DE102019134165A1 - Method of manufacturing a pressure vessel and pressure vessel - Google Patents
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Abstract
Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters 5 für gasförmige Brennstoffe, wobei eine Außenschicht 30 aus einem metallischen Material, welche einen Liner 10 umgibt, bereitgestellt und mittels eines Metall-Spinning-Verfahrens bearbeitet wird. Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß ferner einen zugehörigen Druckbehälter 5.The technology disclosed here relates according to the invention to a method for producing a pressure vessel 5 for gaseous fuels, an outer layer 30 made of a metallic material, which surrounds a liner 10, being provided and processed by means of a metal spinning method. According to the invention, the technology disclosed here also relates to an associated pressure vessel 5.
Description
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters für gasförmige Brennstoffe sowie einen Druckbehälter.The technology disclosed here relates to a method for producing a pressure vessel for gaseous fuels and a pressure vessel.
Druckbehälter können beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet werden, um gasförmigen Brennstoff wie beispielsweise Wasserstoff zu speichern. Dabei wird typischerweise gefordert, dass sie sich einfach herstellen lassen und sie eine besonders niedrige Permeabilität für darin gespeicherten gasförmigen Brennstoff aufweisen. Bekannt sind beispielsweise Druckbehälter für Wasserstoff, welche lediglich aus einer Metalllegierung hergestellt sind, welche wasserstoff undurchlässig ist. Entsprechende Metalllegierungen sind jedoch teuer. Andere bekannte Druckbehälter sind beispielsweise aus einer CFK-Armierung hergestellt, wobei innenliegend typischerweise ein Liner vorhanden ist, welcher für eine geringe Permeabilität von Wasserstoff sorgt. Auch dabei ist die Materialauswahl jedoch eingeschränkt.Pressure vessels can be used, for example, in motor vehicles to store gaseous fuel such as hydrogen. It is typically required that they can be produced easily and that they have a particularly low permeability for the gaseous fuel stored therein. Pressure vessels for hydrogen are known, for example, which are only made of a metal alloy which is impermeable to hydrogen. Corresponding metal alloys are expensive, however. Other known pressure vessels are made, for example, from a CFRP reinforcement, with a liner typically being present on the inside, which ensures a low permeability of hydrogen. However, the choice of materials is also limited here.
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, einen alternativen, beispielsweise leichter herzustellenden Druckbehälter vorzusehen. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgaben werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed here to reduce or eliminate at least one disadvantage of a previously known solution or to propose an alternative solution. In particular, it is a preferred object of the technology disclosed here to provide an alternative, for example easier to manufacture, pressure vessel. Further preferred objects can result from the advantageous effects of the technology disclosed here. The objects are achieved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims represent preferred configurations.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters für gasförmige Brennstoffe, mit folgenden Schritten:
- - Bereitstellen, bevorzugt Herstellen einer Außenschicht aus einem metallischen Material, wobei die Außenschicht einen Liner umgibt,
- - Bearbeiten der Außenschicht mittels eines Metall-Spinning-Verfahrens.
- - Providing, preferably producing, an outer layer from a metallic material, the outer layer surrounding a liner,
- - Processing of the outer layer by means of a metal spinning process.
Es hat sich gezeigt, dass durch eine solche Vorgehensweise ein Herstellungsprozess von Druckbehältern stark vereinfacht werden kann, da ein metallisches Material samt Liner mittels eines Metall-Spinning-Verfahrens in seine gewünschte Form gebracht werden kann. Durch die Verwendung eines Liners wird ein Schutz gegen ein Austreten von Wasserstoff erreicht. Dies erlaubt eine wesentlich größere Freiheit bei der Auswahl von metallischen Materialien, wobei beispielsweise metallische Materialien verwendet werden können, welche leichter zu bearbeiten sind oder einen niedrigeren Anschaffungspreis haben.It has been shown that a production process for pressure vessels can be greatly simplified by such a procedure, since a metallic material including the liner can be brought into its desired shape by means of a metal spinning process. The use of a liner provides protection against the leakage of hydrogen. This allows a much greater freedom in the selection of metallic materials, it being possible, for example, to use metallic materials which are easier to process or have a lower purchase price.
Die Außenschicht ist typischerweise diejenige Schicht, welche den fertigen Druckbehälter nach außen hin abgrenzt. Der Liner kann insbesondere einen Hohlkörper ausbilden, in welchem der gasförmige Brennstoff gespeichert ist. Der Liner kann insbesondere aus einem Metall, aus einer Metalllegierung oder aus einem Kunststoff hergestellt sein. Zweckmäßig ist beispielsweise ein Liner aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Im Liner wird der Brennstoff gespeichert und der Liner ist i.d.R. für die Dichtheit des Druckbehälters zuständig. Falls beispielsweise Wasserstoff gespeichert wird, ist der Liner i.d.R. ausgebildet, eine Wasserstoffpermeation zu vermeiden. Eine metallische Ausführung kann sowohl lasttragend, als auch, wie ein Polymer-Liner, nicht lasttragend ausgelegt sein. Üblicherweise wird die Linerkontur so dünn wie möglich gewählt, da die Festigkeit der Außenschicht wesentlich höher ist und somit eine dünnere Gesamtwandstärke erreicht werden kann. Beispielsweise kann die maximale Wandstärke des Liners weniger als 70 mm, weniger als 30 mm, bevorzugt weniger als 10 mm oder 5 mm betragen. Wie der Druckbehälter weist auch der Liner i.d.R. eine längliche, bevorzugt zylindrische Form mit i.d.R. gewölbten Endbereichen auf. Die Endbereiche und ein dazwischen angeordneter i.d.R. zylindrischer Umfangsbereich sind insbesondere vorteilhaft einstückig geformtThe outer layer is typically that layer which delimits the finished pressure vessel from the outside. The liner can in particular form a hollow body in which the gaseous fuel is stored. The liner can in particular be made of a metal, a metal alloy or a plastic. For example, a liner made of aluminum or an aluminum alloy is expediently formed. The fuel is stored in the liner and the liner is usually responsible for the tightness of the pressure vessel. If, for example, hydrogen is stored, the liner is usually designed to prevent hydrogen permeation. A metallic design can be designed to be load-bearing as well as, like a polymer liner, not to be load-bearing. Usually, the liner contour is chosen to be as thin as possible, since the strength of the outer layer is significantly higher and a thinner overall wall thickness can therefore be achieved. For example, the maximum wall thickness of the liner can be less than 70 mm, less than 30 mm, preferably less than 10 mm or 5 mm. Like the pressure vessel, the liner usually has an elongated, preferably cylindrical shape with usually arched end areas. The end areas and a generally cylindrical circumferential area arranged between them are particularly advantageously formed in one piece
Die Bearbeitung mittels eines Metall-Spinning-Verfahrens kann insbesondere dergestalt erfolgen, dass von außen ein Werkzeug aufgebracht wird, welches die Außenschicht gezielt nach innen eindrückt. Dadurch können beispielsweise Endbereiche bzw. Dome ausgebildet werden. Es kann hierfür eine Form verwendet werden, worauf weiter unten näher eingegangen werden wird.Processing by means of a metal spinning process can in particular take place in such a way that a tool is applied from the outside, which tool presses the outer layer inwards in a targeted manner. In this way, for example, end regions or domes can be formed. A shape can be used for this, which will be discussed in more detail below.
Bevorzugt werden vor dem Bereitstellen oder Herstellen der den Liner umgebenden Außenschicht folgende Schritte ausgeführt:
- - Bereitstellen, bevorzugt Herstellen des Liners,
- - Bereitstellen, bevorzugt Herstellen der Außenschicht,
- - Aufschieben der Außenschicht auf den Liner.
- - Provision, preferably production of the liner,
- - Providing, preferably producing, the outer layer,
- - Sliding the outer layer onto the liner.
Der Liner kann dabei insbesondere in einer Form vorliegen, welche vollständig oder zumindest entlang eines wesentlichen Teils einer axialen Erstreckung einer Zylinderform entspricht. Eine Verformung kann insbesondere an Endbereichen vorhanden sein, um sich gewünschten Formen eines fertigen Druckbehälters anzupassen. Der Liner hat typischerweise bereits vor dem Einbau in den Druckbehälter eine Stabilität, welche ausreicht, um eine solche Form zu halten. Die hier beschriebene Vorgehensweise ermöglicht ein einfaches Zusammenführen von Liner und Außenschicht, wobei anschließend das Metall-Spinning-Verfahren angewandt werden kann.The liner can in particular be in a shape which corresponds completely or at least along a substantial part of an axial extension of a cylindrical shape. A deformation can be present in particular at the end regions in order to adapt the desired shapes of a finished pressure vessel. Even before it is installed in the pressure vessel, the liner is typically stable enough to hold such a shape. The procedure described here enables the liner and outer layer to be easily brought together, with then the metal spinning process can be used.
Der Liner kann insbesondere mit einem oder mehreren daran angebrachten Bossen bereitgestellt werden. Entsprechende Bosse können beispielsweise aus Metall ausgebildet sein. In Bossen können beispielsweise Ventile oder andere Einheiten verbaut sein. Durch das Bereitstellen bzw. Herstellen des Liners samt daran angebrachten Bossen wird die Fertigung vereinfacht, da diese außerhalb bzw. unabhängig von der Außenschicht einfacher an dem Liner befestigt werden können.In particular, the liner can be provided with one or more bosses attached to it. Corresponding bosses can be made of metal, for example. Valves or other units can be installed in bosses, for example. By providing or manufacturing the liner including the bosses attached to it, production is simplified, since these can be attached to the liner more easily outside or independently of the outer layer.
Der Liner kann insbesondere nach dem Aufschieben der Außenschicht auf den Liner, jedoch zweckmäßig vor dem Bearbeiten der Außenschicht aufgeblasen werden. Dadurch kann beispielsweise der Durchmesser des Liners zumindest geringfügig vergrößert werden, so dass er sich dem Innendurchmesser der Außenschicht anpasst. Dadurch kann eine bestmögliche Ausnutzung des vorhandenen Volumens erzielt werden. Alternativ kann auch die Außenschicht an den Liner angeformt werden. Ebenso ist es möglich, Liner und Außenschicht miteinander zu verbinden, beispielsweise durch ein Klebeverfahren oder durch eine thermische Verbindung.The liner can in particular be inflated after the outer layer has been pushed onto the liner, but expediently before the outer layer is processed. In this way, for example, the diameter of the liner can be increased at least slightly so that it adapts to the inner diameter of the outer layer. As a result, the best possible utilization of the available volume can be achieved. Alternatively, the outer layer can also be molded onto the liner. It is also possible to connect the liner and the outer layer to one another, for example by means of an adhesive process or a thermal connection.
Bevorzugt wird vor dem Bearbeiten der Außenschicht zumindest ein Boss in die Außenschicht eingebracht. Dies kann beispielsweise wie eben beschrieben, also angebracht an den Liner, erfolgen. Der Boss kann insbesondere bei dem Metall-Spinning-Verfahren als Form dienen. Beispielsweise kann er als Grundform oder als Basis-Form dienen. Insbesondere können zwei Bosse verwendet werden, welche typischerweise an jeweiligen gegenüberliegenden Längsenden angeordnet sein können. Dies erlaubt eine besonders effiziente Vorgehensweise bei der Herstellung, da der häufig ohnehin notwendige Boss gleich als Form für das Metall-Spinning-Verfahren dienen kann und somit kein zusätzliches Werkzeug benötigt wird. Die Außenschicht wird dabei besonders gut an den Boss angepasst, wobei Außenschicht und Boss auch im fertigen Druckbehälter typischerweise gut formangepasst sein sollen.At least one boss is preferably introduced into the outer layer before the machining of the outer layer. This can be done, for example, as just described, that is to say attached to the liner. The boss can serve as a mold, especially in the metal spinning process. For example, it can serve as a basic shape or as a basic shape. In particular, two bosses can be used, which can typically be arranged at respective opposite longitudinal ends. This allows a particularly efficient procedure in production, since the boss, which is often necessary anyway, can serve as a mold for the metal spinning process and thus no additional tool is required. The outer layer is particularly well adapted to the boss, with the outer layer and boss typically also having to be well adapted in shape in the finished pressure vessel.
Das metallische Material kann insbesondere einen Nickelgehalt von weniger als 13 %, weniger als 10%, weniger als 5 % oder weniger als 1 % aufweisen. Es handelt sich hierbei insbesondere um das metallische Material der Außenschicht. Ein solcher Nickelgehalt kann gewählt werden, da der Liner dafür sorgt, dass der Wasserstoff bzw. sonstige gasförmige Brennstoffe innerhalb des Liners gehalten werden und somit das metallische Material nicht mehr dafür sorgen muss, dass die Permeabilität ausreichend gering ist. Eine solche niedrige Permeabilität wird typischerweise durch einen hohen Nickelgehalt erreicht. Entsprechende metallische Materialien mit hohem Nickelgehalt sind jedoch teuer.The metallic material can in particular have a nickel content of less than 13%, less than 10%, less than 5% or less than 1%. This is in particular the metallic material of the outer layer. Such a nickel content can be selected because the liner ensures that the hydrogen or other gaseous fuels are kept within the liner and thus the metallic material no longer has to ensure that the permeability is sufficiently low. Such low permeability is typically achieved with a high nickel content. Corresponding metallic materials with a high nickel content are expensive, however.
Bevorzugt hat das metallische Material eine Streckgrenze von mehr als 300 MPa, mehr als 1.000 MPa oder mehr als 1.500 MPa. Die Verwendung von Materialien mit derart hoher Streckgrenze ist möglich, da der Liner für die notwendige niedrige Permeabilität sorgt und den gasförmigen Brennstoff, beispielsweise Wasserstoff, vom metallischen Material fernhält. Als insbesondere vorteilhaft hat sich eine Streckgrenze zwischen 1.500 MPa und 1.600 MPa erwiesen.The metallic material preferably has a yield strength of more than 300 MPa, more than 1,000 MPa or more than 1,500 MPa. The use of materials with such a high yield point is possible because the liner ensures the necessary low permeability and keeps the gaseous fuel, for example hydrogen, away from the metallic material. A yield strength between 1,500 MPa and 1,600 MPa has proven particularly advantageous.
Bevorzugt wird durch das Metall-Spinning-Verfahren zumindest ein abgerundeter Bereich an einem axialen Ende ausgebildet. Ein solcher abgerundeter Bereich kann insbesondere als Dom bezeichnet werden. Insbesondere können durch das Metall-Spinning-Verfahren auch abgerundete Bereiche an beiden axialen Enden ausgebildet werden.At least one rounded area is preferably formed at one axial end by the metal spinning process. Such a rounded area can in particular be called a dome. In particular, the metal spinning process can also be used to form rounded areas at both axial ends.
Gemäß einer Ausführung wird zwischen Liner und einem durch Metall-Spinning-Verfahren bearbeiteten bzw. zu bearbeitenden Bereich der Außenschicht eine Wärmeschutzschicht eingebracht. Dadurch kann eine thermische Bearbeitung während des Metall-Spinning-Verfahrens verwendet werden bzw. es kann eine Temperaturerhöhung akzeptiert werden, ohne dass eine thermische Beschädigung des Liners erfolgt bzw. ein Risiko dafür erhöht wird.According to one embodiment, a heat protection layer is introduced between the liner and a region of the outer layer that is machined or to be machined by metal spinning processes. As a result, thermal processing can be used during the metal spinning process or an increase in temperature can be accepted without causing thermal damage to the liner or increasing the risk thereof.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner einen Druckbehälter, welcher mittels eines Verfahrens wie hierin beschrieben hergestellt wurde. Bezüglich des Verfahrens können alle hierin beschriebenen Varianten verwendet werden.The technology disclosed here also relates to a pressure vessel which was produced by means of a method as described herein. With regard to the method, all variants described herein can be used.
Der Druckbehälter kann insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel Personenkraftwagen, Krafträder oder Nutzfahrzeuge, verwendet werden. Er dient zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigem Brennstoff. Der Druckbehälter kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem (auch „Compressed Natural Gas“ oder CNG genannt) oder verflüssigtem (auch „Liquid Natural Gas“ oder LNG genannt) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Der Druckbehälter kann beispielsweise als kryogener Druckbehälter oder als Hochdruckgasbehälter ausgeführt sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch „Nominal Working Pressure“ oder NWP genannt) von ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von ca. 700 barü oder mehr zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs liegen.The pressure vessel can in particular be used for a motor vehicle, for example passenger cars, motorcycles or utility vehicles. It is used to store fuel that is gaseous under ambient conditions. The pressure vessel can be used, for example, in a motor vehicle that is operated with compressed (also called “Compressed Natural Gas” or CNG) or liquefied (also called “Liquid Natural Gas” or LNG) natural gas or with hydrogen. The pressure vessel can be designed, for example, as a cryogenic pressure vessel or as a high-pressure gas vessel. High-pressure gas containers are designed to store fuel permanently at ambient temperatures at a nominal operating pressure (also called “nominal working pressure” or NWP) of approx. 350 barg (= overpressure compared to atmospheric pressure), further preferably of approx. 700 barg or more. A cryogenic pressure vessel is suitable for storing the fuel at the aforementioned operating pressures even at temperatures which are well below the operating temperature of the motor vehicle.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner einen Druckbehälter, welcher eine Außenschicht und einen innenliegenden Liner aufweist, wobei zwischen Liner und Außenschicht zumindest entlang eines Bereichs eine Wärmeschutzschicht angeordnet ist. Der Druckbehälter kann insbesondere mittels eines hierin beschriebenen Verfahrens hergestellt sein. Die Wärmeschutzschicht kann dabei insbesondere während des Verfahrens eine thermische Beschädigung des Liners vermeiden. Sie kann auch im fertigen Druckbehälter bleiben und beispielsweise die Rolle eines bekannten „Shear Ply“ zur Vermeidung von Spannungsspitzen im Bereich des Übergangs zwischen dem metallischen Boss des Liners und dem Kunststoff des Liners einnehmen. Insbesondere kann die Brandschutzschicht eine Dicke zwischen 2 mm und 3 mm haben.The technology disclosed here also relates to a pressure vessel which has an outer layer and an inner liner, a heat protection layer being arranged between the liner and the outer layer at least along one area. The pressure vessel can in particular be produced by means of a method described herein. The heat protection layer can thereby avoid thermal damage to the liner, in particular during the process. It can also remain in the finished pressure vessel and, for example, take on the role of a well-known "shear ply" to avoid voltage peaks in the area of the transition between the metallic boss of the liner and the plastic of the liner. In particular, the fire protection layer can have a thickness between 2 mm and 3 mm.
Mit anderen Worten kann beispielsweise ein Kunststoffliner als Wasserstoffbarriere bzw. Gasbarriere verwendet werden, um eine zukünftige metallische Ummantelung bzw. Stahlummantelung vom Gas zu isolieren. Es kann beispielsweise auch ein mehrlagiger Liner verwendet werden, um eine noch bessere Barriere darzustellen.In other words, for example, a plastic liner can be used as a hydrogen barrier or gas barrier in order to isolate a future metallic or steel casing from the gas. For example, a multi-layer liner can also be used to create an even better barrier.
Auf einen solchen Liner bzw. Kunststoffliner kann beispielsweise ein Metallzylinder bzw. Stahlzylinder mit der geeigneten Legierung geschoben werden, wobei die Legierung typischerweise angepasst ist, um die zu erwartenden Kräfte bzw. den Innendruck auszuhalten. Der Innendurchmesser des Stahlzylinders entspricht dabei bevorzugt dem Außendurchmesser des Kunststoffliners. Mittels eines Spinforming-Verfahrens bzw. Metall-Spinning-Verfahrens können insbesondere Enden eines Stahlzylinders bzw. Außenschicht progressiv umgeformt werden, um eine Dom-Kontur auszubilden.A metal cylinder or steel cylinder with the suitable alloy, for example, can be pushed onto such a liner or plastic liner, the alloy typically being adapted to withstand the forces or the internal pressure to be expected. The inner diameter of the steel cylinder preferably corresponds to the outer diameter of the plastic liner. In particular, ends of a steel cylinder or outer layer can be progressively reshaped by means of a spinforming process or metal spinning process in order to form a dome contour.
Durch die beschriebene Vorgehensweise kann vermieden werden, dass eine verwendete Metalllegierung bzw. Stahllegierung unbedingt gas- bzw. wasserstoffverträglich sein muss, da das Material nicht in direktem Kontakt mit dem Gas ist. Trotzdem kann bei der Auslegung berücksichtigt werden, dass Gas auch durch den Liner diffundieren kann. Falls beispielsweise Hitze oder Feuer während des Metall-Spinning-Verfahrens verwendet werden, kann der Kunststoff-Liner bzw. Liner mit einer Brandschutzfolie oder Brandschutzmatte oder Wärmeschutzschicht geschützt werden, welche beispielsweise auch am Ende des Prozesses zwischen dem Liner und der Außenschicht verbleiben kann. Die Wärmeschutzschicht kann beispielsweise 2 mm bis 3 mm dick sein.The procedure described can prevent a metal alloy or steel alloy used from having to be gas or hydrogen compatible, since the material is not in direct contact with the gas. Nevertheless, in the design it can be taken into account that gas can also diffuse through the liner. If, for example, heat or fire are used during the metal spinning process, the plastic liner or liner can be protected with a fire protection film or fire protection mat or heat protection layer, which, for example, can also remain between the liner and the outer layer at the end of the process. The heat protection layer can be, for example, 2 mm to 3 mm thick.
Nachfolgend wird noch eine alternative Ausführung zur Herstellung eines Druckbehälters beschrieben. Dabei können zuerst die Bosse des zukünftigen Druckbehälters gefertigt werden. Diese können auf einer Maschine zum Metall-Spinning befestigt werden, wo ein Metallzylinder bzw. Stahlzylinder verformt wird, um eine Drucktankarmierung mit Dom-Kontur zu erhalten. Wenn der zukünftige Drucktank zwei Öffnungen haben soll, wird der Prozess typischerweise auf beiden Seiten durchgeführt. Danach kann im Innenraum beispielsweise ein Liner eingebracht werden, wobei die bereits fertiggestellte Ummantelung als Werkzeug für einen Rotomolding-Prozess dienen kann. Es kann beispielsweise zunächst ein Spalt zwischen dem Boss und der Ummantelung verschlossen werden. Dabei kann beispielsweise eine Silikonfuge ausgebildet werden. Wenn jedoch beispielsweise die Ummantelung bereits gegen eine Außenfläche des Bosses verformt oder gedrückt wurde, kann es auch sein, dass eine solche Fuge nicht mehr notwendig ist, oder dass sie nur sehr klein ist. Beispielsweise kann dann flüssiger Kunststoff in den Innenraum eingebracht werden, welcher dann im Rahmen eines Rotomolding-Prozesses an einer Innenoberfläche verteilt wird. Nach einem entsprechenden Aushärten entsteht der fertige Druckbehälter.An alternative embodiment for producing a pressure vessel is described below. The bosses of the future pressure vessel can be manufactured first. These can be attached to a metal spinning machine, where a metal cylinder or steel cylinder is deformed in order to obtain a pressure tank reinforcement with a dome contour. If the future pressure tank is to have two openings, the process is typically carried out on both sides. A liner, for example, can then be introduced in the interior, with the already completed casing serving as a tool for a rotomolding process. For example, a gap between the boss and the casing can first be closed. For example, a silicone joint can be formed. However, if, for example, the casing has already been deformed or pressed against an outer surface of the boss, it may also be that such a joint is no longer necessary or that it is only very small. For example, liquid plastic can then be introduced into the interior, which is then distributed on an inner surface as part of a rotomolding process. After appropriate curing, the finished pressure vessel is created.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 : Komponenten eines Druckbehälters während einer Herstellung, -
2 : einen Verfahrensschritt eines Metall-Spinning-Verfahrens, -
3 : einen fertigen Druckbehälter, -
4 : einen möglichen Übergang zwischen Außenschicht, Liner und Boss, und -
5 : einen alternativen Übergang.
-
1 : Components of a pressure vessel during manufacture, -
2 : a process step of a metal spinning process, -
3 : a finished pressure vessel, -
4th : a possible transition between outer layer, liner and boss, and -
5 : an alternative transition.
Innenliegend ist ein Liner
Der Liner
Von dem gezeigten Zustand aus kann der Liner
Anschließend kann ein Metall-Spinning-Verfahren durchgeführt werden, um Dome an den beiden Längsenden auszubilden. Ein entsprechender Vorgang ist schematisch in
Nach einem beidseitig entsprechend durchgeführten Prozess wird der in
Aus Gründen der Leserlichkeit wurde vereinfachend der Ausdruck „mindestens ein(e)“ teilweise weggelassen. Sofern ein Merkmal der hier offenbarten Technologie in der Einzahl bzw. unbestimmt beschrieben ist (z.B. der/ein Druckbehälter, die/eine Wärmeschutzschicht, etc.) so soll gleichzeitig auch deren Mehrzahl mit offenbart sein (z.B. der mindestens eine Druckbehälter, die mindestens eine Wärmeschutzschicht, etc.).For reasons of legibility, the expression “at least one” has been partially omitted for the sake of simplicity. If a feature of the technology disclosed here is described in the singular or indefinitely (e.g. the / a pressure vessel, the / a heat protection layer, etc.), the plurality of these should also be disclosed at the same time (e.g. the at least one pressure vessel, the at least one heat protection layer , Etc.).
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The preceding description of the present invention is for illustrative purposes only and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 5:5:
- Druckbehälterpressure vessel
- 10:10:
- LinerLiner
- 20, 25:20, 25:
- BosseBosses
- 22:22:
- WärmeschutzschichtThermal protection layer
- 30:30:
- AußenschichtOuter layer
- 40:40:
- WerkzeugTool
Claims (11)
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- 2019-12-12 DE DE102019134165.5A patent/DE102019134165A1/en active Pending
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