der Bereich 12.A border area 3 the container wall 1 which directly adjoins the opening 2 is adjacent, is of a form element 4 enclosed outside, inside and on the edge. The form element 4 serves to reinforce the edge area 3 the opening 2 to ensure its dimensional stability. The form element 4 serves primarily for receiving and fixing the closure element 5 , The closure element 5 is in the embodiment shown from the inside to the mold element 4 brought into play. This is on the inside lying side 8th of the closure element 5 circumferentially an extended area 9 provided, which has a slightly larger diameter than the outside to be lying side 10 of the closure element 5 , The form element 4 has on the outer side of the closure assembly on the inner periphery an increased edge of material 11 on, as well as the closure element 5 , here the area 12 ,

Erfindungsgemäß sind das Formelement 4 und das Verschlusselement 5 aus einem schweißbaren Kunststoff, vorzugsweise einem thermoplastischen Kunststoff gefertigt. Die erhöhten Materialkanten 11 und 12 liefern somit zusätzliches einzuschmelzendes Material.According to the invention, the molding element 4 and the closure element 5 made of a weldable plastic, preferably a thermoplastic material. The raised edges of material 11 and 12 thus provide additional material to be melted.

Die so gefügten Teile, d. h. das Formelement 4 und das Verschlusselement 5, werden dann miteinander verschweißt. Dazu wird von außen mit einem sehr heißen Werkzeug gegen die Verschlussanordnung gedrückt. Die Temperatur des Werkzeugs muss die Schmelztemperatur des Kunststoffs in jedem Fall übersteigen. Die Werkzeugtemperatur wird damit von der Schmelztemperatur des Kunststoffs (Thermoplast) bestimmt. Wenn zwei verschiedene schmelzbare Kunststoffe für das Formelement 4 und das Verschlusselement 5 ausgewählt werden, gilt für die Temperatur des Werkzeugs die des höher schmelzenden Kunststoffs. Auch die Einwirkzeit des Werkzeugs muss hinreichend lange sein, um ein vollständiges bzw. ausreichendes Verschweißen der beiden Elemente 4 und 5 zu gewährleisten. Die Einwirkzeit lässt sich empirisch ermitteln.The so joined parts, ie the form element 4 and the closure element 5 , are then welded together. This is pressed from the outside with a very hot tool against the shutter assembly. The temperature of the tool must exceed the melting temperature of the plastic in any case. The mold temperature is thus determined by the melting temperature of the plastic (thermoplastic). If two different fusible plastics for the molding element 4 and the closure element 5 are selected, applies to the temperature of the tool that of the higher melting plastic. Also, the contact time of the tool must be sufficiently long to complete or sufficient welding of the two elements 4 and 5 to ensure. The exposure time can be determined empirically.

In 2 ist die erfindungsgemäße Verschlussanordnung gemäß 1 im bereits verschweißten Zustand gezeigt. Die zusätzlichen Materialkanten 11 und 12 aus 1 sind eingeschweißt, was auch aus der einzigen Sichtlinie 13 zu erkennen ist. Formelement 4 und Verschlusselement 5 sind dicht miteinander Verschweißt.In 2 is the closure assembly according to the invention according to 1 shown in the already welded state. The additional material edges 11 and 12 out 1 are welded in, which also from the single line of sight 13 can be seen. forming element 4 and closure element 5 are tightly welded together.

Alternativ zu dem oben beschriebenen Schweißverfahren können auch das Reibschweißen, das Schweißen mit Heißluftgebläse oder integriertem Heizdraht, das Ultraschall- oder das Laserverfahren angewendet werden.As an alternative to the welding method described above, friction welding, hot air blower welding or integrated heating wire welding, ultrasonic or laser machining can also be used.

Das Formelement 4 und das Verschlusselement 5 sind für diese Verfahren gestaltet und in den 3 bis 6 sind dementsprechend Modifikationen der Gestaltung von Formelement 4 und Verschlusselement 5 dargestellt, welche den Verbund zwischen den beiden Elementen unterstützen und fördern können.The form element 4 and the closure element 5 are designed for these procedures and in the 3 to 6 are accordingly modifications of the design of form element 4 and closure element 5 shown, which can support and promote the bond between the two elements.

So ist gemäß 3 der Randbereich 3 der Behälterwand 1, welcher unmittelbar an die Öffnung 2 angrenzt, ebenfalls von einem Formelement 4 außen, innen und randseitig umschlossen. Im Gegensatz zu dem Formelement 4 gemäß 1 ist dieses Formelement 4 an seinem inneren Umfangsrand 14 nach außen abgeschrägt. Das Verschlusselement 5 ist bei der gezeigten Ausführungsform wieder von innen an das Formelement 4 in gleicher Weise wie in 1 in Anschlag gebracht. Es weist eine zusätzliche Materialkante 15 auf, welche ursprünglich zur Ermöglichung der Montage zylindrisch, anschließend aber beispielsweise mittels eines Rollwerkzeuges nach außen geformt wird und den abgeschrägten Umfangsrand 14 des Formelementes 4 belegt. Beim Verschweißen der beiden Elemente 4 und 5 aus einem schweißbaren Kunststoff wird damit ein nicht nur formschlüssiger, sondern auch kraftschlüssiger, dichter Verbund erzeugt.So is according to 3 the border area 3 the container wall 1 which directly adjoins the opening 2 adjacent, also of a form element 4 enclosed outside, inside and on the edge. In contrast to the form element 4 according to 1 is this form element 4 at its inner peripheral edge 14 bevelled outwards. The closure element 5 is in the embodiment shown again from the inside to the mold element 4 in the same way as in 1 brought into play. It has an additional material edge 15 which is originally cylindrical to facilitate assembly, but then laterally shaped, for example, by means of a rolling tool and the bevelled peripheral edge 14 of the mold element 4 busy. When welding the two elements 4 and 5 from a weldable plastic so that not only form-fitting, but also non-positive, dense composite produced.

Auch gemäß 4 ist der Randbereich 3 der Behälterwand 1, welcher unmittelbar an die Öffnung 2 angrenzt, von einem Formelement 4 außen, innen und randseitig umschlossen. Auch das Verschlusselement 5 ist bei der gezeigten Ausführungsform wieder von innen an das Formelement 4 in gleicher Weise wie in 1 in Anschlag gebracht. Das Formelement 4 und das Verschlusselement 5 sind jedoch zur Außenseite hin und voneinander weg abgeschrägt oder anderweitig ausgebildet, sodass umfänglich eine Rille 16 zwischen ihnen ausgebildet ist. In der Rille 16 ist umfänglich ein Schweißzusatz (gegebenenfalls ein Schweißzusatzring, gegebenenfalls Heizdraht integriert) vorgesehen, welcher das Verschweißen der beiden Kunststoffelemente fördert und welcher selbst teilweise oder vollständig eingeschmolzen wird. Das Vorsehen eines solchen Schweißzusatzes kann auch das Verschweißen zweier unterschiedlicher Kunststoffe (Thermoplaste) mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen fördern.Also according to 4 is the border area 3 the container wall 1 which directly adjoins the opening 2 adjoins, from a form element 4 enclosed outside, inside and on the edge. Also the closure element 5 is in the embodiment shown again from the inside to the mold element 4 in the same way as in 1 brought into play. The form element 4 and the closure element 5 however, are chamfered to the outside and away from each other or otherwise formed, so that circumferentially a groove 16 is formed between them. In the groove 16 is circumferentially a welding filler (possibly a welding filler ring, possibly integrated heating wire), which promotes the welding of the two plastic elements and which is itself partially or completely melted. The provision of such a welding additive can also promote the welding of two different plastics (thermoplastics) with different melting temperatures.

Die Ausführungsform gemäß 5 entspricht weitgehend der Ausführungsform gemäß 1. So ist auch gemäß 5 der Randbereich 3 der Behälterwand 1, welcher unmittelbar an die Öffnung 2 angrenzt, ebenfalls von einem Formelement 4 außen, innen und randseitig umschlossen. Das Verschlusselement 5 ist bei der gezeigten Ausführungsform wieder von innen an das Formelement 4 in gleicher Weise wie in 1 in Anschlag gebracht. Das Verschlusselement 5 ist jedoch von außen gesehen in das Innere des Behälters gewölbt und weist in der Wölbung ein Gewinde 19 auf. Fallweise könnte es vorteilhaft sein, das Element mit dem Gewinde nach außen hin gewölbt ist. Das Gewinde 19 wäre dann üblicherweise ein Außengewinde. In das Gewinde 19 kann ein Bolzen oder eine Stange mit einem Gegengewinde eingeschraubt sein/werden, mit welchem das Verschlusselement 5 mit dem Formelement 4 vor dem Verschweißen durch Heranziehen in Anschlag gebracht wird. Diese Ausgestaltung des Verschlusselementes 5 eignet sich insbesondere bei der Herstellung sehr langer Behälter.The embodiment according to 5 largely corresponds to the embodiment according to 1 , So is according to 5 the border area 3 the container wall 1 which directly adjoins the opening 2 adjacent, also of a form element 4 enclosed outside, inside and on the edge. The closure element 5 is in the embodiment shown again from the inside to the mold element 4 in the same way as in 1 brought into play. The closure element 5 However, seen from the outside is curved into the interior of the container and has a thread in the curvature 19 on. In some cases, it may be advantageous for the element to be curved outward with the thread. The thread 19 would then usually be an external thread. In the thread 19 For example, a bolt or a rod can be screwed in with a mating thread, with which the closure element can be screwed 5 with the form element 4 is brought into abutment by welding before welding. This embodiment of the closure element 5 is particularly suitable for the production of very long containers.

Die Ausführungsform gemäß den 6a bzw. 6b entspricht in ihren wesentlichen Elementen wieder der Ausführungsform gemäß 1. So ist auch gemäß 6 der Randbereich 3 der Behälterwand 1, welcher unmittelbar an die Öffnung 2 angrenzt, ebenfalls von einem Formelement 4 außen, innen und randseitig umschlossen. Das Verschlusselement 5 ist bei der gezeigten Ausführungsform wieder von innen an das Formelement 4 in gleicher Weise wie in 1 in Anschlag gebracht. Wie aber insbesondere die vergrößerte Ansicht gemäß 6b des Ausschnitts F in 6a zeigt ist die Materialkante 12 des Verschlusselementes 5 an seiner dem Formelement 4 zugewandten Seite umfänglich mit Rillen oder Zacken 20 versehen. Aufgrund dieser Ausgestaltung erhöht sich die Einschmelzbarkeit des thermoplastischen Materials und es lässt sich eine noch verbesserte Dichtigkeit und Festigkeit des Verbunds zwischen den Elementen 4 und 5 erreichen.The embodiment according to the 6a respectively. 6b corresponds again in its essential elements of the embodiment according to 1 , So is according to 6 the border area 3 the container wall 1 which directly adjoins the opening 2 adjacent, also of a form element 4 enclosed outside, inside and on the edge. The closure element 5 is in the embodiment shown again from the inside to the mold element 4 in the same way as in 1 brought into play. But how in particular the enlarged view according to 6b of the clipping F in 6a shows is the material edge 12 of the closure element 5 at its the form element 4 facing side circumferentially with grooves or teeth 20 Mistake. Due to this configuration, the fusibility of the thermoplastic material increases, and there is an even better tightness and strength of the bond between the elements 4 and 5 to reach.

Wird eine oben beschriebene Verschlussanordnung nur polseitig an den zu verschließenden Behälterrohlingen eingesetzt, spricht man im Ganzen auch von einer Polkappe, in Verbindung mit dem Formelement auch von einem sogenannten Polring. Die erfindungsgemäße Verschlussanordnung ist aber nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt.If a closure arrangement described above is used only on the pole side of the container blanks to be closed, the whole is also referred to as a polar cap, in conjunction with the shaped element also by a so-called pole ring. However, the closure arrangement according to the invention is not limited to this application.

Die Vorteile der Erfindung liegen nach den bisherigen Ausführungen auf der Hand. Das Vorsehen der Verschlussanordnung ist sehr einfach und mit wenigen Mitteln durchzuführen. Das Verbinden der Elemente geht rasch von statten, es werden nur wenige Bauteile benötigt. Der Gesamtaufbau wird zuverlässig abgedichtet und ein mit der erfindungsgemäßen Verschlussanordnung ausgerüsteter Behälter ist nach seiner vollständigen Fertigstellung extrem leicht.The advantages of the invention are obvious according to the previous versions. The provision of the closure arrangement is very simple and to carry out with few means. The joining of the elements is quick, it requires only a few components. The overall construction is reliably sealed and a container equipped with the closure arrangement according to the invention is extremely light after its complete completion.

Claims (14)

Verschlussanordnung für insbesondere aus Faserverbundkunststoff hergestellte Behälter zum Abdichten wenigstens einer vorhandenen Öffnung (2) in dem Behälter, umfassend ein den Randbereich (3) der wenigstens einen Öffnung (2) in einer Behälterwand (1) dichtend außen, innen und randseitig umfassendes Formelement (4), welches der wenigstens einen Öffnung (2) in Form und Größe angepasst und aus einem schweißbaren Kunststoff gebildet ist, und ein in dem Formelement (4) formschlüssig und dichtend gehaltenes Verschlusselement (5), welches ebenfalls aus einem schweißbaren Kunststoff gebildet ist, wobei das Formelement (4) und das Verschlusselement (5) miteinander kraft- und formschlüssig und dicht unter Ausbildung einer einzigen Sichtlinie (13) verschweißt sind.Closure arrangement for containers produced in particular from fiber composite plastic for sealing at least one existing opening ( 2 ) in the container, comprising a peripheral region ( 3 ) the at least one opening ( 2 ) in a container wall ( 1 ) sealing outer, inner and peripheral comprehensive form element ( 4 ), which of the at least one opening ( 2 ) adapted in shape and size and is formed from a weldable plastic, and a in the form of element ( 4 ) positively and sealingly held closure element ( 5 ), which is likewise formed from a weldable plastic, wherein the molded element ( 4 ) and the closure element ( 5 ) with each other positively and tightly and tightly to form a single line of sight ( 13 ) are welded. Verschlussanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (4) integral in dem Randbereich (3) um die wenigstens eine Öffnung (2) in der Behälterwand (1) mittels schweißbarer Fasern oder Faserlagen ausgebildet ist.Closure arrangement according to claim 1, characterized in that the shaped element ( 4 ) integral in the edge region ( 3 ) around the at least one opening ( 2 ) in the container wall ( 1 ) is formed by means of weldable fibers or fiber layers. Verschlussanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (4) ein gesondert gefertigtes Bauteil aus schweißbarem Kunststoff ist, das während oder nach der Herstellung des Behälters formschlüssig mit dem Randbereich (3) der wenigstens einen Öffnung (2) in der Behälterwand (1) verbunden wird.Closure arrangement according to claim 1, characterized in that the shaped element ( 4 ) is a separately manufactured component made of weldable plastic, which during or after the production of the container form-fitting manner with the edge region ( 3 ) the at least one opening ( 2 ) in the container wall ( 1 ) is connected. Verschlussanordnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter von rotationssymmetrischer Gestalt ist.Closure arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the container is of rotationally symmetrical shape. Verschlussanordnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen beliebigen an den Einbauraum angepassten Querschnitt aufweist.Closure arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the container has any desired adapted to the installation space cross-section. Verschlussanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (4) und das Verschlusselement (5) von ovaler oder länglicher Form sind.Closure arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shaped element ( 4 ) and the closure element ( 5 ) are of oval or oblong shape. Verschlussanordnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Formelement (4) gewählte schweißbare Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff ist.Closure arrangement according to claims 1 to 6, characterized in that that for the shaped element ( 4 ) selected weldable plastic is a thermoplastic material. Verschlussanordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Verschlusselement (5) gewählte schweißbare Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff ist.Closure arrangement according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that that for the closure element ( 5 ) selected weldable plastic is a thermoplastic material. Verschlussanordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Formelement (4) und das Verschlusselement (5) gewählte thermoplastische Kunststoff identisch ist. Closure arrangement according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that that for the shaped element ( 4 ) and the closure element ( 5 ) selected thermoplastic is identical. Verschlussanordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der für das Formelement (4) und das Verschlusselement (5) gewählte thermoplastische Kunststoff verschieden ist.Closure arrangement according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that that for the shaped element ( 4 ) and the closure element ( 5 ) selected thermoplastic material is different. Verschlussanordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff aus der Gruppe bestehend aus PA (Polyamid(e)), PE (Polyethylen(e)), POM (Polyoxymethylen(e)), PEI (Polyetherimid(e)), PEEK (Polyetheretherketon(e)) ausgewählt ist.Closure arrangement according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the thermoplastic plastic from the group consisting of PA (polyamide (s)), PE (polyethylene (s)), POM (polyoxymethylene (s)), PEI (polyetherimide ( e)), PEEK (polyetheretherketone (s)) is selected. Verschlussanordnung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff PPS (Polypropylenstyrol(e)) ist.Closure arrangement according to claim 11, characterized in that the thermoplastic material is PPS (polypropylene styrene (e)). Verschlussanordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter einen ovalen oder kreisrunden Querschnitt besitzt.Closure arrangement according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the container has an oval or circular cross-section. Verschlussanordnung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter zylindrisch ist und die wenigstens eine Öffnung (2) auf der Längsmittelachse (6) des rotationssymmetrischen, zylindrischen Behälters an dessen gegenüberliegenden Polen (7) liegt.Closure arrangement according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the container is cylindrical and the at least one opening ( 2 ) on the longitudinal central axis ( 6 ) of the rotationally symmetrical, cylindrical container at its opposite poles ( 7 ) lies.
DE102012022537.7A 2012-11-16 2012-11-16 Closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material Expired - Fee Related DE102012022537B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012022537.7A DE102012022537B4 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012022537.7A DE102012022537B4 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012022537A1 DE102012022537A1 (en) 2014-06-05
DE102012022537B4 true DE102012022537B4 (en) 2015-09-10

Family

ID=50725651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012022537.7A Expired - Fee Related DE102012022537B4 (en) 2012-11-16 2012-11-16 Closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012022537B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112393109B (en) * 2020-12-04 2021-12-17 连云港中远海运特种装备制造有限公司 Low-temperature heat-insulating container with anti-eccentricity mechanism
CN112393110B (en) * 2020-12-04 2022-03-15 连云港中远海运特种装备制造有限公司 Low-temperature heat-insulating container with guide mechanism

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3866792A (en) * 1973-03-02 1975-02-18 Hercules Inc Integral filament reinforced composite-rocket chamber/adapter
US4982856A (en) * 1989-06-23 1991-01-08 General Electric Company High temperature, high pressure continuous random glass fiber reinforced thermoplastic fluid vessel and method of making
US5551590A (en) * 1995-05-30 1996-09-03 Amtrol Inc. Non-metallic pressure vessel fitting
US5900107A (en) * 1995-01-09 1999-05-04 Essef Corporation Fitting installation process and apparatus for a molded plastic vessel
US5971198A (en) * 1996-02-29 1999-10-26 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Insulated vessels
EP1200768B1 (en) * 1999-08-07 2004-05-26 Ralph Funck Pressurised tank and method for making same
WO2004079244A2 (en) * 2003-03-05 2004-09-16 Polymer & Steel Technologies Holding Company, L.L.C. Vessel diaphragm and method
DE102011014064A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Messer Gaspack Gmbh Tamper evident for compressed gas cylinders

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3866792A (en) * 1973-03-02 1975-02-18 Hercules Inc Integral filament reinforced composite-rocket chamber/adapter
US4982856A (en) * 1989-06-23 1991-01-08 General Electric Company High temperature, high pressure continuous random glass fiber reinforced thermoplastic fluid vessel and method of making
US5900107A (en) * 1995-01-09 1999-05-04 Essef Corporation Fitting installation process and apparatus for a molded plastic vessel
US5551590A (en) * 1995-05-30 1996-09-03 Amtrol Inc. Non-metallic pressure vessel fitting
US5971198A (en) * 1996-02-29 1999-10-26 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Insulated vessels
EP1200768B1 (en) * 1999-08-07 2004-05-26 Ralph Funck Pressurised tank and method for making same
WO2004079244A2 (en) * 2003-03-05 2004-09-16 Polymer & Steel Technologies Holding Company, L.L.C. Vessel diaphragm and method
DE102011014064A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Messer Gaspack Gmbh Tamper evident for compressed gas cylinders

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012022537A1 (en) 2014-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009049948B4 (en) pressure vessel
DE102006006902B4 (en) Plastic pressure vessel and process for its manufacture
EP2242663B1 (en) Fuel tank for motor vehicles made of thermoplastic plastic
DE102011116553A1 (en) Process for producing a composite pressure vessel and composite pressure vessel
DE102015106461B4 (en) Polkappe, in particular for a pressure vessel and method for producing the pole cap and pressure vessel
DE102009029362A1 (en) Container for receiving a fuel and / or fuel for vehicles
DE102011056601A1 (en) Hollow cylindrical screw part and method for its production
EP3786511B1 (en) Pressure vessel
DE102012022537B4 (en) Closure arrangement for containers made in particular of fiber composite material
DE102013011051A1 (en) Fuel delivery pipes
DE19832145A1 (en) Pipe-shaped composite material container for pressurized fluid medium has inward-curved end plugs minimizing losses due to weeping
DE102008005717A1 (en) Fuel tank for motor vehicle, has filler pipe and filler neck head connected with its free end and blocking devices are arranged partially in area of access openings provided at overlapping area
DE102017201420B4 (en) Tank, in particular pressure tank, in particular hydrogen pressure tank
DE102017215191A1 (en) Pressure vessel for storing liquid and / or gaseous media
EP2810764B1 (en) Method for producing a plastic container
DE202015102089U1 (en) Pressure vessel for storing pressurized fluids
DE10018310A1 (en) Plastic fuel tank with built-in components is made by blow molding, separated into halves and re-joined to form one-piece tank
DE102008014264A1 (en) Protective cap for compressed gas tank
DE102016124716A1 (en) MOTHER WITH WIRE THREADED INSERT
DE102015013656B4 (en) Welded resin structural body and method for its production
EP2374735B1 (en) Tank
DE102018218085B4 (en) Structural component for a chassis frame of a vehicle and method for producing a structural component
DE102020134633A1 (en) Pressure tank for gas-powered vehicle
DE202004020093U1 (en) Fluid line connection assembly
WO2018219780A1 (en) Robust high-pressure container structure having joining means

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B65D0039000000

Ipc: F17C0013060000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee