DE102016204686A1

DE102016204686A1 - Drucktank

Info

Publication number: DE102016204686A1
Application number: DE102016204686.1A
Authority: DE
Inventors: Patrick Tichelmann; Robert Mielke
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-01-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien, insbesondere zum Einbau in ein Fahrzeug, mit einem einen Speicherraum für das Medium bereitstellenden Grundkörper, einem Anschlussstutzen zum Befüllen und Entleeren des Speicherraums mit dem Medium und mit einer den Grundkörper zumindest teilweise umschließenden Stützhülle aus einem Faserverbundwerkstoff zur mechanischen Stabilisierung des Grundkörpers, wobei der Anschlussstutzen in seiner axialen Richtung betrachtet zwei gegenüberliegend angeordnete Endabschnitte und einen zwischen diesen angeordneten hülsenförmigen Abschnitt hat, wobei der eine Endabschnitt an einer den Speicherraum des Grundkörpers freigebenden Öffnung angeschlossen ist und der Speicherraum von dem anderen Endabschnitt her über den hülsenförmigen Abschnitt mit dem Medium befüllbar und wieder entleerbar ist, wobei in der axialen Richtung betrachtet der andere Endabschnitt sich über den Grundkörper und die Stützhülle erstreckt und hierbei der hülsenförmige Abschnitt eine Öffnung in der Stützhülle durchgreift, und wobei ein die Öffnung der Stützhülle begrenzender Rand an einem ersten Anbindeabschnitt formschlüssig an einer Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts angebunden ist. Der erfindungsgemäße Druckbehälter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts im ersten Anbindeabschnitt, in der axialen Richtung vom einen zum anderen Endabschnitt betrachtet, zumindest abschnittweise konisch erweiternd ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien, wie diese beispielsweise zum Einbau in Fahrzeugen, bspw. als Drucktanks zur Speicherung von Flüssiggas (LPG-Tank) oder von verdichtetem Gas (CNG-Tank), verwendet werden.
Solche Druckbehälter besitzen in der Regel einem einen Speicherraum für das Medium bereitstellenden Grundkörper – auch Liner genannt –, einen, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Anschlussstutzen – auch Bossteil genannt – zum Befüllen und Entleeren des Speicherraums mit dem Medium und eine den Grundkörper zumindest teilweise umschließende Stützhülle aus einem Faserverbundwerkstoff, wie bspw. CFK oder GFK, zur mechanischen Stabilisierung des Grundkörpers. Ein solcher Grundkörper oder Liner hat oftmals einen zylindrischen Teil (gerade geschnittener, gleichbleibender Durchmesser) und zwei Dombereiche (rundlich geformt), welche jeweils an einem Ende des zylindrischen Teils angeordnet sind und somit den Grundkörper abschließen. Der Anschlussstutzen eines solchen Druckbehälters hat ferner, in seiner axialen Richtung betrachtet, zwei gegenüberliegend angeordnete Endabschnitte zwischen denen ein hülsenförmiger Abschnitt angeordnet ist, wobei der eine Endabschnitt an einer den Speicherraum des Grundkörpers freigebenden Öffnung angeschlossen ist und der Speicherraum somit von dem anderen Endabschnitt her über den hülsenförmigen Abschnitt mit dem Medium befüllbar und von diesem wieder entleerbar ist. Ferner erstreckt sich bei solchen Druckbehältern, in der axialen Richtung betrachtet, der andere Endabschnitt über den Grundkörper und die Stützhülle hinaus, weshalb der hülsenförmige Abschnitt eine Öffnung in der Stützhülle durchgreift. Zur mechanischen Stabilisierung der Anbindung des Anschlussstutzens an den Grundkörper ist ferner vorgesehen, dass ein die Öffnung der Stützhülle begrenzender Rand an einem ersten Anbindeabschnitt formschlüssig an einer Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts angebunden ist.
Ein solcher Druckbehälter ist bspw. aus der DE 10 2010 023 386 bekannt.
Da der Anschlussstutzen das Bauteil des Druckbehälters ist, welches entlang seiner axialen Richtung über den Grundkörper und die Stützhülle hinausragt, ist dieser in besonderem Maße empfindlich gegenüber mechanischen Belastungen in seiner axialen Richtung, wie diese bspw. in Crash-Situationen bei Unfällen auftreten können. Da solche Druckbehälter für Drücke von bspw. 300bar und mehr ausgelegt sein müssen, ist die mechanische Stabilität der Anbindung des Anschlussstutzens an den Grundkörper von hoher sicherheitsrelevanter Bedeutung. Aus diesem Grund wird bei der Auslegung solcher Druckbehälter der mechanischen Stabilisierung der Anbindung des Anschlussstutzens an den Grundkörper besondere Beachtung geschenkt. Aus diesem Grund gibt es ferner einen Belastungstest, bei dem der Anschlussstutzen in seiner axialen Richtung mit einer zum Grundkörper hin wirkenden Kraft beaufschlagt wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten Druckbehälter derart weiterzuentwickeln, dass die mechanische Stabilisierung der Anbindung des Anschlussstutzens an den Grundkörper verbessert wird.
Die Aufgabe wird durch einen Druckbehälter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfüllt.
Dadurch, dass die Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts im ersten Anbindeabschnitt, in der axialen Richtung vom einen zum anderen Endabschnitt betrachtet, sich zumindest abschnittweise konisch erweiternd ausgebildet ist, d.h. dass sich bei fortschreitender Betrachtung in der axialen Richtung vom einen zum anderen Endabschnitt die Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts sich konisch erweitert, wird erreicht, dass bei einer axialen Krafteinwirkung von außen, d.h. vom anderen Ende des Anschlussstutzens zum einen Ende des Anschlussstutzens gerichtet, zumindest ein Teil dieser eingeleiteten Kraft in der radialen Richtung in die Stützhülle eingeleitet werden kann und daher diese Kraft nicht direkt auf die Anschlussverbindung zwischen dem einen Endabschnitt und der Öffnung des Grundkörpers wirkt. Da die Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts im Bereich des ersten Anbindeabschnitts zumindest abschnittweise radial konisch erweitert ausgebildet ist, wird ferner der erste Anbindeabschnitt, d.h. die Kontakt- bzw. Verbindungsfläche, zwischen der Stützhülle und dem Anschlussstutzen vergrößert, gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Variante, bei der der Hülsenabschnitt im ersten Anbindeabschnitt in der Regel zylinderförmig ausgebildet ist. Durch die beiden Effekte wird die Anbindung des Anschlussstutzens an den Grundkörper daher deutlich stabilisiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im ersten Anbindeabschnitt, d.h. in dem Abschnitt indem der die Öffnung der Stützhülle begrenzende Rand formschlüssig an der Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts angebunden ist, sich der konisch erweiternde Abschnitt in der axialen Richtung betrachtet, über zumindest 50% der Dicke, bevorzugt über mehr als 70% der Dicke, besonders bevorzugt über die gesamte Dicke der Stützhülle erstreckt. Durch diese Maßnahme kann die oben genannte Krafteinleitung sehr wirkungsvoll in die Stützhülle über deren gesamte Dicke erfolgen und ist daher besonders effektiv.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Innenfläche der Stützhülle mit einem Großteil – d.h. mehr als 50%, insbesondere mehr als 80% – der Außenfläche des Grundkörpers, d.h. der Fläche des Grundkörpers die vom Speicherraum weg weist, flächig angebunden ist, wodurch dem Druckbehälter die notwendige mechanische Stabilität verliehen wird, die der Grundkörper für sich alleine nicht bereitstellen könnte. Um die mechanische Stabilität des Druckbehälters weiter zu verbessern kann es ferner sinnvoll sein, wenn die flächige Verbindung zwischen der Innenfläche der Stützhülle und der Außenfläche des Grundkörpers eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung ist.
Um die mechanische Festigkeit der Anbindung des Anschlussstutzens an den Grundkörper weiter zu verbessern kann es sinnvoll sein, wenn der Anschlussstutzen in seiner radialer Richtung betrachtet, d.h. senkrecht zur axialen Richtung, einen relativ zum hülsenförmigen Abschnitt erweiterten Flanschabschnitt hat, der den einen Endabschnitt oder einen Teil davon bereitstellt und dass in einem gemeinsamen zweiten, sich in der radialen Richtung erstreckenden Anbindeabschnitt der Flanschabschnitt zumindest abschnittweise zwischen der Außenfläche des Grundkörpers und der Innenfläche der Stützhülse form- und/oder stoffschlüssig eingebettet ist.
Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich die konische Außenfläche des Hülsenabschnitts in der axialen Richtung betrachtet unmittelbar an den Flanschabschnitt anschließt.
Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass eine Umleitung der axialen Kraft vom Anschlussstutzen in die Stützhülle besonders effektiv funktioniert, wenn sich der Konuswinkel der Außenfläche in einem Bereich von 0,5°–30°, bevorzugt in einem Winkel im Bereich 5°–20°, relativ zur axialen Richtung erstreckt.
Um die Verbindung zwischen dem Rand und der (in axialer Richtung des Anschlussstutzens betrachteten) konischen Außenfläche weiter zu verbessern ist es sinnvoll, wenn im ersten Anbindeabschnitt zumindest der konische Abschnitt der Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts aufgeraut ausgebildet ist.
Um ein Verdrehen des Anschlussstutzens bei Torsionsbelastung zu reduzieren bzw. zu verhindern kann es insbesondere sinnvoll sein, die Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts zumindest abschnittweise eine mehrkantige Form hat. Bspw. kann die Kontur der Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts – in Querschnittsrichtung des Anschlussstutzen, d.h. in der ebene senkrecht zu seiner axialen Richtung betrachtet – eine mehrkantige Form, bswp. 6-eckige Form oder 8-eckige Form, haben.
Zur weiteren Verbesserung der Verbindung zwischen dem Rand und der konischen Außenfläche kann es weiter sinnvoll sein, wenn im ersten Anbindeabschnitt zumindest der konische Abschnitt der Außenfläche des hülseförmigen Abschnitts mit dem Rand der Öffnung der Stützhülle stoffschlüssig verbunden ist, insbesondere verklebt ist. Als stoffschlüssige Verbindung soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede Verbindung verstanden werden, bei der die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Eine stoffschlüssige Verbindung ist gleichzeitig eine nicht lösbare Verbindung, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lässt.
Vorzugsweise ist ferner der Flanschabschnitt im zweiten Anbindeabschnitt mit der Außenfläche des Grundkörpers und/oder der Innenfläche der Stützhülse zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung auch noch stoffschlüssig verbunden.
Vorteilhafterweise ist der Grundbehälter im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, gefertigt. Ein solcher Grundbehälter erfüllt in hohem Maße die Anforderungen an Dichtigkeit gegenüber dem Medium, der Freiheit der Formgebung und der kostengünstigen Herstellbarkeit.
Um einen einfach herzustellenden Anschluss des Anschlussstutzens an den Grundbehälter zu realisieren kann es insbesondere sinnvoll sein, wenn der Grundbehälter im Bereich des Randes der Öffnung ein Schraubengewinde und der eine Endabschnitt, insbesondere der Flanschabschnitt, ebenfalls ein Schraubengewinde hat und wenn der Endabschnitt bzw. der Flanschabschnitt an der Öffnung des Grundbehälters angeschlossen ist durch Verschrauben der beiden Schraubengewinde. Nach einer konkreten und fertigungstechnisch einfach zu realisierenden Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der die Öffnung des Grundkörpers umgebende Rand durch einen hervorstehenden Kragen bereitgestellt ist, der zumindest abschnittweise das Schraubengewinde des Grundkörpers bereitstellt.
Zur Regelung des Drucks des Mediums im Druckbehälter ist es insbesondere von Vorteil, wenn an dem anderen Ende des Anschlussstutzens ein Druckventil derart angeschlossen ist, dass der Speicherraum des Grundbehälters über das Druckventil mit dem Medium befüll- und entleerbar ist.
Nach einer weiteren konkreten und fertigungstechnisch einfach zu realisierenden Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der hülsenförmige Abschnitt, bevorzugt der hülsenförmige Abschnitt und der Flanschabschnitt, besonders bevorzugt der Anschlussstutzen, als rotationssymmetrischer Körper mit einer Symmetrieachse ausgebildet ist, wobei die Symmetrieachse und die axiale Richtung des Anschlussstutzens zusammenfallen, d.h. identisch sind.
Ferner ist der Grundkörper und insbesondere die Stützhülle insbesondere als rotationssymmetrischer Körper mit einer Symmetrieachse ausgebildet, wobei die Symmetrieachse des Grundkörpers und die axiale Richtung des Anschlussstutzens zusammenfallen. Durch diese Maßnahme lässt sich die Stützhülle besonders einfach durch einen Faserwickelprozess herstellen, bei dem der Anschlussstutzen einen Teil der Rotations- und Symmetrieachse beim Wickelprozess bildet.
Der die Stützhülle oder einen wesentlichen Teil dieser – mehr als 90% – bereitstellende Faserverbundwerkstoff umfasst vorzugsweise oder ist vorzugsweise gebildet aus: Kohlenstofffaser-verstärkten-Kunststoff (CFK), Glasfaser-verstärkten-Kunststoff (GFK) oder einer Mischung davon.
Eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Stützhülle lagenweise gewickelt ausgebildet ist und dass der Endabschnitt bzw. der Flanschabschnitt zuerst mit dem Grundkörper verbunden, insbesondere verschraubt, wurde, bevor die Stützhülle gewickelt wurde. Hierdurch wird in der Regel eine unlösbare Verbindung zwischen dem bspw. mit dem Grundkörper verschraubten Anschlussstutzen und der Stützhülle geschaffen, die nur durch zumindest teilweise Zerstörung der Stützhülle im Bereich des Anschlussstutzens wieder gelöst werden kann. Vorzugsweise umfasst hierbei die Stützhülle mehr als drei übereinander angeordnete Wickellagen, bevorzugt mehr als 10 übereinander angeordnete Wickellagen. Konkret kann die Stützhülle zwischen 12 und 20 übereinander angeordnete Wickellagen umfassen. Die Stützhülle kann eine Dicke im Bereich von 1,5mm bis 30mm haben. Dankbar ist auch eine Dicke im Bereich von 1,5mm bis 10mm.
Bei dem metallischen Werkstoff aus dem der Anschlussstutzen gebildet sein kann, kann es sich insbesondere um einen Aluminiumwerkstoff handeln.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen die
1 einen teilweise aufgeschnittenen Druckbehälter in perspektivischer Darstellung,
2 einen Druckbehälter im Bereich des Anschlussstutzens im Querschnitt wie aus dem Stand der Technik bekannt und
3 einen Druckbehälter im Bereich des Anschlussstutzens im Querschnitt gemäß der Erfindung.
Die 1 zeigt einen teilweise aufgeschnittenen Druckbehälter 1 in perspektivischer Darstellung. Der Druckbehälter 1 dient zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien, insbesondere zum Einbau in ein Fahrzeug, und hat einen einen Speicherraum 2 für das Medium bereitstellenden Grundkörper 3, einen aus einem metallischen Werkstoff, bspw. Aluminium, gefertigten Anschlussstutzen 4, an dem ein Druckventil 5 angeschlossen ist, zum Befüllen und Entleeren des Speicherraums 2 mit dem Medium, sowie eine den Grundkörper 3 zumindest teilweise umschließende Stützhülle 6 aus einem Faserverbundwerkstoff, zur mechanischen Stabilisierung des Grundkörpers 3. Vorliegend ist eine Innenfläche 6.1 der Stützhülle 6 an der Außenfläche 3.1 des Grundkörpers 3, d.h. der Fläche des Grundkörpers 3, die vom Speicherraum 2 weg weist, flächig form- und/oder stoffschlüssig angebunden.
Zu bemerken ist, dass der Grundbehälter 3 vorliegend aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gefertigt ist und der Faserverbundwerkstoff der Stützhülle 6 einen Kohlenstofffaser-verstärkten-Kunststoff (CFK) und/oder einen Glasfaser-verstärkten-Kunststoff (GFK) umfasst oder daraus gebildet ist.
Zum Aufbau der Stützhülle 6 werden hierzu die Fasern lagenweise um den Grundkörper 3 gewickelt, wobei der Anschlussstutzen 4 zuerst an den Grundkörper 3 angebunden wurde, bevor die Stützhülle 6 gewickelt wurde.
Nach Fertigstellung der Stützhülle 6 kann diese mehr als zehn übereinander angeordnete Wickellagen umfassen.
Die 2 zeigt einen im prinzipiellen Aufbau mit der 1 gleichen Druckbehälter 1 im Bereich seines Anschlussstutzens 4 im Querschnitt wie aus dem Stand der Technik bekannt. Zu bemerken ist, dass weitere mögliche Bauteile, wie bspw. Dichtungen und dgl., der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind.
Der Anschlussstutzen 4 des gezeigten Druckbehälters 1 hat, in seiner axialen Richtung L betrachtet, zwei gegenüberliegend angeordnete Endabschnitte 4.1, 4.2 und einen zwischen diesen angeordneten hülsenförmigen Abschnitt 4.3, wobei der eine Endabschnitt 4.2 an einer den Speicherraum 2 des Grundkörpers 3 freigebenden Öffnung 7 angeschlossen ist und der andere Endabschnitt, in der axialen Richtung L betrachtet, sich über den Grundkörper 3 und die Stützhülle 6 erstreckt.
Vorliegend ist der gesamte Anschlussstutzen 4 als rotationssymmetrischer Körper mit einer Symmetrieachse ausgebildet, welche durch die axiale Richtung L des Anschlussstutzens festgelegt ist. Ferner sind der Grundkörper 3 und die Stützhülle 6 als rotationssymmetrischer Körper mit einer Symmetrieachse ausgebildet, welche mit der axialen Richtung L des Anschlussstutzens 4 zusammenfällt.
Die Öffnung 7 des Grundkörpers 3 wird vorliegend durch einen als hervorstehenden Kragen 8 ausgebildeten Rand 8 mit einem Schraubengewinde 9 gebildet. An diesen Kragen 8 ist der Anschlussstutzen 4 mit seinem einen Endabschnitt 4.2, der ebenfalls ein Schraubengewinde 10 umfasst, durch Verschrauben der beiden Schraubengewinde 9, 10 angeschlossen. Im Ergebnis ist der Speicherraum 2 von dem am anderen Endabschnitt 4.1 angeschlossenen Druckventil 5 her über den hülsenförmigen Abschnitt 4.3 mit dem Medium befüllbar und von diesem wieder entleerbar.
An dem anderen Ende 4.1 des Anschlussstutzens 4 ein Druckventil 5 derart angeschlossen ist, dass der Speicherraum 2 des Grundbehälters 3 mit dem Medium befüll- und entleerbar ist.
Wie aus der Darstellung der 2 zu entnehmen ist, ist der eine Endabschnitt 4.2 als Flanschabschnitt ausgebildet, der sich, in radialer Richtung R des Anschlussstutzens 4, d.h. senkrecht zur axialen Richtung L, betrachtet, relativ zum hülsenförmigen Abschnitt 4.3 erweitert. Man erkennt ferner, dass, in der radialen Richtung R betrachtet, in einem gemeinsamen zweiten Anbindeabschnitt 15 der Flanschabschnitt 4.2 zwischen der Außenfläche 3.1 des Grundkörpers 3 und der Innenfläche 6.1 der Stützhülse 6 formschlüssig eingebettet ist.
Weiter erkennt man, dass der hülsenförmige Abschnitt 4.3 eine Öffnung 11 in der Stützhülle 6 durchgreift, wobei ein die Öffnung 11 der Stützhülle 6 begrenzender Rand 12 an einem ersten Anbindeabschnitt 13 formschlüssig an einer Außenfläche 14 des hülsenförmigen Abschnitts 4.3 angebunden ist, wobei vorliegend die Außenfläche 14 des hülsenförmigen Abschnitts 4.3 als kreiszylindrische Mantelfläche ausgebildet ist.
In der Beschreibung der 3 soll nur auf die Unterschiede zum Druckbehälter 1 der 2 eingegangen werden.
Die 3 zeigt einen Druckbehälter 1 im Bereich des Anschlussstutzens 4 im Querschnitt gemäß der Erfindung.
Bei dem in der 3 gezeigten Druckbehälter 1 ist erfindungsgemäß die Außenfläche 14 des hülsenförmigen Abschnitts 4.3 im ersten Anbindeabschnitt 13, in der axialen Richtung L vom einen Endabschnitt 4.2 zum anderen Endabschnitt 4.1 betrachtet, konisch erweiternd ausgebildet, d.h. erweitert sich konisch in der radialen Richtung R. Man erkennt im konkreten Ausführungsbeispiel, dass sich der konisch erweiternde Abschnitt – dieser erstreckt sich vorliegend in der axialen Richtung L über die gesamte Länge des hülsenförmigen Abschnitts 4.3 – im ersten Anbindeabschnitt 13 in der axialen Richtung L betrachtet, über die gesamte Dicke D der Stützhülle 6 erstreckt, wobei der Konuswinkel α der Außenfläche 14 relativ zur axialen Richtung L in einem Bereich von 0,5°–30° liegt. Ferner ist vorliegend im ersten Anbindeabschnitt 13 der konische Abschnitt der Außenfläche 14 des hülsenförmigen Abschnitts 4.3 aufgeraut ausgebildet und mit dem Rand 12 der Öffnung 11 der Stützhülle 6 verklebt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010023386 [0003]

Claims

Druckbehälter zur Speicherung von flüssigen oder gasförmigen Medien, insbesondere zum Einbau in ein Fahrzeug, mit einem einen Speicherraum für das Medium bereitstellenden Grundkörper, einem, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Anschlussstutzen zum Befüllen und Entleeren des Speicherraums mit dem Medium und mit einer den Grundkörper zumindest teilweise umschließenden Stützhülle aus einem Faserverbundwerkstoff zur mechanischen Stabilisierung des Grundkörpers, wobei der Anschlussstutzen in seiner axialen Richtung betrachtet zwei gegenüberliegend angeordnete Endabschnitte und einen zwischen diesen angeordneten hülsenförmigen Abschnitt hat, wobei der eine Endabschnitt an einer den Speicherraum des Grundkörpers freigebenden Öffnung angeschlossen ist und der Speicherraum von dem anderen Endabschnitt her über den hülsenförmigen Abschnitt mit dem Medium befüllbar und wieder entleerbar ist, wobei in der axialen Richtung betrachtet der andere Endabschnitt sich über den Grundkörper und die Stützhülle erstreckt und hierbei der hülsenförmige Abschnitt eine Öffnung in der Stützhülle durchgreift, und wobei ein die Öffnung der Stützhülle begrenzender Rand an einem ersten Anbindeabschnitt formschlüssig an einer Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts im ersten Anbindeabschnitt, in der axialen Richtung vom einen zum anderen Endabschnitt betrachtet, zumindest abschnittweise konisch erweiternd ausgebildet ist.
Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich im ersten Anbindeabschnitt der konisch erweiternde Abschnitt in der axialen Richtung betrachtet, über zumindest 50% der Dicke, bevorzugt über mehr als 70% der Dicke, besonders bevorzugt über die gesamte Dicke der Stützhülle erstreckt.
Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenfläche der Stützhülle mit einem Großteil der Außenfläche des Grundkörpers, d.h. der Fläche des Grundkörpers die vom Speicherraum weg weist, flächig angebunden ist.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen in seiner radialen Richtung betrachtet, d.h. senkrecht zur axialen Richtung, einen relativ zum hülsenförmigen Abschnitt erweiterten Flanschabschnitt hat, der den einen Endabschnitt oder einen Teil davon bereitstellt und dass in einem gemeinsamen zweiten sich in der radialen Richtung erstreckenden Anbindeabschnitt der Flanschabschnitt zumindest abschnittweise zwischen der Außenfläche des Grundkörpers und der Innenfläche der Stützhülse formschlüssig eingebettet ist.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Konuswinkel der Außenfläche in einem Bereich von 0,5°–30° relativ zur axialen Richtung erstreckt.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Anbindeabschnitt zumindest der konische Abschnitt der Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts aufgeraut ausgebildet ist.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Anbindeabschnitt zumindest der konische Abschnitt der Außenfläche des hülsenförmigen Abschnitts mit dem Rand der Öffnung der Stützhülle verklebt ist.
Druckbehälter nach, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundbehälter im Wesentlichen aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, gefertigt ist.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundbehälter im Bereich des Randes der Öffnung ein Schraubengewinde und der eine Endabschnitt, insbesondere der Flanschabschnitt, ebenfalls ein Schraubengewinde hat und dass der Endabschnitt bzw. der Flanschabschnitt an der Öffnung des Grundbehälters angeschlossen ist durch Verschrauben der beiden Schraubengewinde.
Druckbehälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der die Öffnung des Grundkörpers umgebende Rand durch einen hervorstehenden Kragen bereitgestellt ist, der zumindest abschnittweise das Schraubengewinde des Grundkörpers bereitstellt.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende des Anschlussstutzens ein Druckventil derart angeschlossene ist, dass der Speicherraum des Grundbehälters über das Druckventil mit dem Medium befüll- und entleerbar ist.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverbundwerkstoff Kohlenstofffaser-verstärkten-Kunststoff (CFK) oder Glasfaser-verstärkten-Kunststoff (GFK) umfasst oder daraus gebildet ist.
Druckbehälter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützhülle lagenweise gewickelt ausgebildet ist und dass der Endabschnitt bzw. der Flanschabschnitt zuerst mit dem Grundkörper verschraubt wurde, bevor die Stützhülle gewickelt wurde.
Druckbehälter nach Verbindung zwischen der Innenfläche der Stützhülle, dadurch gekennzeichnet, dass der hülsenförmige Abschnitt, bevorzugt der hülsenförmige Abschnitt und der Flanschabschnitt, besonders bevorzugt der Anschlussstutzen, als rotationssymmetrischer Körper mit einer Symmetrieachse ausgebildet ist, und dass die Symmetrieachse die axiale Richtung des Anschlussstutzens bildet.
Druckbehälter nach Verbindung zwischen der Innenfläche der Stützhülle, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper und insbesondere die Stützhülle als rotationssymmetrischer Körper mit einer Symmetrieachse ausgebildet ist, und dass die Symmetrieachse des Grundkörpers und die axiale Richtung des Anschlussstutzens zusammenfallen.