DE102015106463B4 - Pressure vessel for storing pressurized fluids and method of manufacturing the pressure vessel - Google Patents

Pressure vessel for storing pressurized fluids and method of manufacturing the pressure vessel Download PDF

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Harald Pfeffer
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Mario Naumann
Lothar Kroll
Wolfgang Nendel
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    • F17C2270/0178—Cars

Abstract

Druckbehälter zur Speicherung von unter Druck stehenden Fluiden, wobei der Druckbehälter eine Längsachse (A) aufweist, unter Verwendung mindestens einer ersten Polkappe (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Polkappe (1) einen sich im Wesentlichen zur Längsachse (A) axial erstreckenden Bereich aufweist und dass die Polkappe (1) mit mindestens einem weiteren Behälterelement durch mindestens eine Verstärkungswicklung mindestens eines Tapes (12) verbunden ist, wobei das Tape (12) den sich axial erstreckenden Bereich der Polkappe (1) und einen Bereich des weiteren Behälterelementes mindestens teilweise überlappt und wobei die Verstärkungswicklung aus wenigstens einer Lage eines Tapes (12) gewickelt ist, welches in seiner Breite der Breite eines Liner-Behälters (LB) angepasst ist, wobei der Liner-Behälter (LB) die erste Polkappe (1) und eine, an ihren aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) zueinander positionierte zweite Polkappe aufweist oder der Liner-Behälter (LB) zwischen den aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) der beiden Polkappen (1) ein Mantelrohr (11) aufweist und anschließend über den Außenumfang des Liner-Behälters (LB) zumindest eine Lage einer Verstärkungswicklung in Form des Tapes (12) aufgewickelt ist, wobei das Tape (12) ein faserverstärktes thermoplastisches Halbzeug ist, das aus einem mehrlagigen Schichtverbund von Geweben oder Gelegen oder Mischformen der Beiden mit mindestens zwei Verstärkungsrichtungen besteht.Pressure vessel for storing pressurized fluids, the pressure vessel having a longitudinal axis (A), using at least one first pole cap (1), characterized in that the pole cap (1) has a region which extends essentially axially to the longitudinal axis (A). and that the pole cap (1) is connected to at least one further container element by at least one reinforcing winding of at least one tape (12), the tape (12) at least partially covering the axially extending region of the pole cap (1) and a region of the further container element overlaps and wherein the reinforcement winding is wound from at least one layer of tape (12), the width of which is adapted to the width of a liner container (LB), the liner container (LB) having the first pole cap (1) and a on their mutually facing end faces (4.1) has mutually positioned second pole cap or the liner container (LB) between the aufeinan of the facing end faces (4.1) of the two pole caps (1) has a jacket tube (11) and then at least one layer of a reinforcing winding in the form of the tape (12) is wound over the outer circumference of the liner container (LB), the tape (12 ) is a fiber-reinforced thermoplastic semi-finished product consisting of a multi-layer composite of fabrics or scrims or hybrids of the two with at least two directions of reinforcement.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter nach dem Oberbegriff des 1. Patentanspruchs, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a pressure vessel according to the preamble of claim 1 and a method for its production.

Derartige Druckbehälter werden insbesondere für Druckluft-Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.Such pressure vessels are used in particular for compressed air brake systems in motor vehicles.

Es ist allgemein üblich, derartige Druckbehälter aus Kunststoff in einem Stück zu fertigen. D.h. es wird ein aus einem Stück bestehender Liner Behälter hergestellt und in einem weiteren Arbeitsgang zur Verstärkung umwickelt.It is common practice to manufacture such pressure vessels from plastic in one piece. This means that a liner container consisting of one piece is manufactured and wrapped in a further operation for reinforcement.

Es sind weiterhin Druckbehälter bekannt, die aus separaten Behälterböden und einem zylindrischen Mantel hergestellt werden.There are also known pressure vessels that are made from separate vessel floors and a cylindrical shell.

Ein Druckluftbehälter aus faserverstärktem Kunststoff, insbesondere für Druckluft-Bremsanlagen, weist gemäß DE 39 22 577 A1 einen zylindrischen Mittelabschnitt und zwei durch Klebung längs eines Überlappungsbereichs damit verbundenen Deckel auf. Der Mittelabschnitt ist ein Wickelteil und die Deckel sind Pressteile. Mittelabschnitt und Deckel weisen im Überlappungsbereich aneinander angepasste Klebeflächen an mindestens einer Umfangsnut des einen Teils und mindestens einer in diese greifende Umfangsrippe des anderen Teils auf. Insbesondere haben die Klebeflächen im Längsschnitt Wellenform. Diese sollen bei einer dreiteiligen Ausführung mit eingeklebtem Deckel die Kräfteverteilung in der Klebefläche verbessern, sind aber fertigungstechnisch ungünstig. Die Übertragung der auftretenden Längskräfte erfolgt hier über die Klebeverbindung und den Formschluss der übereinander liegenden Wellenprofile von Mantel und Behälterboden.A compressed air tank made of fiber-reinforced plastic, in particular for compressed air brake systems, has according to DE 39 22 577 A1 a cylindrical center section and two lids bonded thereto by gluing along an overlapping area. The center section is a wrap and the lids are pressed. In the overlapping area, the middle section and cover have adhesive surfaces that are adapted to one another on at least one circumferential groove of one part and at least one circumferential rib of the other part that engages in this groove. In particular, the adhesive surfaces have a wavy shape in longitudinal section. In the case of a three-part design with a glued-in cover, these are intended to improve the distribution of forces in the glued surface, but are unfavorable in terms of production technology. The longitudinal forces that occur are transmitted here via the adhesive connection and the positive fit of the superimposed corrugated profiles of the shell and tank bottom.

Auch aus der Druckschrift DE 199 37 470 A1 ist ein dreiteiliger Druckbehälter bekannt, der sich überlappende Wandbereiche zwischen dem zylindrischen Mittelabschnitt und den Böden aufweist. Es sind bodenseitigen Anschlüsse und ein Anschuss in zylinderförmigen Mittelbereich vorgesehen. Die hier eingesetzten Böden sollen durch Spritzguss oder im Pressverfahren hergestellt werden und auf der Außen- und Innenseite Verstärkungsrippen haben, die quer über die Deckelfläche verlaufen. Bei dieser Behältergestaltung muss jedoch die gesamte Längskraft über die Klebe- oder Schweißverbindung zwischen Mantelrohr und Behälterboden übertragen werden.Also from the publication DE 199 37 470 A1 a three-part pressure vessel is known which has overlapping wall sections between the cylindrical middle section and the bottoms. Connections on the bottom and a connection in the cylindrical central area are provided. The bottoms used here are to be manufactured by injection molding or by pressing and have reinforcing ribs on the outside and inside that run across the top surface. With this tank design, however, the entire longitudinal force must be transferred via the adhesive or welded connection between the jacket pipe and the tank bottom.

Aus der DE 10 2011 105 627 A1 ist ebenfalls ein dreiteiliger Verbund-Druckbehälter bekannt.
Das Zusammenbauverfahren für den Verbund-Druckbehälter umfasst, dass ein Endabschnitt eines rohrförmigen Elements in einen kreisringförmigen Schlitz gepasst wird, der in einer Endkappe gebildet ist. In dem kreisringförmigen Schlitz kann sich ein Dichtungsmittel befinden. Die Endkappe umfasst eine Ringnut in einer Außenfläche des Endkappenkörperabschnittes. Es wird eine erste Materiallage auf einer Außenfläche des rohrförmigen Elements gebildet. In einer weiteren Variante wird der Endabschnitt des Rohrförmigen Elementes mittels umfangsseitiger Nuten und Kreisringförmiger Vertiefungen an dem Mittelteil des Behälters befestigt.
Nachteilig wirkt sich bei dieser formschlüssigen Übertragung der Axialkräfte die durch die Verlegung entstehenden Falten an den Laschen aus, die in der zweiten Materiallage aufgebracht werden und in die ringförmige Vertiefung in der Polkappe eingreifen und dort durch einen nachträglich aufgebrachten Spannring gehalten werden. Die durch das Einformen dieser Laschen in die ringförmige Vertiefung entstehenden Falten und Verwerfungen beeinträchtigen zum einen die Kraftübertragung in dieser Materiallage und ergeben zum anderen eine Störung in der Oberfläche. Diese Oberflächenstörungen sind sowohl optisch, als auch hinsichtlich Schmutzansammlung nachteilig. Zudem ist der Zusammenbau dieses Behälters aufgrund der Anzahl an Wickellagen und zusätzlichen Aufbringung von Dichtmitteln und Sperrringen sehr aufwändig und langwierig.From the DE 10 2011 105 627 A1 a three-part composite pressure vessel is also known.
The method of assembling the composite pressure vessel includes fitting an end portion of a tubular member into an annular slot formed in an end cap. A sealing means can be located in the annular slot. The end cap includes an annular groove in an outer surface of the end cap body portion. A first layer of material is formed on an outer surface of the tubular member. In a further variant, the end section of the tubular element is fastened to the central part of the container by means of peripheral grooves and annular depressions.
A disadvantage of this form-fitting transmission of the axial forces is the folds caused by the laying on the tabs, which are applied in the second material layer and engage in the annular depression in the pole cap and are held there by a subsequently applied clamping ring. The creases and distortions resulting from the molding of these tabs into the annular depression on the one hand impair the power transmission in this material layer and on the other hand result in a disruption in the surface. These surface defects are disadvantageous both optically and with regard to the accumulation of dirt. In addition, the assembly of this container is very complex and time-consuming due to the number of winding layers and the additional application of sealants and locking rings.

Ein weiterer Behälter zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Mediums wird in der Druckschrift DE 198 32 145 B4 beschrieben.
Hier werden die Böden als separates Teil hergestellt und bestehen aus einem Faser-Kunststoff-Verbund-Material mit Kurz-, Lang- oder Endlosfasern, wobei der Boden nach innen in den Behälterraum gewölbt ausgebildet ist und an dem gewölbten Boden ein umlaufender Kragen angeordnet ist, der an der Innenwandung des Mittelteils anliegt und mit dieser verbunden ist. Die Anordnung des Bodens soll gewährleisten, dass anstelle der gefährlichen Zugspannungen, die insbesondere bei der Außenwölbung auftreten, nun aufgrund der Umkehrung des Bodens im Flächenbereich Quer- Druckspannungen auftreten. Da die Quer-Druckfestigkeit von unidirektionalen Laminatschichten aber etwa dreimal so hoch ist, wie die Quer-Zugfestigkeit, soll der Behälter mit nach innen gewölbten Böden etwa dreimal höher belastbar sein, bevor Weeping auftritt. Bewusst wird dabei in Kauf genommen, dass die Fasern parallel zur Faserrichtung ungünstiger weise auf Druck belastet werden. Die Behälterherstellung erfolgt nicht mehr einteilig, sondern der zylindrische Behälterbereich wird beispielsweise als einteiliges Rohr auf einem Stahl-Wickelkern gefertigt und anschließend, nach dem Abziehen vom Kern, das Mittelteil auf Länge geschnitten. Zur Einbindung des Bodens ist an dem nach innen gewölbten Boden ein umlaufender Kragen angeordnet, der an der Innenwandung des Mittelteils anliegt und mit dieser verbunden ist. Hierbei kann der Boden eingeklebt, bei thermoplastischen Matrixsystemen auch eingeschweißt werden. Die Böden weisen verrippte Strukturen auf, wobei die Rippen durch unidirektionale Faserverbundstränge verstärkt sind. Die Leitungsanschlüsse sind in den Knotenpunkten der Verrippung angespritzt. Die verrippten Strukturen sind beidseitig am Boden vorhanden und bestehen aus dem gleichen Material wie der Boden.
Ein gravierender Nachteil dieser Lösung ist der insgesamt schlechte Raumausnutzungsgrad, da ein Teil des von dem Behälter beanspruchten Bauraumes aufgrund der nach innen gewölbten Böden nicht als Speicher-Raum zur Verfügung steht.Another container for holding a pressurized medium is disclosed in the reference DE 198 32 145 B4 described.
Here the bases are manufactured as a separate part and consist of a fiber-plastic composite material with short, long or endless fibers, the base being curved inwards into the container space and a circumferential collar being arranged on the curved base, which rests against the inner wall of the central part and is connected to it. The arrangement of the floor is intended to ensure that instead of the dangerous tensile stresses that occur particularly in the case of the outer curvature, transverse compressive stresses now occur due to the reversal of the floor in the surface area. However, since the transverse compressive strength of unidirectional laminate layers is about three times higher than the transverse tensile strength, the container with inwardly curved bases should be able to withstand about three times the load before weeping occurs. It is consciously accepted that the fibers are unfavorably subjected to pressure parallel to the direction of the fibers. The container is no longer manufactured in one piece, but the cylindrical container area is manufactured, for example, as a one-piece tube on a steel winding core and then, after being pulled off the core, the central part is cut to length. To integrate the base, a circumferential collar is arranged on the inwardly curved base, which rests against the inner wall of the central part and is connected to it. The floor can be glued in, or welded in with thermoplastic matrix systems. The floors have ribbed structures, with the ribs being reinforced with unidirectional fiber composite strands. The line connections are injection molded at the nodal points of the ribbing. The ribbed structures are present on both sides of the base and are made of the same material as the base.
A serious disadvantage of this solution is the poor overall degree of space utilization, since part of the installation space taken up by the container is not available as storage space due to the inwardly curved base.

Aus der Druckschrift US 3 508 677 A ist ein Druckbehälter bekannt, bei dem der zylindrische Mantelbereich hergestellt wird, indem das Material um einen Walzenkörper gebogen wird. Dieser zylindrische Mantel wird mit den beiden Polkappen durch Kleben verbunden. Danach wird der dadurch hergestellte Hohlkörper erst in Längsrichtung umwickelt,
und anschließen umfangsseitig. Die Breite des dabei verwendeten Tapes ist sehr gering im Vergleich zur Länge (Breite) des Behälters, wodurch sehr viele Wicklungen in Längsrichtung und umfangsseitig erforderlich sind.From the pamphlet U.S. 3,508,677 A a pressure vessel is known in which the cylindrical shell portion is manufactured by bending the material around a roller body. This cylindrical shell is connected to the two pole caps by gluing. Then the hollow body produced in this way is first wrapped in the longitudinal direction,
and connect circumferentially. The width of the tape used is very small compared to the length (width) of the container, which means that many windings are required in the longitudinal direction and on the circumference.

Aus der Druckschrift DE 83 00 882 U1 ist ein Druckbehälter bekannt, der aus wenigstens zwei Teilen besteht und eine schützende Verkleidung aufweist. Die Behälterteile werden mittels einem Verbindungselement verbunden, wobei das Verbindungselement in Form eines ringförmigen Bandes ausgebildet und C-förmig gebogen ist. Zwischen den aufeinander zuweisenden Enden der Behälterteile ist ein Ring aus elastischem Material angeordnet. Weiterhin ist an der Überlappungsstelle eine innere Überlappungshülse vorgesehen. Diese Lösung ist somit sehr aufwendig ausgestaltet.From the pamphlet DE 83 00 882 U1 a pressure vessel is known which consists of at least two parts and has a protective lining. The container parts are connected by means of a connecting element, the connecting element being in the form of an annular band and bent into a C-shape. A ring made of elastic material is arranged between the facing ends of the container parts. Furthermore, an inner overlap sleeve is provided at the overlap point. This solution is therefore very complex.

Die Druckschrift JP 2006-283 879 A beschreibt die Verbindung eines rohrförmigen Elements mit einem darin angeordneten Dorn. Ferner werden ein ringförmiger Körper und der Innenring in das röhrenförmige Element eingesetzt, so dass sie aneinanderstoßen. The pamphlet JP 2006-283 879 A describes the connection of a tubular element with a mandrel arranged therein. Further, an annular body and the inner ring are inserted into the tubular member so that they abut each other.

Nachfolgend werden harzgetränkte Fasern um das rohrförmige Element, den ringförmigen Körper und den Innenring überlappend gewickelt. Nach dem Aushärten des Harzes wird der Dorn aus der Form entnommen und anschließend das röhrenförmige Element und der ringförmige Körper entfernt. Das derart erzeugte Bauteil ist in Form eines faserverstärkten röhrenförmigen Körpers mit dem verbliebenen Innenring ausgebildet.Subsequently, resin-impregnated fibers are lap-wrapped around the tubular member, annular body, and inner ring. After the resin has hardened, the mandrel is removed from the mold and then the tubular member and annular body are removed. The component produced in this way is in the form of a fiber-reinforced tubular body with the remaining inner ring.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Druckbehälter und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu entwickeln, welcher die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist und zusätzlich kostengünstig und schnell herstellbar ist und der sowohl die Anforderungen hinsichtlich Formbeständigkeit unter Druck, als auch Einfachheit der Herstellung erfüllt. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des 1. und 16.
Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object of the present invention is to develop a pressure vessel and a method for its production which does not have the disadvantages mentioned and can also be produced inexpensively and quickly and which meets both the requirements in terms of dimensional stability under pressure and ease of production. This task is completed with the characteristics of the 1st and 16th
patent claim solved.
Advantageous configurations result from the dependent claims.

Der Druckbehälter zur Speicherung von unter Druck stehenden Fluiden weist eine Längsachse auf, sowie mindestens einer ersten Polkappe, wobei die Polkappe einen sich im Wesentlichen zur Längsachse axial erstreckenden Bereich aufweist und wobei die Polkappe mit mindestens einem weiteren Behälterelement durch mindestens eine Verstärkungswicklung mindestens eines Tapes verbunden ist, wobei das Tape den sich axial erstreckenden Bereich der Polkappe und einen Bereich des weiteren Behälterelementes mindestens teilweise überlappt und wobei die Verstärkungswicklung aus wenigstens einer Lage eines Tapes gewickelt ist, welches in seiner Breite der Breite des Behälters angepasst ist, wobei das Tape ein faserverstärktes thermoplastisches Halbzeug ist, das aus einem mehrlagigen Schichtverbund von Geweben oder Gelegen bzw. Mischformen der Beiden mit mindestens zwei Verstärkungsrichtungen besteht.
Das weitere Behälterelement ist beispielsweise eine zweite Polkappe, ein Mantelrohr, ein Bodenelement oder dergleichen.
Das weitere Behälterelement weist ebenfalls einen sich im Wesentlichen axial erstreckenden Bereich auf, der in seiner Umfangsform der Umfangsform des sich axial erstreckenden Bereiches der ersten Polkappe angepasst ist. Dabei können der sich axial erstreckende Bereich des ersten Behälterelementes und/oder des weiteren Behälterelementes im Wesentlichen zu einer Längsachse des Behälters fluchten oder zu Längsachse des Behälters geneigt sein.
Die erste Polkappe und das weitere Behälterelement liegen entweder aneinander an oder sind in axialer Richtung voneinander beabstandet, wobei die Verbindung zwischen der ersten Polkappe und dem weiteren Behälterelement ausschließlich oder zusätzlich durch das Faserband hergestellt ist. Im letzteren Fall sind die erste Polkappe und das weitere Behälterelement an ihren aneinander liegenden Bereichen miteinander stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt und beide werden zusätzlich durch das Faserband umwickelt.The pressure vessel for storing pressurized fluids has a longitudinal axis and at least one first pole cap, the pole cap having a region that extends essentially axially to the longitudinal axis and the pole cap being connected to at least one other container element by at least one reinforcing winding of at least one tape is, wherein the tape at least partially overlaps the axially extending area of the pole cap and an area of the further container element and wherein the reinforcement winding is wound from at least one layer of tape, the width of which is adapted to the width of the container, the tape being a fiber-reinforced is a thermoplastic semi-finished product that consists of a multi-layer composite of fabrics or scrims or mixed forms of the two with at least two directions of reinforcement.
The further container element is, for example, a second pole cap, a jacket tube, a base element or the like.
The further container element also has a substantially axially extending area, the peripheral shape of which is adapted to the peripheral shape of the axially extending area of the first pole cap. The axially extending region of the first container element and/or the further container element can be essentially aligned with a longitudinal axis of the container or inclined with respect to the longitudinal axis of the container.
The first pole cap and the further container element either abut one another or are spaced apart from one another in the axial direction, with the connection between the first pole cap and the further container element being produced exclusively or additionally by the sliver. In the latter case, the first pole cap and the further container element are materially connected to one another at their areas lying against one another, in particular welded, and both are additionally wrapped by the sliver.

Der Druckbehälter zur Speicherung von unter Druck stehenden Fluiden weist beispielsweise zwei Polkappen auf, wobei die erste Polkappe und eine zweite Polkappe an ihren aufeinander zuweisenden Stirnseiten miteinander direkt verbunden sind oder wobei zwischen den aufeinander zuweisenden Stirnseiten der beiden Polkappen ein Mantelrohr angeordnet und mit jeder der beiden Polkappen verbunden ist. Über den Außenumfang der sich axial erstreckenden Bereiche der miteinander verbundenen Polkappen oder über den Außenumfang der sich axial erstreckenden Bereiche der Polkappen und den Außenumfang des dazwischen angeordneten Mantelrohres
ist zumindest eine Lage einer Verstärkungswicklung aufgebracht und stoffschlüssig verbunden.
Beide sich axial erstreckenden Bereiche der ersten und zweiten Polkappen und, wenn vorhanden, das zwischen den Polkappen angeordnete Mantelrohr sind mit einer Verstärkungswicklung versehen sind, die durch ein Tape gebildet wird, dessen Breite der Breite der beiden zylindrischen Bereiche der Polkappen und wenn vorhanden des zylindrischen Längenbereiches des Mantelrohres angepasst und in nur einer einzigen oder wenigen Windungen gewickelt ist. Das dafür verwendete Tape ist ein faserverstärktes thermoplastische Halbzeug, das aus einem mehrlagigen Schichtverbund von Geweben oder Gelegen bzw. Mischformen der Beiden mit mindestens zwei Verstärkungsrichtungen besteht.The pressure vessel for storing pressurized fluids has, for example, two pole caps, the first pole cap and a second pole cap being directly connected to one another at their end faces facing one another are or between the mutually facing end faces of the two pole caps, a jacket tube is arranged and connected to each of the two pole caps. Over the outer circumference of the axially extending areas of the pole caps connected to one another or over the outer circumference of the axially extending areas of the pole caps and the outer circumference of the jacket tube arranged between them
at least one layer of a reinforcement winding is applied and firmly bonded.
Both axially extending portions of the first and second pole caps and, if present, the jacket tube arranged between the pole caps are provided with a reinforcing winding formed by a tape whose width corresponds to the width of the two cylindrical portions of the pole caps and, if present, the cylindrical Length range of the casing tube is adapted and wound in just a single or a few turns. The tape used for this is a fiber-reinforced thermoplastic semi-finished product that consists of a multi-layer composite of fabrics or scrims or mixed forms of the two with at least two directions of reinforcement.

Dabei sind die Polkappen mit einer bevorzugt zylindrischen Verlängerung des Mantelbereichs ausgestattet, wodurch der sich axial erstreckende Bereich gebildet wird. Das Mantelrohr ist dann ebenfalls bevorzugt zylindrisch ausgebildet und weist einen korrespondierenden Querschnitt zu den zylindrischen Bereichen der Polkappen auf. Anstelle einer zylindrischen Form mit kreisförmigem Querschnitt kann die Querschnittsform der sich axial erstreckenden Bereiche der Polkappen und des Mantelrohres beispielsweise auch oval oder in Form eines Vielecks ausgestaltet sein.In this case, the pole caps are equipped with a preferably cylindrical extension of the jacket area, as a result of which the axially extending area is formed. The casing tube is then also preferably of cylindrical design and has a cross section that corresponds to the cylindrical regions of the pole caps. Instead of a cylindrical shape with a circular cross-section, the cross-sectional shape of the axially extending areas of the pole caps and the jacket tube can also be designed, for example, as an oval or in the shape of a polygon.

Als Material für die Polkappen wird dabei bevorzugt ein thermoplastischer Kunststoff (zum Beispiel, aber nicht ausschließlich aus PP, PE, PA, PET; PS, PEEK) mit Faserverstärkung (zum Beispiel, aber nicht ausschließlich aus Glas, Kohle, Aramid, Stahl, Kunststoff oder Basalt) verwendet. Die Verstärkungs-Fasern sind dabei Kurz- und/oder Langfasern. Das Mantelrohr hat den gleichen Außendurchmesser wie die zylindrische Verlängerung des Mantelbereiches der Polkappen. Durch Fügen der beiden Polkappen ggf. mit dazwischen angeordnetem Mantelrohr beispielsweise durch Schweißen oder Kleben wird ein vorgefertigter „Ausgangsbehälter“, nachfolgend Liner-Behälter genannt, gebildet. Nach dem Entfernen evtl. vorhandener Schweißwülste oder Kleberreste in den Fügezonen weist das Halbzeug eine einheitliche zylindrische Außenform auf, die sowohl Teile der Polkappen, als auch das ggf. vorhandene Liner-Rohr beinhaltet.A thermoplastic material (for example, but not exclusively made of PP, PE, PA, PET; PS, PEEK) with fiber reinforcement (for example, but not exclusively made of glass, carbon, aramid, steel, plastic) is preferred as the material for the pole caps or basalt) used. The reinforcing fibers are short and/or long fibers. The jacket tube has the same outside diameter as the cylindrical extension of the jacket area of the pole caps. By joining the two pole caps, if necessary with the jacket tube arranged in between, for example by welding or gluing, a prefabricated “starting container”, referred to below as the liner container, is formed. After removing any welding beads or adhesive residues in the joining zones, the semi-finished product has a uniform, cylindrical outer shape, which includes both parts of the pole caps and the liner tube, if present.

Als Material für das Liner-Rohr wird dabei ein Thermoplast (zum Beispiel, aber nicht ausschließlich aus PP, PE, PA, PET; PS, PEEK) verwendet.
Nach dem Fügen der Polkappen miteinander oder mit dem Liner-Rohr und Entfernen evtl. vorhandener Schweißwülste oder Kleberreste wird der entstandene Zylinderkörper (Hohlkörper) in Form des Behälter-Liners durch ein Tape bewickelt / umwickelt. Dieses Tape besitzt bevorzugt eine thermoplastische Matrix und Verstärkungsfasern (zum Beispiel, aber nicht ausschließlich aus Glas, Kohle, Aramid, Stahl, Kunststoff oder Basalt oder Hybride aus den bereits genannten oder auch als Hybridgewebe als Faser + Matrix in Faserform) und besteht insbesondere aus einem mehrlagigen Schichtverbund von Geweben oder Gelegen bzw. Mischformen der Beiden mit mindestens zwei Verstärkungslagen. Zur effizienten Bewicklung des Behälter-Liners kann das Tape in einer zur Behälterlänge passenden Breite verarbeitet werden und ermöglicht so die Verstärkung der Behälterstruktur mit nur einer oder sehr wenigen Wicklungen. Damit ist dieser Herstellungsprozess sehr schnell und kostengünstig insbesondere für die Herstellung größerer Mengen der erfindungsgemäßen Behälter.
Als Grundform des Tapes sind sowohl unidirektionale Halbzeuge, bestehend aus Einzellagen, gestapelt zu einem multiaxialen Mehrschichtverbund, als auch Gewebe-Halbzeug in Leinwand-, Köper- oder Atlasbindung bzw. Abwandlungen davon aus Einzellagen, gestapelt zu einem multiaxialen Mehrschichtverbund, möglich.
Für die Übertragung der aus dem Behälterquerschnitt und dem Innendruck resultierenden Axialkraft zwischen Polkappen und Liner-Rohr überlappt das Tape die Fügestellen zwischen den Polkappen bzw. zwischen den Polkappen und dem Mantelrohr und liegt mit seinen Randbereichen auf dem sich axial erstreckenden Bereich bzw. der zylindrischen Verlängerung des Mantelbereiches an den Polkappen auf.A thermoplastic (for example, but not exclusively made of PP, PE, PA, PET; PS, PEEK) is used as the material for the liner pipe.
After the pole caps have been joined together or with the liner tube and any weld beads or adhesive residues have been removed, the resulting cylinder body (hollow body) in the form of the container liner is wrapped / wrapped with a tape. This tape preferably has a thermoplastic matrix and reinforcing fibers (for example, but not exclusively made of glass, carbon, aramid, steel, plastic or basalt or hybrids of those already mentioned or as a hybrid fabric as fiber + matrix in fiber form) and consists in particular of a multi-layer composite of fabrics or scrims or mixed forms of the two with at least two reinforcing layers. For efficient wrapping of the container liner, the tape can be processed in a width suitable for the container length and thus enables the container structure to be strengthened with just one or very few wraps. This manufacturing process is therefore very quick and economical, particularly for the manufacture of larger quantities of the containers according to the invention.
Both unidirectional semi-finished products, consisting of individual layers, stacked to form a multiaxial multi-layer composite, as well as fabric semi-finished products in plain, twill or satin weave or modifications of these from individual layers, stacked to form a multi-axial multi-layer composite, are possible as the basic form of the tape.
For the transmission of the axial force between the pole caps and the liner tube resulting from the container cross-section and the internal pressure, the tape overlaps the joints between the pole caps or between the pole caps and the casing tube and lies with its edge areas on the axially extending area or the cylindrical extension of the mantle area at the pole caps.

Der sich axial erstreckende Bereich der Polkappen erstreckt sich vorteilhafter Weise bis über einen Polbereich der Polkappe derart, dass der Behälter aufstellbar ist, ohne, dass der Kalottenbereich der Polkappe oder dort angebrachte Behälterelemente den Boden berühren. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der sich axial erstreckende Bereich bzw. die Verlängerung des zylindrischen Mantelbereiches so lang ausgeführt werden, dass ihr stirnseitiger Rand als Standfläche genutzt werden kann, auf welcher der Behälter vertikal sicher stehen kann, ohne dass andere Polkappen-Elemente (wie beispielsweise in der/den Polkappen vorhandene Anschlüsse) den Boden berühren.The axially extending area of the pole caps advantageously extends over a pole area of the pole cap in such a way that the container can be set up without the spherical cap area of the pole cap or the container elements attached there touching the ground. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the axially extending area or the extension of the cylindrical shell area can be made so long that its front edge can be used as a base on which the container can stand vertically safely without other pole cap elements (such as connectors found in the pole cap(s) touching the ground.

Der zylindrische Bereich der Polkappe kann einen radial nach außen weisenden Bund aufweisen, mit dem die Verstärkungswicklung radial und axial im Wesentlichen abschließt. Es ist auch möglich, dass die Verstärkungslage über die Stirnseiten des sich axial erstreckenden Bereiches der Polkappe hinaus reicht und radial nach innen um diesen stirnseitigen Bereich der Polkappe gefalzt ist, wodurch ein Formschluss zwischen der Verstärkungslage und der Polkappe entsteht, durch welche axiale Kräfte besser aufgenommen werden.The cylindrical area of the pole cap can have a collar pointing radially outwards, with which the reinforcement winding ends radially and axially substantially. It is also possible for the reinforcement layer to extend beyond the end faces of the axially extending area of the pole cap and to be folded radially inward around this end area of the pole cap, creating a form fit between the reinforcement layer and the pole cap, through which axial forces are better absorbed will.

Zur Verbesserung der Kraftübertragung zwischen Mantelrohr und der jeweiligen Polkappe kann auch auf der Außenseite des sich axial erstreckenden Bereiches der Polkappe und/oder auf der Außenseite des Mantelrohres eine spezielle Topographie in Form von jeweils einer oder mehreren Erhebungen angebracht sein. Beim Überwickeln dieser Erhebungen wird hier zusätzlich zum Stoffschluss zwischen den thermoplastischen Fügepartnern Polkappe / Mantelrohr und Tape ein Formschluss erzeugt, der die Übertragung insbesondere der Axialkräfte verbessert und damit die Verbindung (z.B. die Schweißnaht) zwischen den Polkappen bzw. den Polkappen und dem Mantelrohr entlastet.
Vorteilhafterweise kann ein beim Spritzgießen der Polkappen entstehender Anguss in diesem zylindrischen Bereich gelegt werden und damit bei geeigneter geometrischer Ausgestaltung die oben bereits beschriebene Erhebungen für den Formschlusses mit dem Tape bilden.To improve the power transmission between the jacket tube and the respective pole cap, a special topography in the form of one or more elevations can also be attached to the outside of the axially extending area of the pole cap and/or to the outside of the jacket tube. When winding over these elevations, a form fit is created in addition to the material connection between the thermoplastic joining partners pole cap / jacket tube and tape, which improves the transmission of axial forces in particular and thus relieves the connection (e.g. the weld seam) between the pole caps or the pole caps and the jacket tube.
Advantageously, a sprue produced during the injection molding of the pole caps can be placed in this cylindrical area and thus, with a suitable geometric design, form the above-described elevations for the form fit with the tape.

Um bei erhöhten Anforderungen an die Schmutzbelastbarkeit des Behälters die Ablagerung von Schmutz auf der Innenseite der axialen Verlängerung des zylindrischen Mantelteils der Polkappen zu verhindern, kann dieser Bereich in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung durch eine Kunststoff-Kappe verschlossen werden, die eingepresst, geklickt oder auf andere Weise befestigt wird. Dazu besteht die Möglichkeit, auf der Innenseite des verlängerten zylindrischen Mantelteils dafür erforderliche Befestigungselemente mit anzuspritzen (z.B. Zähne oder Hinterschnitte für eine Klicklasche oder eine Rändelung zum sicheren Einpressen oder aufstecken der Kunststoff-Kappe.
Die Polkappen besitzen in einer vorteilhaften Ausprägung im Fügebereich zwischen der jeweiligen Polkappe und dem Liner-Rohr einen beispielsweise zylindrischen Bereich, der den gleichen Durchmesser aufweist, wie das für die Herstellung des Druckbehälters verwendete Mantelliner-Rohr und mit diesem bevorzugt durch Stumpfschweißen oder Kleben gefügt wird. Der zumindest durch Schweißen oder Kleben hergestellte Verbindungsbereich zwischen den beiden Polkappen oder der ersten Polkappe und einem weiteren Behälterelement ist zusätzlich mit Tape umwickelt.In order to prevent the accumulation of dirt on the inside of the axial extension of the cylindrical shell part of the pole caps when there are increased demands on the container's dirt-resistance, this area can be closed by a plastic cap in a further advantageous embodiment, which is pressed in, clicked on or otherwise way is attached. There is also the option of injection-moulding the required fastening elements on the inside of the extended cylindrical casing part (e.g. teeth or undercuts for a click tab or knurling for securely pressing in or attaching the plastic cap.
In an advantageous embodiment, the pole caps have, for example, a cylindrical area in the joining area between the respective pole cap and the liner tube, which has the same diameter as the jacket liner tube used to manufacture the pressure vessel and is preferably joined to it by butt welding or gluing . The connection area between the two pole caps or the first pole cap and a further container element, produced at least by welding or gluing, is additionally wrapped with tape.

Verfahrensgemäß erfolgt die Herstellung eines Druckbehälters unter Verwendung mindestens einer ersten Polkappe und eines weiteren Behälterelements dadurch, dass die erste Polkappe und das weitere Element im Wesentlichen zueinander fluchtend zu einer Längsachse positioniert und anschließend zumindest bereichsweise mit einer Verstärkungswicklung versehen werden, die die erste Polkappe und das weitere Behälterelement zumindest bereichsweise überlappt, wobei die Verstärkungswicklung aus wenigstens einer Lage eines Tapes gewickelt wird, welches in seiner Breite der Breite eines Liner-Behälters angepasst ist.According to the method, a pressure vessel is produced using at least a first pole cap and a further vessel element in that the first pole cap and the further element are positioned essentially aligned with one another about a longitudinal axis and are then provided at least in regions with a reinforcing winding which strengthens the first pole cap and the further container element overlaps at least in regions, the reinforcement winding being wound from at least one layer of tape, the width of which is adapted to the width of a liner container.

Bevorzugt werden zwei Polkappen verwendet, wobei zuerst ein vorgefertigter Liner-Behälter hergestellt wird dadurch, dass die Polkappen an ihren aufeinander zuweisenden Stirnseiten miteinander verbunden werden oder zwischen den aufeinander zuweisenden Stirnseiten der beiden Polkappen ein Mantelrohr befestigt wird und dass anschließend über den Außenumfang des Liner-Behälters zumindest eine Lage einer Verstärkungswicklung in Form wenigstens eines Tapes aufgewickelt wird.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Druckbehälters wird somit ein Wickelverfahren verwendet, welches die kosteneffiziente Realisierung der Verstärkungswicklungen erlaubt. Dazu wird der Liner-Behälter, welcher mindestens eine Polkappe, aber bevorzugt zwei Polkappen und ggf. ein Mantelrohr aufweist, drehbar zwischen mehreren Walzen positioniert. Das in seiner Breite auf die Länge des Behälters angepasste Tape wird vor Einlauf in die Walzen-Anlage durch eine Heizeinrichtung vorgewärmt und auf der zu verbindenden Kontaktseite aufgeschmolzen. Gleichzeitig wird durch Heizelemente auch die Oberfläche des rotierenden Liner-Behälters kurz vor dem Kontakt mit dem Tape angeschmolzen, um einen Stoffschluss und damit eine gute Kraftübertragung und Verklammerung zwischen Tape und Liner-Behälter-Oberfläche zu erreichen. Beim Einlauf über wenigstens eine beheizte Walze presst diese das aufgeschmolzene Tape dabei auf die ebenfalls aufgeschmolzene Linerbehälter-Oberfläche. Durch weitere Walzen am Umfang des Liner-Behälters wird das Tape beim Abkühlen weiterhin gegen die Außenwandung des Liner-Behälters gepresst und es wird eine dauerhafte und sichere Verbindung zwischen dem Liner-Behälter und dem Tape sichergestellt. Diese Wirkung und auch die zu erreichende Oberflächengüte des aufgebrachten Tapes kann in einer vorteilhaften Ausführung der Wickelvorrichtung durch einen Bandumlauf zwischen den Walzen noch verbessert werden. Im weiteren Verlauf wird das bereits mit der Wandung des Liner-Behälters verbundene Tape auf seiner Außenseite erneut durch Heizelemente angeschmolzen, um nach Erreichen eines vollem Umlaufes des Liner-Behälters die stoffschlüssige Überlappung zwischen dem Beginn des Tapes und der nächsten Lage bzw. dem Ende des Tapes bei einlagiger Bewicklung zu gewährleisten. Es sollte dabei gewährleistet werden, dass für eine ausreichende Abstützung des Liner-Behälters gegenüber dem im Betrieb herrschenden Innendruck und ggf. einwirkenden anderen Belastungen entweder eine einzelne Tape-Lage ausreichender Dicke und inneren Beschaffenheit im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften mit für die erforderliche Kraftübertragung ausreichender Überlappung oder eine Verstärkungswicklung aus mehreren Tape-Lagen aufgebracht werden kann, die durch die Kombination mehrerer Lagen die erforderlichen mechanischen Eigenschaften sicherstellt. Dabei ist auch die Kombination unterschiedlicher Tape-Arten im Hinblick auf Faser-Material, Fasergehalt, Faserorientierung und Aufbau des jeweiligen Schichtverbundes möglich.Two pole caps are preferably used, with a prefabricated liner container first being produced in that the pole caps are connected to one another at their end faces that point toward one another, or a jacket tube is fastened between the end faces of the two pole caps that point toward one another, and that then the outer circumference of the liner Container at least one layer of a reinforcement winding is wound in the form of at least one tape.
To produce the pressure vessel according to the invention, a winding method is used which allows the reinforcement windings to be implemented in a cost-efficient manner. For this purpose, the liner container, which has at least one pole cap, but preferably two pole caps and possibly a jacket tube, is positioned so that it can rotate between a number of rollers. The tape, whose width is adapted to the length of the container, is preheated by a heating device before it enters the roller system and is melted on the contact side to be connected. At the same time, heating elements also melt the surface of the rotating liner container shortly before it comes into contact with the tape in order to achieve a material connection and thus good power transmission and clamping between the tape and the liner container surface. When entering via at least one heated roller, this presses the melted tape onto the surface of the liner container, which is also melted. Additional rollers on the circumference of the liner container continue to press the tape against the outer wall of the liner container as it cools, ensuring a permanent and secure connection between the liner container and the tape. In an advantageous embodiment of the winding device, this effect and also the surface quality to be achieved of the applied tape can be further improved by a tape circulation between the rollers. In the further course, the tape that is already connected to the wall of the liner container is melted on its outside again by heating elements in order to close the material-bonded overlap between the beginning of the tape and the next layer or the end of the tape to be guaranteed with single-layer winding. It should be ensured that for adequate support of the liner container against the internal pressure prevailing during operation and any other loads acting on it, either a single tape layer of sufficient thickness and internal quality with regard to its mechanical properties with sufficient for the required force transmission Overlapping or a reinforcement winding of several layers of tape can be applied, which ensures the required mechanical properties through the combination of several layers. The combination of different types of tape with regard to fiber material, fiber content, fiber orientation and structure of the respective layered composite is also possible.

Der Haupt-Vorteil dieser Lösung im Vergleich zu bekannten Druckbehälter-Konstruktionen sind die einfache und damit kostengünstige Herstellung in wenigen Schritten und die verbesserte optische Erscheinung insbesondere im Vergleich zu konventionell bewickelten Verbund-Druckbehältern.The main advantage of this solution compared to known pressure vessel constructions is the simple and therefore inexpensive production in a few steps and the improved visual appearance, in particular compared to conventionally wound composite pressure vessels.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments and the associated drawings.

Es zeigen:

  • 1 zwei Polkappen, die zu einem Behälter verbunden werden sollen,
  • 2 die an ihren Stirnseiten miteinander verschweißten Polkappen und den dadurch gebildeten Liner-Behälter,
  • 3 den Linerbehälter mit umwickelten Tape,
  • 4 zwei Polkappen mit dazwischen positioniertem Mantelbereich (Mantelrohr), die zu einem Behälter verbunden werden sollen,
  • 5 die miteinander an den Stirnseiten mit dem Mantelbereich zu einem Liner-Behälter verbundenen Polkappen, wobei die Polkappen und der Mantelbereich über die gesamte Länge mit einem Tape umwickelt wurden, welches in der oberen Darstellung a über radial nach außen weisende Erhebungen im Außenring der Polkappen greift und in der unteren Darstellung b über die äußeren Stirnseiten der Polkappen radial nach innen gefalzt ist,
  • 6 einen Behälter mit einem Linerbehälter aus zwei Polkappen mit dazwischen befestigtem Mantelbereich, wobei die Polkappe und der Mantelbereich eine Erhebung aufweisen. Es ist hier nicht die gesamte Länge des Behälters mit dem Tape umwickelt,
  • 7 einen Behälter mit einem Linerbehälter aus zwei Polkappen und einem dazwischen angeordneten Mantelrohr, wobei die Polkappen an ihren nach außen weisenden Enden einen radial nach außen weisenden Absatz aufweisen und sich das hier mehrfach umwickelte Tape zwischen den Absätzen erstreckt und mit einer an der hier linken Polkappe aufgesteckten Kappe,
  • 8 zwei stirnseitig zu einem Druckbehälter verbundene Polkappen,
  • 9 zwei voneinander beabstandete Polkappen, die durch den Liner bzw. das Tape miteinander verbunden sind,
  • 10 einen Druckbehälter mit nur einer Polkappe, die mit einem napfartigen Behälterelement verbunden ist,
  • 11 einen Druckbehälter mit drei Kammern, die durch miteinander verbundene identische Polkappen gebildet werden,
  • 12 die ISO-Ansicht des Druckbehälters mit zwei Polkappen und dazwischen befestigtem Mantelrohr mit Tape vor der Bewicklung,
  • 13 das Schema des Wickelprozess und eine zugehörige Maschinerie.
Show it:
  • 1 two polar caps to be connected to form a container,
  • 2 the pole caps welded together at their ends and the liner container formed as a result,
  • 3 the liner container with wrapped tape,
  • 4 two pole caps with the jacket area (jacket tube) positioned in between, which are to be connected to form a container,
  • 5 the pole caps connected to each other at the end faces with the shell area to form a liner container, with the pole caps and the shell area being wrapped over the entire length with a tape, which in the upper illustration a grips radially outward-pointing elevations in the outer ring of the pole caps and is folded radially inwards over the outer end faces of the pole caps in the lower illustration b,
  • 6 a container with a liner container made of two pole caps with a jacket area fastened in between, the pole cap and the jacket area having an elevation. The entire length of the container is not wrapped with the tape here,
  • 7 a container with a liner container made of two pole caps and a jacket tube arranged between them, the pole caps having a radially outward-pointing shoulder at their outward-pointing ends and the tape, which is wrapped several times here, extends between the shoulders and is attached to the pole cap on the left here Cap,
  • 8th two pole caps connected at the front to form a pressure vessel,
  • 9 two spaced pole caps that are connected to each other by the liner or the tape,
  • 10 a pressure vessel with only one pole cap connected to a cup-like vessel element,
  • 11 a pressure vessel with three chambers formed by interconnected identical pole caps,
  • 12 the ISO view of the pressure vessel with two pole caps and the casing pipe attached between them with tape before wrapping,
  • 13 the scheme of the winding process and associated machinery.

1 zeigt als Skizze zwei Polkappen 1 mit einer Längsachse A, sowie mit einem nach außen gewölbten Boden, der eine Kalotte 2.1 und eine Krempe 2.2 aufweist und mit einem sich axial erstreckenden Außenring 4 Die beiden Polkappen 1 sollen an ihren aufeinander zuweisenden ersten Stirnseiten 4.1 miteinander verbunden werden In 2 ist der durch Verbinden der Polkappen 1 an deren aufeinander zuweisenden Stirnseiten 4.1 hergestellten Liner-Behälter LB mit zueinander fluchtenden Außenringen 4 der Polkappen 1 dargestellt. Die ersten Stirnseiten 4.1 wurden miteinander verschweißt. Gemäß 3 wurden die Außenringe 4 des Linerbehälters LB mit einem Tape 12 umwickelt, wobei sich das Material des Tapes 12 mit dem Material des Linerbehälters LB stoffschlüssig verbindet, und dadurch der Druckbehälter B hergestellt. Bereits vorher oder nach dem Umwickeln mit dem Tape 5 werden in eine oder beide Polkappen 1 entsprechende hier nicht dargestellte Anschlüsse eingebracht. 1 shows a sketch of two pole caps 1 with a longitudinal axis A and with an outwardly curved base, which has a cap 2.1 and a brim 2.2 and with an axially extending outer ring 4. The two pole caps 1 should be connected to one another at their first end faces 4.1 facing one another be in 2 shows the liner container LB produced by connecting the pole caps 1 at their mutually facing end faces 4.1 with outer rings 4 of the pole caps 1 aligned with one another. The first end faces 4.1 were welded together. According to 3 the outer rings 4 of the liner container LB were wrapped with a tape 12, the material of the tape 12 being bonded to the material of the liner container LB, and the pressure container B being produced as a result. Appropriate connections (not shown here) are introduced into one or both pole caps 1 before or after the tape 5 has been wrapped around them.

4 zeigt zwei Polkappen 1 und einen dazwischen angeordneten Mantelbereich 11. Die Polkappen 1 besitzen hier einen Außenring 4, der sich bis über die Kalotte 2.1 erstreckt und besitzen an ihrem äußeren Ende eine zweite Stirnseite 4.2. Die ersten Stirnseiten 4.1 weisen in Richtung zu den Stirnseiten 11.1 des Mantelbereiches 11 und werden später mit diesen auf Stoß verbunden. In der oberen Darstellung a weisen die Außenringe 4 eine radial nach außen weisende Erhebungen 4.3 auf. 4 shows two pole caps 1 and a jacket region 11 arranged between them. The pole caps 1 here have an outer ring 4 which extends over the spherical cap 2.1 and have a second end face 4.2 at their outer end. The first end faces 4.1 point in the direction of the end faces 11.1 of the casing area 11 and are later butt-joined to these. In the upper illustration a, the outer rings 4 have elevations 4.3 pointing radially outwards.

Wurden die ersten Stirnseiten 4.1 der Polkappen 1 mit den Stirnseiten 11.1 des Mantelbereiches 11 verbunden, bevorzugt verschweißt, wurde dadurch ein Linerbehälter LB gemäß 5 hergestellt, der anschließend mit einem Tape 12 umwickelt wurde. Nach dem Aushärten des beim Umwickeln teilweise aufgeschmolzenen Tapes 12 ist der Druckbehälter B gemäß 5 fertig gestellt.
In der oberen Darstellung a hat sich das Tape 12 um die Erhebungen 4.3 der Polkappen 1 gelegt, wodurch zusätzlich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Tape 12 und den Polkappen 1 realisiert wird, durch welche höhere Axialkräfte aufgenommen werden können. In der unteren Darstellung b wurde das Tape 12 über die zweiten Stirnseiten 4.1 der Polkappen 1 radial nach innen umgefalzt. Dadurch wird ebenfalls ein Formschluss zwischen dem Tape 12 und den Polkappen 1 realisiert, der die Aufnahme höherer Axialkräfte ermöglicht.If the first end faces 4.1 of the pole caps 1 were connected, preferably welded, to the end faces 11.1 of the jacket region 11, this resulted in a liner container LB according to FIG 5 produced, which was then wrapped with a tape 12. After the hardening of the tape 12, which was partially melted during wrapping, the pressure vessel B according to FIG 5 completed.
In the upper representation a, the tape 12 has placed itself around the elevations 4.3 of the pole caps 1, as a result of which a positive connection between the tape 12 and the pole caps 1 is also realized, through which higher axial forces can be absorbed. In the lower representation b, the tape 12 was folded over the second end faces 4.1 of the pole caps 1 radially inwards. As a result, a form fit is also realized between the tape 12 and the pole caps 1, which allows higher axial forces to be absorbed.

Dabei können ebenfalls bereits vorher in die Polkappen 1 und das Mantelrohr 11 die nicht dargestellten erforderlichen Anschlüsse eingebracht sein. Bei den Polkappen 1 und dem Mantelbereich 11 ist das Einbringen der Anschlüsse auch nach dem Tapen möglich. 5 zeigt den fertig gefügten Behälterliner beispielhaft als Ausführung mit zylindrischem Liner-Mantelrohr und das für die Verstärkungswicklung in seiner Breite angepasste Tape. The necessary connections (not shown) can also be introduced beforehand into the pole caps 1 and the jacket tube 11 . In the case of the pole caps 1 and the jacket area 11, the connections can also be made after the taping. 5 shows the ready-joined container liner as an example with a cylindrical liner jacket tube and the width of the tape adapted for the reinforcement winding.

Die in 4 und 5 in den Darstellungen a dargestellten Erhebungen 4.3 werden beispielsweise durch Angussbereiche bei durch Spritzguss hergestellten Polkappen ausgebildet. Dieser Anguss kann so gestaltet sein, dass er nach seinem Abtrennen die Erhebungen 4,3 zurücklässt, die beim Überwickeln mit der Verstärkungswicklung in Form des Tapes 12 einen Formschluss erzeugen. Durch diesen Formschluss zwischen Polkappe und Verstärkungswicklung verbessert sich die Übertragung insbesondere der aus dem Behälterquerschnitt und dem Innendruck resultierenden Längskräfte und entlastet damit die Fügestelle zwischen den Polkappen bzw. zwischen Polkappe und Liner-Mantelrohr zumindest teilweise von diesen Zugkräften.In the 4 and 5 Elevations 4.3 shown in illustrations a are formed, for example, by sprue areas in pole caps produced by injection molding. This sprue can be designed in such a way that, after it has been separated, it leaves behind the elevations 4, 3, which create a form fit when the reinforcement winding in the form of the tape 12 is wound over. This form fit between the pole cap and reinforcement winding improves the transmission of the longitudinal forces resulting from the container cross section and the internal pressure and thus at least partially relieves the joint between the pole caps or between the pole cap and the liner jacket tube of these tensile forces.

6 zeigt einen Behälter B mit einem Linerbehälter LB nach 5. Der Behälter B weist jedoch nicht über seine gesamte Länge das Tape 12 auf. 6 shows a container B with a liner container LB 5 . However, the container B does not have the tape 12 over its entire length.

7 zeigt die Zusammenstellung des erfindungsgemäßen Druckbehälters aus zwei Polkappen 1 und einem Mantelbereich 11. Der Druckbehälter B kann - bei entsprechenden Anforderungen an Durchmesser und Volumen - auch nur aus 2 Polkappen bestehen, welche ohne Zwischenstück direkt aneinander gefügt werden (siehe
1 bis 3). Hierbei ist eine begrenzte Anpassung des Behältervolumens über die Anpassung der Länge des zylindrischen Außenrings 4 der einzelnen Polkappen 1 möglich. Die Außenkontur der Polkappen 1 weist den erfindungsgemäßen sich axial erstreckenden Außenring 4 auf, der zuerst mit dem Mantelbereich 11 verschweißt oder verklebt wurde und nach dem Fügen und Entfernen evtl. vorhandener Schweißwülste oder Kleberreste durch ein Tape 12 bewickelt wurde, welches in seiner Breite der Breite des zu bewickelnden Bereiches angepasst ist. Durch die zylindrische Gestaltung des Außenrings 4 an jeder Polkappe 1 entsteht ein rein zylindrischer Wickelbereich, was den Wickelvorgang sehr stark vereinfacht und damit die Prozesszeit und Kosten für diesen Prozess reduziert. Zur Realisierung einer ausreichenden Stützwirkung der Verstärkungswicklung auf den Liner-Behälter LB kann entweder eine einzelne Wicklung mit für die Kraftübertragung ausreichender Überlappung der Enden durch ein Tape mit ausreichender Eigenfestigkeit für 1-lagige Verlegung oder eine mehrlagige Wicklung mit dünnerem Tape ausgeführt werden, die in Ihrer kumulierten Form als Mehrlagen-Verbund die Stützaufgaben zuverlässig übernehmen kann.
Vorteilhaft ist die Anbringung eines radial nach außen weisenden Bundes 4.2' am Ende des Außenrings, welche als axiale Begrenzung für die Verstärkungswicklung / das Tape 12 dient und gleichzeitig eine kopfseitige Aufstandsfläche des entstehenden Behälters B vergrößert und damit die Verstärkungswicklung vor Beschädigungen beim Hinstellen des Behälters B schützt. Dabei muss der Außenring 4 so lang ausgeführt sein, dass beim Hinstellen weder ggf. in die Polkappe integrierte Anschlüsse, noch andere Bereiche der Polkappe selbst den Boden berührt. Es ist in 6 ebenfalls die Ausführung einer Schutzkappe 13 dargestellt, welche die Aufgabe hat, den durch die zylindrische Verlängerung des Außenrings 4 der Polkappe 1 entstehenden Raum gegenüber der Ablagerung von Verschmutzungen abzuschirmen. Die Schutzkappe 13 kann hierbei eingepresst, geklickt, geklebt oder durch andere Verfahren dauerhaft oder lösbar mit der Polkappe 1 verbunden sein.
Nach 8 liegen zwei Polkappen 1 an ihren aufeinander zuweisenden Stirnseiten 4.1 aneinander an und wurden im Bereich der ersten Stirnseiten 4.1 miteinander verbunden, z.B. verschweißt, und am Außenumfang ihrer Außenringe 4 mit einem Tape 12 einfach oder mehrmals umwickelt, wodurch der Behälter B gebildet wird.
Die Polkappe 1 weist eine Hybridstruktur aus einem dreidimensional gewölbten Organoblech 2 und einer Kunststoffanspritzung 3 auf.
Das Organoblech 2 weist, wie bei einem gewölbten Boden üblich, eine mittlere Kalotte 2.1, und eine sich radial außen anschließende Krempe 2.2 auf. An die Krempe 2.2 schließt sich hier jedoch kein zylindrischer Teil (Bord) an.
Die Kunststoffanspritzung 3 stellt einen Verstärkungsbereich des Organobleches 2 zur Verfügung und bildet den an den Randbereich 2.3 des Organobleches 2 umfangsseitig angespritzten Außenring 4, der sich im Wesentlichen entlang der Längsachse A der Polkappe 1 erstreckt und hier in etwa zylinderförmig ausgebildet ist. An den Außenring 4 schließen sich Außenrippen 5 an, die sich vom nicht bezeichneten Innendurchmesser des Außenrings 4 radial nach innen bis zur Oberseite 2.4 des Organobleches 2 erstrecken, aber nicht bis zu der nach außen weisenden zweiten Stirnseite 4.2 des Außenrings 4 reichen. Weiterhin schließen sich an den Außenring 4 Innenrippen 6 an, die sich vom Innendurchmesser des Außenrings 4 radial nach innen erstrecken. Die Außenringe 4 weisen radial nach außen gerichtete Erhebungen 4.3 auf, über welche das Tape 12 gewickelt wurde. Die hier untere Polkappe 1 steht auf den nach unten weisenden zweiten Stirnfläche 4.2 des Außenrings 4. 7 shows the composition of the pressure vessel according to the invention, consisting of two pole caps 1 and a jacket area 11. The pressure vessel B can also consist of only 2 pole caps, which are joined directly to one another without an intermediate piece (see
1 until 3 ). Here, a limited adjustment of the container volume by adjusting the length of the cylindrical outer ring 4 of the individual pole caps 1 is possible. The outer contour of the pole caps 1 has the axially extending outer ring 4 according to the invention, which was first welded or glued to the casing area 11 and, after the joining and removal of any weld beads or adhesive residues present, was wrapped with a tape 12 which is the width of the width of the area to be covered is adapted. The cylindrical design of the outer ring 4 on each pole cap 1 results in a purely cylindrical winding area, which greatly simplifies the winding process and thus reduces the process time and costs for this process. In order to achieve a sufficient supporting effect of the reinforcement winding on the liner container LB, either a single winding with sufficient overlapping of the ends for the power transmission can be carried out using a tape with sufficient inherent strength for 1-layer installation or a multi-layer winding with thinner tape, which is used in your accumulated form as a multi-layer composite can reliably take over the support tasks.
It is advantageous to attach a collar 4.2' pointing radially outwards at the end of the outer ring, which serves as an axial limit for the reinforcement winding/the tape 12 and at the same time increases a head-side contact surface of the resulting container B and thus protects the reinforcement winding from damage when the container B is set down protects. In this case, the outer ring 4 must be designed so long that when it is put down, neither connections that may be integrated into the pole cap nor other areas of the pole cap itself touches the ground. It is in 6 also shown the design of a protective cap 13, which has the task of shielding the space created by the cylindrical extension of the outer ring 4 of the pole cap 1 against the accumulation of dirt. The protective cap 13 can be pressed in, clicked, glued or connected to the pole cap 1 permanently or detachably by other methods.
To 8th two pole caps 1 rest against one another on their end faces 4.1 facing one another and were connected to one another in the region of the first end faces 4.1, e.g. welded, and wrapped once or several times with a tape 12 on the outer circumference of their outer rings 4, whereby the container B is formed.
The pole cap 1 has a hybrid structure made from a three-dimensionally curved organo sheet 2 and a plastic injection molding 3 .
As is usual with a curved base, the organic sheet 2 has a central cap 2.1 and a rim 2.2 adjoining it radially on the outside. However, no cylindrical part (board) adjoins the brim 2.2 here.
The plastic injection molding 3 provides a reinforcement area of the organo sheet 2 and forms the edge area 2.3 of the organo Sheet 2 circumferentially molded outer ring 4, which extends substantially along the longitudinal axis A of the pole cap 1 and is approximately cylindrical here. The outer ring 4 is adjoined by outer ribs 5, which extend radially inward from the inner diameter (not designated) of the outer ring 4 to the upper side 2.4 of the organic sheet 2, but do not reach the outward-facing second end face 4.2 of the outer ring 4. Furthermore, close to the outer ring 4 inner ribs 6, which extend from the inner diameter of the outer ring 4 radially inward. The outer rings 4 have radially outwardly directed elevations 4.3, over which the tape 12 was wound. Here, the lower pole cap 1 stands on the downward-pointing second end face 4.2 of the outer ring 4.

Gemäß 9 wurden bei einem Behälter B zwei voneinander beabstandete Polkappen 1, deren aufeinander zuweisende erste Stirnseiten 4.1 voneinander beabstandet sind, an ihren Außenringen 4 durch das Tape 12 umwickelt und dadurch über das Tape 12 miteinander verbunden. Auch hier kann z.B. die zweite Stirnseite 4.2 der unteren oder oberen Polkappe 1 als Aufstellfläche verwendet werden.According to 9 In a container B, two pole caps 1 spaced apart from one another, whose first end faces 4.1 facing one another are spaced apart from one another, were wrapped by the tape 12 at their outer rings 4 and thereby connected to one another via the tape 12. Here too, for example, the second face 4.2 of the lower or upper pole cap 1 can be used as a mounting surface.

10 zeigt eine weitere Variante eines Behälters B, bei dem nur eine Polkappe 1 mit einem napfartigem Behälterelement 7 stirnseitig verbunden und anschließend mit einem Tape 12 umwickelt ist, 10 shows a further variant of a container B, in which only one pole cap 1 is connected to a cup-like container element 7 on the front side and then wrapped with a tape 12,

Es ist mit der erfindungsgemäßen Lösung ebenfalls möglich, einen Behälter B in Form eines Mehrkammerbehälters herzustellen (siehe 11), indem mehrere Polkappen 1 - hier vier Polkappen 1 - miteinander an ihren Außenringen 4 verbunden und anschließend mit Tape 12 umwickelt werden. Dadurch werden hier 3 Kammern K gebildet. Die Variation der Länge der Kammern kann durch die Länge der Außenringe eingestellt werden. Weiterhin können zwischen den Polkappen 1 auch zusätzliche Mantelbereiche angeordnet sein, um die Länge der Kammern K zu vergrößern.It is also possible with the solution according to the invention to produce a container B in the form of a multi-chamber container (see 11 ) by connecting several pole caps 1 - here four pole caps 1 - to one another at their outer rings 4 and then wrapping them with tape 12. As a result, 3 chambers K are formed here. The variation in the length of the chambers can be adjusted by the length of the outer rings. Furthermore, additional jacket areas can also be arranged between the pole caps 1 in order to increase the length of the chambers K.

Gemäß 12 wurde zwischen zwei voneinander beabstandete Polkappen 1, ein Mantelbereich 11 positioniert und der Mantelbereich 11 mit den Polkappen 1 durch eine Schweißnaht S verbunden und bilden dadurch einen Liner Behälter LB. Nun werden die Polkappe 1 und der Mantelbereich 11 durch ein Tape 12 umwickelt und dadurch miteinander verbunden.According to 12 a jacket area 11 was positioned between two pole caps 1 spaced apart from one another, and the jacket area 11 was connected to the pole caps 1 by a weld seam S, thereby forming a liner container LB. Now the pole cap 1 and the jacket area 11 are wrapped by a tape 12 and thereby connected to one another.

13 zeigt ein Schema eines für die Herstellung des erfindungsgemäßen Druckbehälters zweckdienlichen Bewicklungsprozesses und der dafür notwendigen Maschinenelemente. Dabei wird der Liner-Behälter LB in einer Vorrichtung drehbar gelagert und zwischen mehreren Walzen 14 positioniert. Das Tape 12 wird vor Einlauf in die Walzen-Anlage durch eine Heizeinrichtung 15 vorgewärmt und beim Einlauf über die beheizte Walze 14 durch weitere Heizelemente auf der Kontaktseite aufgeschmolzen. Zur ausreichenden Verklammerung zwischen Tape 12 und Liner-Behälter LB bzw. bereits aufgebrachter Tape-Lage wird durch Heizelemente auch die Oberfläche des rotierenden Liner-Behälters bzw. der bereits aufgebrachten Tape-Lage kurz vor dem Kontakt mit dem Tape angeschmolzen.
Eine ggf. gummiert ausgeführte beheizte Walze 14 presst das auf der Kontaktseite zum Liner-Behälter LB aufgeschmolzene Tape 12 an die aufgeschmolzene Linerbehälter-Oberfläche bzw. vorherige Tape-Lage. Durch weitere Andrückwalzen W am Umfang des Liner-Behälters B wird das Tape 12 beim Abkühlen weiterhin gegen die Wandung des Liner-Behälters LB gepresst. Diese Wirkung und auch die zu erreichende Oberflächengüte des aufgebrachten Tapes 12 kann in einer vorteilhaften Ausführung der Wickelvorrichtung durch einen Bandumlauf zwischen den Walzen noch verbessert werden. Im weiteren Verlauf wird das bereits mit der Wandung des Liner-Behälters LB verbundene Tape 12 auf seiner Außenseite erneut durch Heizelemente angeschmolzen, um nach Erreichen eines vollem Umlaufes des Liner-Behälters LB die stoffschlüssige Überlappung zwischen dem Beginn des Tapes 12 und der nächsten Lage bzw. dem Ende des Tapes 12 zu gewährleisten. 13 shows a diagram of a winding process useful for the production of the pressure vessel according to the invention and the machine elements required for this. In this case, the liner container LB is rotatably mounted in a device and positioned between a plurality of rollers 14 . The tape 12 is preheated by a heating device 15 before it enters the roller system and is melted by further heating elements on the contact side as it enters the heated roller 14 . For sufficient clamping between the tape 12 and the liner container LB or the tape layer that has already been applied, the surface of the rotating liner container or the tape layer that has already been applied is also melted shortly before contact with the tape by heating elements.
An optionally rubberized heated roller 14 presses the tape 12 melted on the contact side to the liner container LB onto the melted liner container surface or previous tape layer. Additional pressure rollers W on the circumference of the liner container B continue to press the tape 12 against the wall of the liner container LB as it cools. This effect and also the surface quality of the applied tape 12 to be achieved can be further improved in an advantageous embodiment of the winding device by a tape circulation between the rollers. In the further course, the tape 12, which is already connected to the wall of the liner container LB, is melted on its outside again by heating elements in order to seal the overlap between the beginning of the tape 12 and the next layer or to ensure the end of the tape 12 .

Bezugszeichenlistereference list

11
Polkappepolar cap
22
Organoblechorganic sheet
2'2'
Organoblech PlatineOrganic sheet circuit board
2.12.1
Kalottecap
2.22.2
Krempebrim
2.32.3
Randbereichedge area
2.42.4
Oberseitetop
2.52.5
Unterseitebottom
33
Kunststoffanspritzungplastic injection
44
Außenringouter ring
4.14.1
erste Stirnseite des Außenringsfirst face of the outer ring
4.24.2
Zweite Stirnseite des AußenringsSecond face of the outer ring
4.2'4.2'
BundFederation
4.34.3
Erhebungensurveys
55
Außenrippenexternal ribs
66
Innenrippeninner ribs
77
napfartiges Behälterelementbowl-like container element
1111
Mantelrohrcasing pipe
11.111.1
Stirnseiten des Mantelrohresend faces of the jacket pipe
1212
Tapetape
1313
Schutzkappeprotective cap
1414
Walzenrolls
1515
Heizeinrichtung heating device
AA
Längsachselongitudinal axis
LBLB
Liner-Behälterliner container
BB
Behältercontainer
KK
Kammerchamber
SS
SchweißnahtWeld

Claims (18)

Druckbehälter zur Speicherung von unter Druck stehenden Fluiden, wobei der Druckbehälter eine Längsachse (A) aufweist, unter Verwendung mindestens einer ersten Polkappe (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Polkappe (1) einen sich im Wesentlichen zur Längsachse (A) axial erstreckenden Bereich aufweist und dass die Polkappe (1) mit mindestens einem weiteren Behälterelement durch mindestens eine Verstärkungswicklung mindestens eines Tapes (12) verbunden ist, wobei das Tape (12) den sich axial erstreckenden Bereich der Polkappe (1) und einen Bereich des weiteren Behälterelementes mindestens teilweise überlappt und wobei die Verstärkungswicklung aus wenigstens einer Lage eines Tapes (12) gewickelt ist, welches in seiner Breite der Breite eines Liner-Behälters (LB) angepasst ist, wobei der Liner-Behälter (LB) die erste Polkappe (1) und eine, an ihren aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) zueinander positionierte zweite Polkappe aufweist oder der Liner-Behälter (LB) zwischen den aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) der beiden Polkappen (1) ein Mantelrohr (11) aufweist und anschließend über den Außenumfang des Liner-Behälters (LB) zumindest eine Lage einer Verstärkungswicklung in Form des Tapes (12) aufgewickelt ist, wobei das Tape (12) ein faserverstärktes thermoplastisches Halbzeug ist, das aus einem mehrlagigen Schichtverbund von Geweben oder Gelegen oder Mischformen der Beiden mit mindestens zwei Verstärkungsrichtungen besteht.Pressure vessel for storing pressurized fluids, the pressure vessel having a longitudinal axis (A), using at least one first pole cap (1), characterized in that the pole cap (1) has a region which essentially extends axially to the longitudinal axis (A). and that the pole cap (1) is connected to at least one further container element by at least one reinforcing winding of at least one tape (12), the tape (12) at least partially covering the axially extending region of the pole cap (1) and a region of the further container element overlaps and wherein the reinforcement winding is wound from at least one layer of tape (12), the width of which is adapted to the width of a liner container (LB), the liner container (LB) having the first pole cap (1) and a has second pole caps positioned towards one another on their mutually facing end faces (4.1) or the liner container (LB) between the aufeina Nder facing end faces (4.1) of the two pole caps (1) has a casing tube (11) and then at least one layer of a reinforcing winding in the form of the tape (12) is wound over the outer circumference of the liner container (LB), the tape (12 ) is a fiber-reinforced thermoplastic semi-finished product consisting of a multi-layer composite of fabrics or scrims or hybrids of the two with at least two directions of reinforcement. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Behälterelement eine zweite Polkappe (1), ein Mantelrohr (11) oder ein Bodenelement ist.pressure vessel claim 1 , characterized in that the further container element is a second pole cap (1), a jacket tube (11) or a base element. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Behälterelement einen sich im Wesentlichen axial erstreckenden Bereich aufweist, der in seiner Umfangsform der Umfangsform des sich axial erstreckenden Bereiches der ersten Polkappe (1) angepasst ist.pressure vessel claim 1 or 2 , characterized in that the further container element has a substantially axially extending area, which is adapted in its peripheral shape of the peripheral shape of the axially extending portion of the first pole cap (1). Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der sich axial erstreckende Bereich des ersten Behälterelementes und/oder des weiteren Behälterelementes im Wesentlichen zur Längsachse (A) des Behälters fluchtet oder zur Längsachse (A) des Behälters geneigt ist.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the axially extending portion of the first container element and/or the further container element is substantially aligned with the longitudinal axis (A) of the container or is inclined with respect to the longitudinal axis (A) of the container. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Polkappe (1) und das weitere Behälterelement aneinander anliegen oder voneinander beabstandet sind, wobei die Verbindung zwischen der ersten Polkappe (1) und dem weiteren Behälterelement durch das Tape (12) hergestellt ist.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the first pole cap (1) and the further container element abut one another or are spaced apart from one another, the connection between the first pole cap (1) and the further container element being produced by the tape (12). Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Polkappe (1) und das weitere Behälterelement an ihren aneinander liegenden Bereichen miteinander stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt sind.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the first pole cap (1) and the further container element are materially bonded to one another at their abutting areas, in particular welded. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Polkappe (1) und eine zweite Polkappe (1) an ihren aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) miteinander verbunden sind oder dass zwischen den aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) der beiden Polkappen (1) ein Mantelrohr (11) angeordnet ist und dass - über den Außenumfang der sich axial erstreckenden Bereiche der miteinander verbundenen Polkappen (1) oder - über den Außenumfang der sich axial erstreckenden Bereiche der Polkappen (1) und den Außenumfang des dazwischen angeordneten Mantelrohres (11) zumindest eine Lage einer Verstärkungswicklung aufgebracht ist.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the first pole cap (1) and a second pole cap (1) are connected to one another at their mutually facing end faces (4.1) or that between the mutually facing end faces (4.1) of the two pole caps (1) there is a jacket tube (11) and that - over the outer circumference of the axially extending areas of the pole caps (1) connected to one another, or - over the outer circumference of the axially extending areas of the pole caps (1) and the outer circumference of the jacket tube (11) arranged between them, at least one layer of a reinforcing winding is upset. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide sich axial erstreckenden Bereiche der ersten und zweiten Polkappen (1) und, wenn vorhanden, das zwischen den Polkappen (1) angeordnete Mantelrohr (11) mit einer Verstärkungswicklung versehen sind, die als ein Tape (12) ausgebildet ist, dessen Breite der Breite der beiden zylindrischen Bereiche der Polkappen (1) und, wenn vorhanden, des zylindrischen Längenbereiches des Mantelrohres (11) angepasst und in nur einer einzigen oder wenigen Windungen gewickelt ist.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that both axially extending areas of the first and second pole caps (1) and, if present, the jacket tube (11) arranged between the pole caps (1) are provided with a reinforcing winding which is designed as a tape (12). , whose width is adapted to the width of the two cylindrical areas of the pole caps (1) and, if present, to the cylindrical longitudinal area of the jacket tube (11) and wound in only a single or a few turns. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Polkappe (1) aus thermoplastischem Kunststoff mit Faserverstärkung besteht.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the pole cap (1) consists of thermoplastic material with fiber reinforcement. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der axial erstreckende Bereich der Polkappen (1) bis über einen Polbereich der Polkappe (1) erstreckt derart, dass der Behälter aufstellbar ist, ohne dass der Kalottenbereich der Polkappe (1) oder an der Polkappe (1) angeordnete Anschlusselemente den Boden berühren.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the axially extending area of the pole caps (1) extends beyond a pole area of the pole cap (1) in such a way that the container can be set up without the spherical cap area of the pole cap (1) or on the pole cap (1) being arranged connecting elements touch the ground. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Bereich der Polkappe (1) einen radial nach außen weisenden Bund (4.2') aufweist, mit dem die Verstärkungswicklung radial und axial im Wesentlichen abschließt oder dass die Verstärkungslage über die nach außen weisende Stirnseiten des sich axial erstreckenden Bereiches der Polkappe (1) hinausreicht und radial nach innen um diesen stirnseitigen Bereich der Polkappe (1) gefalzt ist.Pressure vessel according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the cylindrical area of the pole cap (1) has a collar (4.2') pointing radially outwards, with which the reinforcement winding essentially terminates radially and axially, or that the reinforcement layer extends over the outward-pointing end faces of the axially extending area of the pole cap (1) and is folded radially inwards around this end-side area of the pole cap (1). Druckbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der entstehende Raum zwischen der Polkappe (1) und einer Aufstandsfläche (F) durch eine in die zylindrische Verlängerung des zylindrischen Mantelrohres (11) eingebrachte Abschlusskappe verschließbar ist.Pressure vessel according to one of claims 2 until 11 , characterized in that the resulting space between the pole cap (1) and a contact area (F) can be closed by an end cap introduced into the cylindrical extension of the cylindrical jacket tube (11). Druckbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung der Polkappe (1) an das Mantelrohr (11) oder die Verbindung zwischen den beiden Polkappen (1) zur Herstellung des daraus gebildeten Druckbehälters durch Schweißen oder Kleben hergestellt ist und zumindest der durch Schweißen oder Kleben hergestellte Verbindungsbereich mit Tape (12) umwickelt ist.Pressure vessel according to one of claims 2 until 12 , characterized in that the connection of the pole cap (1) to the jacket tube (11) or the connection between the two pole caps (1) for the production of the pressure vessel formed therefrom is produced by welding or gluing and at least the connection area produced by welding or gluing with Tape (12) is wrapped. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite des Mantelrohres (11) und/oder auf der Außenseite des sich axial erstreckenden Bereiches der Polkappen (1) eine oder mehrere Erhebungen (4.3) vorhanden sind, die mit der Verstärkungswicklung überwickelt sind.Pressure vessel according to one of claims 2 until 13 , characterized in that on the outside of the jacket tube (11) and/or on the outside of the axially extending area of the pole caps (1) there are one or more elevations (4.3) over which the reinforcement winding is wound. Druckbehälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Außenseite des sich axial erstreckenden Mantelbereiches (11) liegenden Erhebungen (4.3) aus dem Anguss einer durch Spritzguss hergestellten Polkappe (1) gebildet wird.pressure vessel Claim 14 , characterized in that the elevations (4.3) lying on the outside of the axially extending jacket region (11) are formed from the sprue of a pole cap (1) produced by injection molding. Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters nach Anspruch 1 unter Verwendung mindestens einer ersten Polkappe (1) und eines weiteren Behälterelements, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Polkappe (1) und das weitere Behälterelement im Wesentlichen zueinander fluchtend zu einer Längsachse (A) positioniert und anschließend zumindest bereichsweise mit einer Verstärkungswicklung in Form eines Tapes (12) versehen werden, die die erste Polkappe (1) und das weitere Behälterelement zumindest bereichsweise überlappt und wobei die Verstärkungswicklung aus wenigstens einer Lage eines Tapes (12) gewickelt wird, welches in seiner Breite der Breite eines Liner-Behälters (LB) angepasst ist, wobei bei Verwendung einer ersten und einer zweiten Polkappe (1) dadurch zuerst der Liner-Behälter (LB) hergestellt wird derart, dass - die Polkappen (1) an ihren aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) zueinander positioniert werden oder - zwischen den aufeinander zuweisenden Stirnseiten (4.1) der beiden Polkappen (1) ein Mantelrohr (11) positioniert wird und dass anschließend über den Außenumfang des Liner-Behälters (LB) zumindest eine Lage einer Verstärkungswicklung in Form des Tapes (12) aufgewickelt wird.Process for manufacturing a pressure vessel claim 1 using at least a first pole cap (1) and a further container element, characterized in that the first pole cap (1) and the further container element are positioned essentially aligned with one another about a longitudinal axis (A) and then at least in regions with a reinforcing winding in the form of a tape (12), which at least partially overlaps the first pole cap (1) and the further container element, and the reinforcement winding is wound from at least one layer of tape (12), the width of which is adapted to the width of a liner container (LB). when using a first and a second pole cap (1), the liner container (LB) is first produced in such a way that - the pole caps (1) are positioned towards one another at their end faces (4.1) facing one another or - between the one another facing end faces (4.1) of the two pole caps (1) a jacket tube (11) is positioned and that a At least one layer of a reinforcement winding in the form of the tape (12) is then wound over the outer circumference of the liner container (LB). Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Liner-Behälter (LB) zwischen beheizten und unbeheizten Walzen (14) umläuft und dabei das Tape (12) nach vorherigem Anschmelzen durch die Walzen (14) auf die ebenfalls angeschmolzene Oberfläche des Liner-Behälters (LB) bzw. der vorherigen Tape-Lage gedrückt und mit dieser verbunden wird.procedure after Claim 16 , characterized in that the liner container (LB) circulates between heated and unheated rollers (14) and the tape (12), after having been melted beforehand, is then applied by the rollers (14) to the likewise partially melted surface of the liner container (LB) or .of the previous layer of tape is pressed and connected to it. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 2 Walzen (14) mit einem umlaufenden Band bestückt sind, das einen flächigen Andruck der Verstärkungswicklung auf der Oberfläche des Liner-Behälters bzw. der vorherigen Verstärkungswicklung erzeugt.procedure after Claim 16 or 17 , characterized in that at least 2 rollers (14) are fitted with a revolving band which produces a flat pressure of the reinforcement winding on the surface of the liner container or the previous reinforcement winding.
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