DE102022112321A1

DE102022112321A1 - Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters

Info

Publication number: DE102022112321A1
Application number: DE102022112321.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus SZOUCSEK; Jan Philip Ringert; Roland Ellerböck
Original assignee: Voestalpine Rotec GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Voestalpine Rotec GmbH; Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-05-17
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2023-11-23
Also published as: WO2023222786A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters (1) zur Speicherung von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Stützrohres (2), Bereitstellen eines Sperrrohres (3), welches einen Außendurchmesser (31) aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser (22) des Stützrohres (2) ist, Anordnen des Sperrrohres (3) innerhalb des Stützrohres (2), und Verformen des Stützrohres (2) derart, dass eine Innenfläche (22a) des Stützrohres (2) an einer Außenfläche (31a) des Sperrrohres (3) anliegt, zum Herstellen eines Doppelrohres (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters zur Speicherung von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie einen derartigen Druckbehälter.
Aus dem Stand der Technik sind Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoffen bekannt. Häufig erfolgt dabei eine Speicherung unter hohem Druck. Insbesondere bei einer Speicherung von Wasserstoff sind aufgrund der hohen Diffusionsfähigkeit von Wasserstoff und der Neigung von mit dem Wasserstoff in Kontakt stehenden Werkstoffen zur Wasserstoffversprödung aufwändige und teure Maßnahmen zur Vermeidung oder zumindest Reduzierung der Diffusion und Wasserstoffversprödung erforderlich. Bei Druckbehältern aus Metall, zum Beispiel Stahl, wird beispielsweise eine spezielle Sperrschicht auf die Innenseite der Behälterwand aufgebracht. In DE 10 2020 107 562 A1 ist beispielsweise offenbart, dass eine Sperrschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung auf der Innenseite der Metallschicht der Druckbehälterwand aufgebracht wird. Das Aufbringen solcher Sperrschichten ist üblicherweise mit hohem Aufwand und vergleichsweise hohen Kosten verbunden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters bereitzustellen, das einfach und kostengünstig durchführbar ist, und insbesondere zur Herstellung von Druckbehältern zur Speicherung hoch diffusiver Stoffe geeignet ist. Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Druckbehälter bereitzustellen, der einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweist, und der eine zuverlässige effiziente Speicherung von Brennstoffen mit hoher Diffusivität erlaubt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und durch einen Druckbehälter mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bietet den Vorteil, dass ein Druckbehälter besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist. Dabei kann die Herstellung mittels einfacher Werkzeuge und Maschinen erfolgen, und es können vergleichsweise günstig und leicht verfügbare Werkstoffe verwendet werden. Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Verfahren, das die Schritte umfasst:

- Bereitstellen eines Stützrohres,
- Bereitstellen eines Sperrrohres, dass ein Außendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des Stützrohres ist,
- Anordnen des Sperrrohres innerhalb des Stützrohres, und
- Verformen des Stützrohres derart, dass eine Innenfläche des Stützrohres an einer Außenfläche des Sperrrohres anliegt, zum Herstellen eines Doppelrohres.

Mit anderen Worten werden zwei separate Rohre bereitgestellt und ineinander geschoben, beispielsweise koaxial zueinander angeordnet. Anschließend wird, insbesondere ausschließlich, das äußere Stützrohr verformt, mindestens bis dieses am inneren Sperrrohr anliegt, sodass die beiden Rohre ein gemeinsames Doppelrohr bilden. Vorteilhafterweise kann mittels eines Innendorns ein vergleichsweise geringer Gegendruck erzeugt wurden, um die Innengeometrie möglichst exakt zu erhalten.
Bevorzugt ist das Stützrohr ausgebildet, um eine mechanische Stabilität des Druckbehälters bereitzustellen, insbesondere um die aus einer Befüllung des Druckbehälters mit einem unter hohem Druck stehenden Brennstoff resultierende mechanische Last aufzunehmen. Vorzugsweise ist das Sperrrohr ausgebildet, um eine Dichtigkeit des Druckbehälters bereitzustellen und/oder um einen Kontakt zwischen dem Stützrohr und einem in den Druckbehälter einfüllbaren Brennstoff zu verhindern. Besonders bevorzugt ist das Sperrrohr ausgebildet, um eine Diffusion von Brennstoff nach außerhalb des Druckbehälters auf ein Minimum zu reduzieren.
Das Verfahren bietet somit den Vorteil, dass auf besonders einfache und kostengünstige Weise ein Druckbehälter mit optimalen Eigenschaften zur zuverlässigen und effizienten Speicherung hoch diffusiver gasförmiger Brennstoffe hergestellt werden kann. Insbesondere können damit besonders vorteilhaft Druckbehälter zur Speicherung von Wasserstoff als Brennstoff bereitgestellt werden, welche einerseits mit besonders niedriger Durchlässigkeit für den Wasserstoff bereitgestellt werden können, und welche andererseits die Möglichkeit bieten durch entsprechende Wahl der Werkstoffe von Sperrrohr und Stützrohr eine Wasserstoffversprödung zu minimieren.
Weiter vorteilhaft ist bei dem Verfahren, das das Verformen des Stützrohres als radiales Stauchen des Stützrohres, also Druckumformen bzw. Drücken, erfolgen kann. Dadurch kann der Druckbehälter mittels einfacher und kostengünstiger Maschinen und Umformverfahren hergestellt werden.
Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt, welcher vor dem Verformen des Stützrohres durchgeführt wird: gemeinsames Stauchen von Stützrohr und Sperrrohr in radialer Richtung an einem Stauchabschnitt. Bevorzugt ist der Stauchabschnitt an einem axialen Ende der beiden ineinander geschobenen Rohre angeordnet. Insbesondere werden Sperrrohr und Stützrohr derart verformt, dass nach dem Verformen der Außendurchmesser des Stützrohres kleiner als der Außendurchmesser des Sperrrohres vor dem Verformen ist. Dadurch werden die beiden Rohre an dem Stauchabschnitt aneinander fixiert, sodass eine relative axiale Verschiebung verhindert wird. Dadurch kann das nachfolgende Verformen des Stützrohres besonders gezielt und präzise durchgeführt werden, um die gewünschte Geometrie zu erreichen.
Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt, welche nach dem Verformen des Stützrohres durchgeführt wird: Herstellen von zumindest einem domförmigen Endbereich durch Verformen eines Teilbereichs des Doppelrohres, vorzugsweise mittels Hot-Spin-Forming. Als domförmiger Endbereich wird insbesondere eine kuppelförmige oder im Wesentlichen sphärische Verjüngung eines Teils des Doppelrohres angesehen. Beispielsweise kann zusätzlich, bevorzugt gleichzeitig ein Stutzen an den domförmigen Bereich angrenzend ausgeformt werden. Beispielsweise kann ein derartiger Stutzen zum Anschluss des Druckbehälters dienen. Insbesondere wird der domförmige Bereich somit dadurch erzeugt, dass ein Teilbereich des Doppelrohres durch Drücken in radialer Richtung im Durchmesser verkleinert wird. Damit kann der Druckbehälter auf besonders einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden, da ein derartiges Drücken beispielsweise mit wenig Maschinenaufwand und besonders zeiteffizient durchgeführt werden kann.
Bevorzugt wird das Verformen des Stützrohres dadurch ausgeführt, dass ein gleichzeitiges radiales Stauchen und axiales Strecken des Stützrohres erfolgt. Damit kann eine einfache und gezielte Umformung des Stützrohres erfolgen, um die gewünschte Geometrie zu erreichen. Ferner kann eine schonende Umformung erfolgen, um optimale Materialeigenschaften des Druckbehälters bereitstellen zu können.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Trennen des Doppelrohres in mehrere Doppelrohrstücke, um mehrere Druckbehälter herzustellen. Das heißt, das Herstellen des Doppelrohres durch Verformen des Stützrohres bis dessen Innenfläche an der Außenseite des Sperrrohres anliegt, und vorzugsweise das gemeinsame Stauchen vom Stützrohr und Sperrrohr, erfolgt an genau einem Doppelrohr, aus welchem anschließend mehrere separate Druckbehälter hergestellt werden können. Dadurch kann ein besonders effizientes und kostengünstiges Herstellungsverfahren bereitgestellt werden.
Bevorzugt ist das Sperrrohr aus einem austenitischen Stahl gebildet. Ein derartiges Sperrrohr bietet den Vorteil, dass eine besonders niedrige Diffusivität für Wasserstoff bereitgestellt werden kann. Zudem weist ein derartiges Sperrrohr eine geringe Anfälligkeit gegenüber einer Wasserstoffversprödung auf. Vorzugsweise weist der austenitische Stahl zumindest eine der folgenden Bestandteile in der entsprechenden Konzentration auf:

- Kohlenstoff bis 0,10 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 0,03 Gew.-%;
- Silizium bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 0,80 Gew.-%;
- Mangan bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 Gew.-% bis 1,5 Gew.-%;
- Chrom bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 16,5 Gew.-% bis 18,5 Gew.-%;
- Molybdän bis 3,0 Gew.-%, vorzugsweise 2,0 Gew.-% bis 2,5 Gew.-%;
- Nickel bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 10,0 Gew.-% bis 13,0 Gew.-%;
- Titan bis 0,2 Gew.-% vorzugsweise 0,02 Gew.-% bis 0,1 Gew.-%;
- Vanadium bis 0,2 Gew.-%;
- Aluminium bis 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,02 Gew.-% bis 0,07 Gew.-%;
- Stickstoff bis 0,15 Gew.-%, vorzugsweise bis 0,11 Gew.-%;
- Schwefel max. 0,015 Gew.-%, vorzugsweise max. 0,008 Gew.-%;
- Phosphor max. 0,045 Gew.-%, vorzugsweise max. 0,025 Gew.-%.

Besonders bevorzugt weist der austenitische Stahl sämtliche dieser genannten Bestandteile in der jeweiligen Konzentration auf, wobei vorzugsweise der Rest aus Eisen und Verunreinigungen besteht.
Weiter bevorzugt ist das Stützrohr aus einem martensitischen Stahl gebildet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein mechanisch besonders stabiler Druckbehälter bereitgestellt werden kann. Zudem können dadurch die Materialkosten für den Druckbehälter reduziert werden. Vorzugsweise weist der martensitische Stahl zumindest eine der folgenden Bestandteile in der entsprechenden Konzentration auf:

- Kohlenstoff bis 0,45 Gew.-%, vorzugsweise 0,36 Gew.-% bis 0,43 Gew.-%;
- Silizium bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,40 Gew.-% bis 1,90 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,60 Gew.-% bis 1,75 Gew.-%;
- Mangan bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,40 Gew.-% bis 0,90 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,75 Gew.-% bis 0,85 Gew.-%;
- Chrom bis 1,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,60 Gew.-% bis 0,90 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,75 Gew.-% bis 0,85 Gew.-%;
- Molybdän bis 0,50 Gew.-%, vorzugsweise 0,35 Gew.-% bis 0,45 Gew.-%;
- Nickel bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise 1,20 Gew.-% bis 1,90 Gew.-%, besonders bevorzugt 1,70 Gew.-% bis 1,80 Gew.-%;
- Titan bis 0,2 Gew.-%;
- Vanadium bis 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 Gew.-% bis 0,15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,070 Gew.-% bis 0,090 Gew.-%;
- Aluminium bis 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 Gew.-% bis 0,04 Gew.-%;
- Stickstoff bis 0,15 Gew.-%, vorzugsweise bis 0,10 Gew.-%;
- Schwefel max. 0,015 Gew.-%, vorzugsweise max. 0,008 Gew.-%;
- Phosphor max. 0,025 Gew.-%, vorzugsweise max. 0,015 Gew.-%.

Besonders bevorzugt weist der martensitische Stahl sämtliche dieser genannten Bestandteile in der jeweiligen Konzentration auf, wobei vorzugsweise der Rest aus Eisen und Verunreinigungen besteht.
Bevorzugt sind das Sperrrohr und das Stützrohr aus Materialien gebildet, welche im Wesentlichen einen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Dadurch kann eine ähnliche Wärmeausdehnung dieser beiden Bestandteile des Druckbehälters sichergestellt werden, wodurch beispielsweise Spalte und/oder unerwünschte Spannungen vermieden werden können. Alternativ bevorzugt ist das Sperrrohr aus einem Material gebildet, das einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als ein Material des Stützrohres aufweist. Dadurch wird beispielsweise bewirkt, dass sich das Sperrrohr bei einer Erwärmung stärker ausdehnt als das Stützrohr. Dadurch wird bewirkt, dass sich bei einer Erwärmung des Doppelrohres und/oder des Druckbehälters eine Pressverbindung der beiden Rohre einstellt, beispielsweise anstatt einer Lockerung oder einer Ausbildung eines Spaltes zwischen den beiden Rohren.
Vorzugsweise beträgt eine erste Wandstärke des Sperrrohres maximal 80 %, bevorzugt maximal 50 %, besonders bevorzugt maximal 30 % einer zweiten Wandstärke des Stützrohres. Das heißt, dass Sperrrohr ist im Vergleich zum Stützrohr dünnwandiger ausgebildet. Dadurch kann ein besonders kostengünstiger Druckbehälter bereitgestellt werden, insbesondere wenn das Sperrrohr aus einem austenitischen Stahl und das Stützrohr aus einem martensitischen Stahl gebildet sind.
Weiter bevorzugt beträgt ein Außendurchmesser des Sperrrohres maximal 95 %, bevorzugt maximal 80 %, besonders bevorzugt mindestens 60 %, des Innendurchmessers des Stützrohres. Vorzugsweise wird dabei ein Zustand vor dem Verformen des Stützrohres betrachtet. Insbesondere liegt somit vor dem Verformen ein Radialspalt zwischen den beiden Rohren vor. Besonders bevorzugt beträgt ein derartiger Radialspalt mindestens 5 mm, vorzugsweise maximal 10 mm. Damit kann ein besonders einfaches und leichtgängiges Ineinanderschieben der beiden Rohre erfolgen.
Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt einer Wärmebehandlung des Doppelrohres, vorzugsweise nach dem Herstellen des domförmigen Endbereichs. Damit können besonders vorteilhafte Materialeigenschaften, wie eine hohe Festigkeit des Druckbehälters erzielt werden.
Bevorzugt umfasst die Wärmebehandlung die folgenden Schritte in der genannten Reihenfolge:

- Härten,
- Abschrecken,
- erstes Anlassen,
- Luftabkühlung,
- zweites Anlassen, und
- Luftabkühlung

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt eines Beschichtens des Doppelrohres, bevorzugt mit einer Korrosionsschutzschicht, insbesondere an einer Außenseite des Doppelrohres. Damit kann ein besonders langlebiger und gegenüber äußeren Umwelteinflüssen widerstandsfähiger Druckbehälter bereitgestellt werden.
Weiterhin führt die Erfindung zu einem Druckbehälter zur Speicherung von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei der Druckbehälter mittels des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt ist. Der Druckbehälter zeichnet sich somit durch einen einfachen und kostengünstigen Aufbau aus, wobei eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Wasserstoffversprödung und einer Diffusion von Wasserstoff aus dem Druckbehälter nach außen ermöglicht werden kann.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

1 eine vereinfachte schematische Schnittansicht eines Druckbehälters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 einen Schritt eines Herstellungsverfahrens des Druckbehälters der 1, und
3 einen weiteren Schritt des Herstellungsverfahrens des Druckbehälters der 1.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein Behälter 1 und ein Verfahren zur Herstellung des Druckbehälters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In den Figuren sind funktionale Bauteile stets mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der Druckbehälter 1 ist vorgesehen zur Speicherung von gasförmigen Brennstoffen, welche vorzugsweise als Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge verwendet werden können. Insbesondere ist der Behälter 1 vorgesehen zur Speicherung von gasförmigem Wasserstoff unter hohem Druck.
Zur Herstellung des Druckbehälters 1 erfolgt zunächst ein Bereitstellen eines Stützrohres 2 und eines Sperrrohres 3 (vergleiche 2). Das Sperrrohr 3 weist dabei einen Außendurchmesser 31 auf, der kleiner als ein Innendurchmesser 22 des Stützrohres 2 ist.
Eine erste Wandstärke 33 des Sperrrohres 3 ist kleiner als eine zweite Wandstärke 23 des Stützrohres 2. Vorzugsweise beträgt die erste Wandstärke 33 maximal 50 % der zweiten Wandstärke 23.
Die beiden Rohre 2, 3 sind aus Stahl ausgebildet. Im Detail ist das Sperrrohr 3 aus einem austenitischen Stahl und das Stützrohr 2 aus einem martensitischen Stahl gebildet.
Weiterhin sind die Materialien der beiden Rohre 2, 3 derart gewählt, dass das Sperrrohr 3 aus einem Material gebildet ist, dass einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, als ein Material des Stützrohres.
Zu Beginn des Herstellungsverfahrens wird das Sperrrohr 3 innerhalb des Stützrohres 2 angeordnet, beispielsweise wie in der 2 dargestellt koaxial zueinander. In dieser Konfiguration liegt ein Spalt 48 in radialer Richtung zwischen den beiden Rohren 2, 3 vor.
Anschließend werden die beiden Rohre in dieser ineinander gesteckten Konfiguration gemeinsam gestaucht. Dabei werden sowohl das Stützrohr 2, als auch das Sperrrohr 3 in radialer Richtung verformt, derart, dass nach dem verformen ein Außendurchmesser 21' des Stützrohres 2 nach dem verformen kleiner ist als ein Innendurchmesser 32 des Sperrrohres 3 vor dem verformen (vergleiche 2 und 3). Das Stauchen von Stützrohr 2 und Sperrrohr 3 erfolgt dabei nur innerhalb eines Stauchabschnitts 40, der an einem axialen Ende der beiden Rohre 2, 3 liegt. Dadurch sind Sperrrohr 3 und Stützrohr 2 mittels des Stauchabschnitts 40 axial unbeweglich aneinander gehalten.
Anschließend erfolgt ein Verformen des Stützrohres 2. Das Stützrohr 2 wird dabei gleichzeitig in radialer Richtung gestaucht (vergleiche Pfeile B in 2) und in axialer Richtung gestreckt (vergleiche Pfeile C 2). Das Stützrohr 2 wird dabei derart verformt, bis dieses an einer Außenfläche 31 a des Sperrrohres 3 anliegt, bevorzugt derart, dass eine Pressverbindung zwischen Stützrohr 2 und Sperrrohr 3 vorliegt. Somit wird aus dem Stützrohr 2 und dem Sperrrohr 3 ein Doppelrohr 4 gebildet. Das Doppelrohr 4 ist in der 3 abgebildet.
Anschließend wird das Doppelrohr 4 entlang der Axialrichtung in mehrere Doppelrohrstücke 41 getrennt. Aus jedem dieser Doppelrohrstücke 41 kann anschließend ein separater Druckbehälter 1 hergestellt werden.
Zum Herstellen des Druckbehälters 1 wird anschließend an jedem axialen Ende des Doppelrohrstücks 41 jeweils ein domförmiger Endbereich 45 und ein Anschlussbereich 46 hergestellt (vergleiche 1).
Der domförmige Endbereich 45 bildet dabei eine kuppelförmige Verjüngung von Innen- und Außenkontur des Doppelrohrstücks 41, welcher in den Anschlussbereich 46 mündet. Der Anschlussbereich 46 wird als gerades rohrförmiges Endstück des Druckbehälters 1 ausgebildet.
Zum Herstellen des domförmigen Endbereich 45 und des Anschlussbereichs 46 wird das entsprechende Doppelrohrstück 41 bereichsweise nach radial innen verformt durch ein drückendes Umformverfahren, vorzugsweise Hot-Spin-Forming.
Anschließend kann an jedem der Anschlussbereiche 46 an dessen Innenumfang ein Innengewinde 47 ausgebildet werden, mittels welchem beispielsweise ein Anschlusselement 49 mit dem Druckbehälter 1 verbunden werden kann. Mittels des Anschlusselements 49 kann beispielsweise ein innerer Hohlraum 5 des Druckbehälters, in dem der gasförmige Brennstoff unter Druck gespeichert werden kann, in Fluidverbindung mit einer Leitung gebracht werden, über die die gasförmigen Brennstoffe weitertransportiert werden können, zum Beispiel an einen Verbraucher. An dem dem Anschlusselement 49 gegenüberliegenden Anschlussbereich 46 kann beispielsweise ein Verschlusselement vorgesehen sein, um den Hohlraum 5 an diesem Ende des Druckbehälters 1 fluiddicht zu verschließen.
Bezugszeichenliste

1: Druckbehälter
2: Stützrohr
3: Sperrrohr
4: Doppelrohr
5: Hohlraum
21: Außendurchmesser Stützrohr
22: Innendurchmesser Stützrohr
22a: Innenfläche Stützrohr
23: zweite Wandstärke Stützrohr
31: Außendurchmesser Sperrrohr
32: Innendurchmesser Sperrrohr
32a: Außenfläche Sperrrohr
33: erste Wandstärke Sperrrohr
40: Stauchabschnitt
41: Doppelrohrstücke
45: domförmiger Endbereich
46: Anschlussbereich
47: Innengewinde
48: Spalt
49: Anschlusselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102020107562 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters (1) zur Speicherung von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Stützrohres (2), - Bereitstellen eines Sperrrohres (3), welches einen Außendurchmesser (31) aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser (22) des Stützrohres (2) ist, - Anordnen des Sperrrohres (3) innerhalb des Stützrohres (2), und - Verformen des Stützrohres (2) derart, dass eine Innenfläche (22a) des Stützrohres (2) an einer Außenfläche (31a) des Sperrrohres (3) anliegt, zum Herstellen eines Doppelrohres (4).
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt vor dem Verformen des Stützrohres (2): - gemeinsames Stauchen von Stützrohr (2) und Sperrrohr (3) in radialer Richtung an einem Stauchabschnitt (40), welcher insbesondere an einem axialen Ende der beiden Rohre (2, 3) liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt nach dem Verformen des Stützrohres (2): - Herstellen von zumindest einem domförmigen Endbereich (45) durch Verformen des Doppelrohres (4), insbesondere mittels Hot-Spin-Forming.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verformen des Stützrohres (2) durch gleichzeitiges radiales Stauchen und axiales Strecken erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Trennen des Doppelrohres (4) in mehrere Doppelrohrstücke (41), zum Herstellen mehrerer Druckbehälter.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sperrrohr (3) aus einem austenitischen Stahl gebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Stützrohr (2) aus einem martensitischen Stahl gebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das Sperrrohr (3) und das Stützrohr (2) aus Materialien mit im Wesentlichen gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten gebildet sind, oder - wobei das Sperrrohr (3) aus einem Material gebildet ist, das einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als ein Material des Stützrohres (2) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste Wandstärke (33) des Sperrrohres (3) maximal 80 %, bevorzugt maximal 50 %, besonders bevorzugt maximal 30 %, einer zweiten Wandstärke (23) des Stützrohres (2) beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Außendurchmesser (31) des Sperrrohres (3) maximal 95 %, bevorzugt maximal 80 %, besonders bevorzugt mindestens 60 %, des Innendurchmessers (22) des Stützrohres (2) beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Wärmebehandlung des Doppelrohres (4).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Wärmebehandlung die aufeinanderfolgenden Schritte umfasst: Härten, Abschrecken, erstes Anlassen, Luftabkühlung, zweites Anlassen, Luftabkühlung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Beschichten des Doppelrohres (4), insbesondere mit einer Korrosionsschutzschicht.
Druckbehälter (1) zur Speicherung von gasförmigen Brennstoffen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, hergestellt mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.