DE102019007550A1 - Pressurized gas container - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckgasbehälter (1) mit einem Kunststoffinnenbehälter (7), mit wenigstens einem metallischen Anschlussstück (2) und mit einer faserverstärkten Außenhülle (8), wobei zwischen dem Anschlussstück (2) und dem Kunststoffinnenbehälter (7) eine Dichtung (10) angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Druckgasbehälter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) zwischen dem Kunststoffinnenbehälter (7) und einer Dichtfläche in dem Anschlussstück (2) in Axialrichtung (a) des Druckgasbehälters verpresst wird, wozu das Anschlussstück (2) über ein Gewinde (5) mit einem auf der der Dichtung (10) abgewandten Seite des Kunststoffinnenbehälters (7) angeordneten Stützelement (6) verschraubbar ist.

Figure DE102019007550A1_0000
The invention relates to a pressurized gas container (1) with a plastic inner container (7), with at least one metallic connection piece (2) and with a fiber-reinforced outer shell (8), with a seal (10) between the connection piece (2) and the plastic inner container (7). is arranged. The compressed gas container according to the invention is characterized in that the seal (10) between the plastic inner container (7) and a sealing surface in the connection piece (2) is pressed in the axial direction (a) of the compressed gas container, for which purpose the connection piece (2) is via a thread (5) can be screwed to a support element (6) arranged on the side of the plastic inner container (7) facing away from the seal (10).
Figure DE102019007550A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgasbehälter nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a pressurized gas container according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.

Druckgasbehälter, beispielsweise zur Speicherung von unter Druck stehendem Wasserstoff in Brennstoffzellenfahrzeugen, sind soweit aus dem Stand der Technik bekannt. Der hier beschriebene Druckgasbehälter ist dabei ein sogenannter Typ-IV-Druckgasbehälter. Er umfasst einen Kunststoffinnenbehälter, welcher auch als Liner oder Innenliner bezeichnet wird, und ein metallisches Anschlussstück, welches mit diesem verbunden ist. Der Aufbau wird von einer faserverstärkten Außenhülle umgeben, welche die Druckkräfte in dem Druckgasbehälter entsprechend aufnimmt, während der Liner gegenüber dem gespeicherten Gas möglichst dicht ausgeführt ist. Zwischen dem Liner und dem Anschlussstück muss eine gasdichte Verbindung hergestellt werden, wenn das Ventil gegen das Anschlussstück abgedichtet wird. Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist deshalb neben einem Verschweißen des Innenliners mit dem metallischen Anschlussstück, welches auch als Boss bezeichnet wird, insbesondere ein Verbinden mit Dichtelementen bekannt. Die US 2014/0144866 A1 beschreibt in diesem Zusammenhang eine äußerst komplexe Dichtkontur, welche eine dichte Verbindung zwischen dem Kunststoffinnenbehälter und dem metallischen Anschlussstück gewährleisten soll. Dabei muss das Linermaterial durch geeignete Fertigungsschritte in speziell ausgeformte Kavitäten des Boss eingebracht werden. Bei weiteren Ausgestaltungen werden weiter Bauelemente eingesetzt, um den Liner und den Boss über ein Gewinde zur zusätzlichen Abdichtung zu verspannen. Da die Montage dieser Teile nur vom Inneren des Behälters erfolgen kann, ist die Behälterherstellung vergleichsweise aufwendig. Im Falle eines mehrteiligen Behälters entstehen zusätzliche potentielle Schwachstellen im Bauteil.Pressurized gas containers, for example for storing pressurized hydrogen in fuel cell vehicles, are known from the prior art. The pressurized gas container described here is a so-called type IV pressurized gas container. It comprises a plastic inner container, which is also referred to as a liner or inner liner, and a metallic connection piece which is connected to it. The structure is surrounded by a fiber-reinforced outer shell, which appropriately absorbs the pressure forces in the pressurized gas container, while the liner is made as tight as possible to the stored gas. A gas-tight connection must be established between the liner and the connection piece when the valve is sealed against the connection piece. Therefore, in addition to welding the inner liner to the metallic connection piece, which is also referred to as a boss, in particular a connection with sealing elements is known from the general prior art. The US 2014/0144866 A1 describes in this context an extremely complex sealing contour, which is intended to ensure a tight connection between the plastic inner container and the metallic connector. The liner material must be introduced into specially shaped cavities in the boss using suitable manufacturing steps. In further refinements, further components are used in order to brace the liner and the boss via a thread for additional sealing. Since these parts can only be assembled from inside the container, the manufacture of the container is comparatively complex. In the case of a multi-part container, additional potential weak points arise in the component.

Aus der DE 11 2006 003 013 T5 ist ebenfalls ein Druckgasbehälter, welcher hier als Tank bezeichnet wird, bekannt. Auch er besteht aus einem Kunststoffinnenbehälter, welcher über radial wirkende Dichtungen mit dem Boss verbunden ist. Radial bezieht sich dabei auf die zentrale Achse des Druckgasbehälters bzw. der zentralen Öffnung des Boss, in welche später ein Ventil eingeschraubt wird. Über eine Art Stützhülse werden konzentrisch angeordnete Teile des Innenbehälters und des Boss mit mindestens einer Dichtung verpresst. Dieser Metallring als Stützelement ist dabei entsprechend komplex in der Montage, da er einen Zugang von Innen erforderlich macht, um ihn entsprechend in Position zu bringen. Außerdem lassen sich die von ihm ausgeübten Druckkräfte nicht oder nur durch konstruktive Maßnahmen einstellen, was eine hohe Fertigungsgenauigkeit mit engen Toleranzen erfordert und daher ebenfalls nachteilig ist.From the DE 11 2006 003 013 T5 a pressurized gas container, which is referred to here as a tank, is also known. It also consists of a plastic inner container, which is connected to the Boss via radial seals. Radial refers to the central axis of the pressurized gas container or the central opening of the boss, into which a valve will later be screwed. Concentrically arranged parts of the inner container and the boss are pressed with at least one seal via a type of support sleeve. This metal ring as a support element is correspondingly complex to assemble, since it requires access from the inside in order to bring it into position accordingly. In addition, the pressure forces exerted by it cannot be adjusted or can only be adjusted by means of structural measures, which requires a high level of manufacturing accuracy with tight tolerances and is therefore also disadvantageous.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen verbesserten Druckgasbehälter mit einer Dichtung zwischen dem Anschlussstück und dem Kunststoffinnenbehälter anzugeben, welcher gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist, und welcher insbesondere die oben genannten Nachteile vermeidet.The object of the present invention is to provide an improved pressurized gas container with a seal between the connection piece and the plastic inner container, which is improved over the prior art and which in particular avoids the disadvantages mentioned above.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Druckgasbehälter mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters ergeben sich dabei aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a pressurized gas container with the features in claim 1, and here in particular in the characterizing part of claim 1. Further advantageous configurations of the pressurized gas container according to the invention result from the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Druckgasbehälter ist, vergleichbar wie die im Stand der Technik beschriebenen Behälter, als sogenannter Typ-IV-Druckgasbehälter ausgebildet. Er umfasst einen Kunststoffinnenbehälter, welcher auch als Liner bezeichnet wird, sowie wenigstens ein metallisches Anschlussstück, welches auch als Boss bezeichnet wird. Außerdem ist er mit einer faserverstärkten Außenhülle umgeben, welche die mechanischen Druckkräfte aufnimmt, welche der relativ dünne Kunststoffinnenbehälter, dessen primäre Aufgabe es ist, gegenüber dem gespeicherten Gas dicht zu sein, so nicht aufnehmen kann. Zwischen dem Anschlussstück und dem Kunststoffinnenbehälter ist dabei eine Dichtung angeordnet, sodass diese bei der Herstellung dichtend zueinander positioniert werden können, insbesondere bevor die faserverstärkte Außenhülle um den Aufbau gewickelt und/oder geflochten wird.The pressurized gas container according to the invention is designed as a so-called type IV pressurized gas container, comparable to the container described in the prior art. It comprises a plastic inner container, which is also referred to as a liner, and at least one metallic connection piece, which is also referred to as a boss. In addition, it is surrounded by a fiber-reinforced outer shell that absorbs the mechanical pressure forces that the relatively thin plastic inner container, whose primary task is to be tight against the stored gas, cannot absorb. A seal is arranged between the connection piece and the plastic inner container so that they can be positioned in a sealing manner with respect to one another during manufacture, in particular before the fiber-reinforced outer shell is wrapped and / or braided around the structure.

Erfindungsgemäß ist es bei dem Druckgasbehälter vorgesehen, dass die Dichtung zwischen dem Kunststoffinnenbehälter und einer Dichtfläche in dem Anschlussstück in Axialrichtung des Druckgasbehälters verpresst wird. Die Dichtung wird also als Axialdichtung realisiert. Dazu ist das Anschlussstück über ein Gewinde mit einem auf der der Dichtung abgewandten Seite des Kunststoffinnenbehälters angeordneten Stützelement verschraubbar. Das Stützelement drückt also den Kunststoffinnenbehälter gegen die Dichtung und lässt sich mit dem Anschlussstück verschrauben, sodass durch das einfache und effiziente Verschrauben während der Montage der Druck auf die Dichtung ausgeübt wird und damit letztlich die Dichtheit des Aufbaus sehr einfach und exakt eingestellt werden kann. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn bei der Herstellung keine überaus engen Fertigungstoleranzen eingehalten worden sind.According to the invention, it is provided in the compressed gas container that the seal is pressed between the plastic inner container and a sealing surface in the connection piece in the axial direction of the compressed gas container. The seal is thus implemented as an axial seal. For this purpose, the connection piece can be screwed via a thread to a support element arranged on the side of the plastic inner container facing away from the seal. The support element therefore presses the plastic inner container against the seal and can be screwed to the connection piece so that the pressure is exerted on the seal through the simple and efficient screwing during assembly and ultimately the tightness of the structure can be set very easily and precisely. This also applies in particular if no extremely tight manufacturing tolerances have been observed during manufacture.

Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der Idee ist die Dichtung dabei als O-Ring ausgebildet. Eine solche Ausbildung der Dichtung als O-Ring ermöglicht einen sehr einfachen und effizienten Einbau und die Verwendung einer relativ kostengünstigen Dichtung. Konstruktionsbedingt kann dabei durch das Verpressen in Axialrichtung ein O-Ring mit großer Schnurstärke eingesetzt werden, was ein weiterer entscheidender Vorteil des Aufbaus ist.According to an extremely favorable development of the idea, the seal is designed as an O-ring. Such a training of the seal as O-ring enables very simple and efficient installation and the use of a relatively inexpensive seal. Due to the design, an O-ring with a large cord thickness can be used by pressing in the axial direction, which is another decisive advantage of the structure.

Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters sieht es ferner vor, dass die Dichtfläche als Nutgrund einer umlaufenden Nut des Anschlussstücks ausgebildet ist. Eine solche Nut kann die Dichtung, insbesondere wenn diese als O-Ring ausgebildet ist, also entsprechend einfach aufnehmen. Es reicht dabei aus, den Nutgrund entsprechend zu bearbeiten, um hier eine hohe Dichtheit zu gewährleisten. Der entscheidende Vorteil liegt nun darin, dass die Bearbeitung der Dichtfläche auf der Außenseite des Liners relativ einfach vor der Montage erfolgen kann, sodass keine aufwändige Bearbeitung im Inneren der Behälters notwendig ist. Damit kann die ansonsten sehr aufwändige Reinigung von Bearbeitungsresten, wie Spänen, im Inneren des Behälters vollständig entfallen.Another very advantageous embodiment of the pressurized gas container according to the invention also provides that the sealing surface is designed as the groove base of a circumferential groove of the connection piece. Such a groove can accommodate the seal in a correspondingly simple manner, particularly if it is designed as an O-ring. It is sufficient to process the bottom of the groove accordingly in order to ensure a high level of tightness here. The decisive advantage is that the sealing surface on the outside of the liner can be machined relatively easily before assembly, so that no complex machining is necessary inside the container. This means that the otherwise very time-consuming cleaning of machining residues, such as chips, inside the container can be completely dispensed with.

Das Stützelement selbst kann dabei vorzugsweise ebenfalls aus Metall ausgebildet sein, um bei einer entsprechend einfachen und kompakten Ausführung sehr effizient die erforderlichen Stützkräfte aufzubringen.The support element itself can preferably also be made of metal in order to apply the necessary support forces very efficiently with a correspondingly simple and compact design.

Gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters kann das Stützelement dabei in den Kunststoffinnenbehälter integriert ausgeführt sein. Dabei wird das Stützelement beispielsweise in den durch Blasformen hergestellten Kunststoffinnenbehälter eingebracht, bevor dieser endgültig ausgeformt wird. Das Stützelement mit dem Kunststoffinnenbehälter lässt sich dann einfach und effizient mit dem Boss und der in die Nut im Boss eingelegten Dichtung verschrauben, um sehr effizient einen dichten Aufbau zu erreichen, dessen Vorspannung durch das Gewinde zwischen dem Stützelement und dem Boss eingestellt werden kann. Der Aufbau kann anschließend mit der faserverstärkten Außenhülle versehen werden, um den Druckgasbehälter fertig zu stellen.According to a very favorable embodiment of the pressurized gas container according to the invention, the support element can be designed to be integrated into the plastic inner container. In this case, the support element is introduced into the plastic inner container produced by blow molding, for example, before it is finally shaped. The support element with the plastic inner container can then be simply and efficiently screwed to the boss and the seal inserted into the groove in the boss in order to achieve a tight structure very efficiently, the pretensioning of which can be adjusted by the thread between the support element and the boss. The structure can then be provided with the fiber-reinforced outer shell in order to complete the pressurized gas container.

Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters sieht es nun außerdem vor, dass das Anschlussstück einteilig ausgeführt ist. Insbesondere ein solches einteiliges Anschlussstück ist hinsichtlich der Herstellung und der Montage außerordentlich einfach. Außerdem sind innerhalb des Anschlussstücks keine weiteren Dichtungen notwendig. Eine Abdichtung eines später in das Anschlussstück eingebrachten Ventils gegenüber dem Anschlussstück kann bei diesem Aufbau besonders einfach durch eine metallische Dichtfläche realisiert sein, sodass ein sehr dichter Aufbau möglich ist.Another extremely favorable embodiment of the pressurized gas container according to the invention now also provides that the connection piece is made in one piece. In particular, such a one-piece connection piece is extremely simple in terms of manufacture and assembly. In addition, no further seals are required within the connection piece. A sealing of a valve that is later introduced into the connection piece with respect to the connection piece can be implemented particularly easily in this construction by a metallic sealing surface, so that a very tight construction is possible.

Eine besonders günstige und vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters ist nachfolgend anhand der Zeichnung an einem möglichen Ausführungsbeispiel näher beschrieben.A particularly favorable and advantageous embodiment of the pressurized gas container according to the invention is described in more detail below with reference to the drawing of a possible embodiment.

Dabei zeigt die einzige beigefügte Figur einen Teilschnitt durch ein Anschlussstück und einen Teil der Hülle des Druckgasbehälters.The only attached figure shows a partial section through a connection piece and part of the shell of the pressurized gas container.

In der Darstellung der einzigen beigefügten Figur ist ein Ausschnitt aus einem in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Druckgasbehälter 1 zu erkennen. Dabei ist lediglich der Ausschnitt um ein Anschlussstück 2 herum dargestellt, und auch hiervon lediglich der oberhalb der zentralen Achse 3 liegende Abschnitt des um die zentrale Achse 3 rotationssymmetrischen Aufbaus. Das Anschlussstück 2 selbst, welches auch als Boss bezeichnet wird, weist eine zentrale Öffnung 4 auf, welche konzentrisch zur Achse 3 angeordnet ist und das Anschlussstück 2 in axialer Richtung a durchdringt. Am Außenumfang des Anschlussstücks 2 in dem Abschnitt, welcher später im Inneren des Druckgasbehälters 1 liegt, ist dabei ein mit 5 bezeichnetes Gewinde angeordnet. Auf dieses Gewinde lässt sich ein Stützelement 6 mit einem korrespondierenden Innengewinde aufschrauben bzw. der Boss 2 lässt sich in dieses Stützelement 6 entsprechend einschrauben. Das Stützelement 6 ist dabei mit einem Kunststoffinnenbehälter 7, dem sogenannten Liner, des Druckgasbehälters 1 verbunden bzw. in diesen integriert. Der Aufbau wird dann abschließend mit einer faserverstärkten Außenhülle 8 ummantelt. Bei dem Druckgasbehälter 1 handelt es sich demnach um einen sogenannten Typ-IV-Druckgasbehälter. Er kann beispielsweise zur Speicherung von Wasserstoff bei einem Nenndruck von 70 MPa eingesetzt werden, beispielsweise als einer von mehreren Druckgasbehältern im Tanksystem eines Brennstoffzellenfahrzeugs.In the representation of the only attached figure is a detail from a pressurized gas container, not shown in its entirety 1 to recognize. Only the cutout is around a connector 2 shown around, and here only the one above the central axis 3 section of the lying around the central axis 3 rotationally symmetrical structure. The connector 2 itself, which is also known as the boss, has a central opening 4th on which concentric to the axis 3 is arranged and the connector 2 penetrates in the axial direction a. On the outer circumference of the connection piece 2 in the section which will later be inside the pressurized gas container 1 is, a designated 5 thread is arranged. A support element can be attached to this thread 6th screw on with a corresponding internal thread or the boss 2 can be inserted into this support element 6th screw in accordingly. The support element 6th comes with a plastic inner container 7th , the so-called liner, of the pressurized gas container 1 connected or integrated into them. The structure is then finished with a fiber-reinforced outer shell 8th encased. With the pressurized gas container 1 it is therefore a so-called type IV pressurized gas container. It can be used, for example, to store hydrogen at a nominal pressure of 70 MPa, for example as one of several pressurized gas containers in the tank system of a fuel cell vehicle.

Der Boss 2 weist nun eine umlaufende Nut 9 zur Aufnahme eines O-Rings als Dichtung 10 auf. Der Boss 2 ist dabei einteilig ausgeführt. Die Nut 9 und der Nutgrund als eigentliche Dichtfläche kann sehr einfach und effizient bearbeitet werden, bevor der Boss 2 in den Aufbau des Druckgasbehälters 1 montiert wird, sodass eine effiziente Bearbeitung seiner Dichtfläche, ohne das Späne im Inneren des Druckgasbehälters 1 landen, möglich ist. Vergleichbares gilt für die Gegenfläche des Kunststoffinnenbehälters 7, welche mit dem Stützelement 6 integriert vor dem Einschrauben des Boss 2 in das Stützelement 6 ebenfalls offen liegt und von außen zugänglich ist. Der Aufbau mit der Nut 9 erlaubt es nun, einen O-Ring mit großer Schnurstärke einzusetzen, sodass einfach und effizient eine hohe Abdichtung erzielt und evtl. Toleranzen und unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten kompensiert werden kann. Hierfür werden das Stützelement 6 und der Boss 2 über das Gewinde 5 und das korrespondierende Innengewinde miteinander verschraubt. Über das Anzugsdrehmoment lässt sich der Druck auf den O-Ring als Dichtung 10 und damit letztlich die Vorspannung der Dichtung 10 einfach und effizient einstellen, sodass mit einfachen Mitteln ein sehr dichter Aufbau erzielt werden kann. Dieser Aufbau wird dann typischerweise nach der Verbindung zwischen dem Stützelement 6 und dem Liner 7 einerseits und dem Boss 2 andererseits mit der faserverstärkten Außenhülle 8 ummantelt, um so den gewünschten Druckgasbehälter 1 mit außerordentlich robuster, dichter und dennoch einfacher und kostengünstiger Anbindung des Kunststoffinnenbehälters 7 an das Anschlussstück 2 zu gewährleisten.The boss 2 now has a circumferential groove 9 to accommodate an O-ring as a seal 10 on. The boss 2 is made in one piece. The groove 9 and the groove base as the actual sealing surface can be machined very easily and efficiently before the boss 2 in the structure of the pressurized gas container 1 is mounted so that its sealing surface can be efficiently machined without the chips inside the pressurized gas container 1 landing is possible. The same applies to the opposite surface of the plastic inner container 7th , which with the support element 6th integrated before screwing in the boss 2 into the support element 6th is also open and accessible from the outside. The structure with the groove 9 It now allows the use of an O-ring with a large cord thickness, so that a high seal can be achieved easily and efficiently and possibly Tolerances and different thermal expansion behavior can be compensated. For this purpose, the support element 6th and the boss 2 about the thread 5 and the corresponding internal thread is screwed together. The tightening torque allows the pressure on the O-ring to act as a seal 10 and thus ultimately the pretensioning of the seal 10 set easily and efficiently so that a very tight structure can be achieved with simple means. This structure is then typically after the connection between the support element 6th and the liner 7th one hand and the boss 2 on the other hand with the fiber-reinforced outer shell 8th encased so as to create the desired compressed gas container 1 with an extraordinarily robust, tight and yet simple and inexpensive connection of the plastic inner container 7th to the connector 2 to guarantee.

In die Anschlussöffnung 4 des Anschlussstücks 2 kann dann in herkömmlicher Art und Weise ein Ventil eingesetzt werden. Insbesondere kann dieses Ventil über eine metallische Dichtfläche zwischen dem Ventil und dem Anschlussstück 2 abgedichtet werden, um auch in diesem Bereich einfach und effizient eine zuverlässige Abdichtung zu gewährleisten.In the connection opening 4th of the connector 2 a valve can then be used in a conventional manner. In particular, this valve can have a metallic sealing surface between the valve and the connection piece 2 be sealed in order to ensure a reliable seal simply and efficiently in this area as well.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2014/0144866 A1 [0002]US 2014/0144866 A1 [0002]
  • DE 112006003013 T5 [0003]DE 112006003013 T5 [0003]

Claims (6)

Druckgasbehälter (1) mit einem Kunststoffinnenbehälter (7), mit wenigstens einem metallischen Anschlussstück (2) und mit einer faserverstärkten Außenhülle (8), wobei zwischen dem Anschlussstück (2) und dem Kunststoffinnenbehälter (7) eine Dichtung (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) zwischen dem Kunststoffinnenbehälter (7) und einer Dichtfläche in dem Anschlussstück (2) in Axialrichtung (a) des Druckgasbehälters verpresst wird, wozu das Anschlussstück (2) über ein Gewinde (5) mit einem auf der der Dichtung (10) abgewandten Seite des Kunststoffinnenbehälters (7) angeordneten Stützelement (6) verschraubbar ist.Pressurized gas container (1) with a plastic inner container (7), with at least one metallic connection piece (2) and with a fiber-reinforced outer shell (8), a seal (10) being arranged between the connection piece (2) and the plastic inner container (7), thereby characterized in that the seal (10) between the plastic inner container (7) and a sealing surface in the connection piece (2) is pressed in the axial direction (a) of the compressed gas container, for which purpose the connection piece (2) has a thread (5) with one on the Seal (10) facing away from the plastic inner container (7) arranged support element (6) can be screwed. Druckgasbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) einen O-Ring aufweist.Pressurized gas container (1) Claim 1 , characterized in that the seal (10) has an O-ring. Druckgasbehälter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche als Nutgrund einer umlaufenden Nut (9) des Anschlussstücks (2) ausgebildet ist.Pressurized gas container (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the sealing surface is designed as the groove base of a circumferential groove (9) of the connection piece (2). Druckgasbehälter (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (6) aus Metall ausgebildet ist.Pressurized gas container (1) Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the support element (6) is made of metal. Druckgasbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (6) in den Kunststoffinnenbehälter (7) integriert ausgeführt ist.Pressurized gas container (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the support element (6) is designed to be integrated into the plastic inner container (7). Druckgasbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (2) einteilig ausgeführt ist.Pressurized gas container (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the connecting piece (2) is made in one piece.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116105060A (en) * 2023-03-31 2023-05-12 吉林化工学院 Novel light hydrogen-resistant high-pressure container

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0203631A2 (en) * 1985-05-30 1986-12-03 Duktrad International Annular closure with a flange for a pressurized vessel made of synthetic material
DE102009014057A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Daimler Ag Pressure vessel for storing hydrogen gas for driving land-based motor vehicle, has liner made of plastic, and flange cooperating with support ring at wall, where section of outer circumference of flange is conical
DE112006003013B4 (en) * 2005-11-08 2011-07-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Aichi-ken tank
US20140144866A1 (en) * 2012-11-23 2014-05-29 ILJIN Composites Co., Ltd. Pressure vessel
DE102015014650B3 (en) * 2015-11-12 2016-10-27 Audi Ag sealing arrangement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0203631A2 (en) * 1985-05-30 1986-12-03 Duktrad International Annular closure with a flange for a pressurized vessel made of synthetic material
DE112006003013B4 (en) * 2005-11-08 2011-07-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Aichi-ken tank
DE102009014057A1 (en) * 2009-03-20 2010-09-23 Daimler Ag Pressure vessel for storing hydrogen gas for driving land-based motor vehicle, has liner made of plastic, and flange cooperating with support ring at wall, where section of outer circumference of flange is conical
US20140144866A1 (en) * 2012-11-23 2014-05-29 ILJIN Composites Co., Ltd. Pressure vessel
DE102015014650B3 (en) * 2015-11-12 2016-10-27 Audi Ag sealing arrangement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116105060A (en) * 2023-03-31 2023-05-12 吉林化工学院 Novel light hydrogen-resistant high-pressure container
CN116105060B (en) * 2023-03-31 2023-08-29 吉林化工学院 Light hydrogen-resistant high-pressure container

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