WO1998053245A1 - Teilweise oder vollständige verwendung einer an sich bekannten druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste gase - Google Patents

Teilweise oder vollständige verwendung einer an sich bekannten druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste gase Download PDF

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    • Y10T409/306664—Milling including means to infeed rotary cutter toward work
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Definitions

  • the invention relates to the partial or complete use of a known compressed gas bottle for compressed, liquefied or dissolved gases.
  • TRG compressed gases
  • pressurized gas containers are pressurized gas cylinders made of steel and aluminum for compressed, liquefied or dissolved gases with a maximum filling pressure of up to 200 bar. Pressurized gas containers with a maximum filling pressure of up to 300 bar are increasingly required by users. These 300 bar pressure gas tanks are also made of steel or aluminum. Corrosion-resistant stainless steel (DE 37 36 579 A1) is also used for special applications.
  • Composite gas cylinders consist of a natural metal liner, which is wrapped over a substantial part of its length with composite fibers made of glass, carbon, aramid or wire.
  • Aramid means organic fibers made of polyphenylene terphlalamide, which include Kevlar and Twaron. Aramid and carbon fibers are lighter than glass fibers, with the same or higher strength properties and good impact strength.
  • Such composite gas cylinders are expensive to manufacture.
  • the invention has for its object to provide a composite gas bottle that can be manufactured much cheaper.
  • a compressed gas bottle known per se in particular a known compressed gas bottle made of metal, preferably a compressed gas bottle made of steel, for compressed, liquefied or dissolved gases as liners for a compound gas bottle
  • the known compressed gas bottle has a gas content of 1 to 150 liters at a filling pressure of 150 to 200 bar.
  • Many compressed gas cylinders in circulation that are otherwise disposed of can be used. H. would have to be scrapped. This saves resources and emissions because fewer compressed gas cylinders have to be manufactured.
  • the pressure gas bottle known per se as used by the gas manufacturers to transport the gases and gas mixtures in liquid or dissolved form, only has to be reduced in wall thickness over a substantial part of its length in order to be suitable as a liner for a composite gas bottle for a filling pressure of 300 bar to be.
  • the major part of its length is cylindrical, which is a simple machining. Machining essentially means the manufacturing processes turning, planing, milling and grinding. Other manufacturing processes, in particular forming by drawing or pressing, are not excluded by the invention.
  • a particularly simple method for producing the liner consists in that the wall thickness of the cylindrical part of the pressure gas bottle known per se is detected with a sensor and is fed to a control of a tool as the actual value.
  • the actual value detected by the sensor is used as a control signal.
  • a cutting tool is moved along the cylindrical part. The tool removes the wall thickness of the pressure gas bottle known per se from the cylindrical part until the target value calculated as a function of the pressure gas bottle material is reached.
  • a pressure gas bottle known per se which is used as a liner without reducing the wall thickness and whose surface is cleaned by means of sandblasting, advantageously leads to composite gas bottles with a filling pressure of> 300 bar, namely approx. 470 bar with a 200 bar pressure gas bottle known per se Steel.
  • This steel gas cylinder, known per se has a burst pressure of approx. 600 bar.
  • the known compressed gas cylinder consists of the materials plastic, steel, stainless steel or aluminum.

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Abstract

Die Erfindung betrifft die teilweise oder vollständige Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase als Liner für eine Verbundflasche. Hierdurch werden die Herstellkosten einer Verbundflasche auf 1/3 der Kosten gesenkt, die bei der Herstellung einer neuen Verbundflasche mit der heutigen Fertigungstechnologie entstehen.

Description

Teilweise oder vollständige Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase
Die Erfindung betrifft die teilweise oder vollständige Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase.
Gase und Gasgemische werden in der Regel in Druckgasbehältern gelagert und transportiert. Nach der Druckbehälterverordnung sind dies Behälter, in denen bei 15°C ein höherer Überdruck als 1 bar entstehen kann. Über den Stand der Sicherheitstechnik hinsichtlich Werkstoff, Herstellung, Berechnung, Ausrüstung, Kennzeichnung, Prüfung und Betrieb der Druckgasbehälter sowie Errichtung, Prüfung und Betrieb der Füllanlagen geben die technischen Regeln Druckgase (TRG) Auskunft. Die TRG unterscheiden Gase und Gasgemische nach ihrem chemischen und physikalischen Verhalten und legen die zu verwendenden Druckgasbehälter einschließlich ihrer Ausrüstungsteile, deren Prüffristen, die Füllfaktoren und Fülldrücke fest.
Die gebräuchlichsten Druckgasbehälter sind Druckgasflaschen aus Stahl und Aluminium für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit einem maximalen Flülldruck bis 200 bar. Zunehmend werden von den Anwendern Druckgasbehälter mit einem maximalen Fülldruck bis 300 bar verlangt. Diese 300 bar- Druckgasbehälter werden ebenfalls aus Stahl oder Aluminium gefertigt. Für besondere Anwendungsfälle kommt auch korrosionsbeständiger Edelstahl (DE 37 36 579 A1) zum Einsatz.
Um das Gewicht derartiger 300 bar-Druckgasflaschen zu verringern, werden in neuerer Zeit Verbundgasflaschen (Composite Flaschen) von den Gaseherstellern eingesetzt. Verbundgasflaschen bestehen aus einem natlosen Metallliner, welcher über einen wesentlichen Teil seiner Länge mit Verbundfasern aus Glas, Kohlenstoff, Aramid oder Draht umwickelt ist. Unter Aramid werden organische Fasern aus poly phenylene terphlalamid verstanden, welche Kevlar und Twaron einschließen. Aramid- und Kohle-Fasern sind leichter als Fasern aus Glas, mit gleichen oder höheren Festigkeitseigenschaften und guter Schlagzähigkeit.
Derartige Verbundgasflaschen sind in der Herstellung teuer. Hinzu kommt, daß bei Abfüllung aller heute technisch möglichen Gasarten in 300 bar Druckgasflaschen ein hohes Entsorgungspotential für gebrauchte 200 bar-Druckgasflaschen besteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundgasflasche zu schaffen, die wesentlich kostengünstiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 2, 3, 9, 11 und 12 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Verwendung einer an sich bekannten Druckgasfiasche, insbesondere einer an sich bekannten Druckgasflasche aus Metall, vorzugsweise einer Druckgasflasche aus Stahl, für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase als Liner für eine Verbundgasflasche die Kosten für die Herstellung der Verbundgasflasche auf ca. 1/3 verringert werden können. Die an sich bekannte Druckgasflasche hat einen Gasinhalt von 1 bis 150 Liter bei einem Fülldruck von 150 bis 200 bar. Dabei können viele im Umlauf befindliche Druckgasflaschen weiterverwendet werden, die sonst entsorgt, d. h. verschrottet werden müßten. Dies spart Ressourcen und Emmissionen, da weniger Druckgasflaschen hergestellt werden müssen.
Die an sich bekannte Druckgasflasche, wie sie von den Gaseherstellern zum Transport der Gase und Gasgemische in flüssiger oder gelöster Form eingesetzt wird, muß nur über einen wesentlichen Teil ihrer Länge in ihrer Wanddicke verringert werden, um als Liner für eine Verbundgasflasche für 300 bar Fülldruck geeignet zu sein. Dabei ist der wesentliche Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildet, was eine spanende Bearbeitung einfach ermöglicht. Unter spanender Bearbeitung werden im wesentlichen die Fertigungsverfahren Drehen, Hobeln, Fräsen und Schleifen verstanden. Andere Fertigungsverfahren, insbesondere Umformen durch Ziehen oder Pressen, werden durch die Erfindung nicht ausgeschlossen.
Ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung des Liners besteht darin, daß die Wanddicke des zylindrischen Teils der an sich bekannten Druckgasflasche mit einem Sensor erfaßt wird und einer Steuerung eines Werkzeuges als Istwert zugeführt wird. Der vom Sensor erfaßte Istwert wird als Steuersignal verwendet. In Abhängigkeit von dem Istsignal und einem vorgegebenen Wanddicken Sollsignal wird ein spanendes Werkzeug entlang des zylindrischen Teils verfahren. Das Werkzeug trägt die Wanddicke der an sich bekannten Druckgasflasche auf dem zylindrischen Teil ab, bis der rechnerisch in Abhängigkeit von dem Druckgasflaschenwerkstoff ermittelte Sollwert erreicht ist.
Der Einsatz einer an sich bekannten Druckgasflasche, die ohne Verringerung der Wanddicke als Liner eingesetzt und deren Oberfläche mittels Sandstrahlen gereinigt ist, führt vorteilhaft zu Verbundgasflaschen mit einem Fülldruck von > 300 bar, nämlich ca. 470 bar bei einer an sich bekannten 200 bar Druckgasflasche aus Stahl. Diese an sich bekannte Druckgasflasche aus Stahl hat einen Berstdruck von ca. 600 bar. Dabei ist der Berstdruck des unbewickelten Liners gleich oder größer 85% des Prüfdruckes der bewickelten Verbundflasche. Daraus folgt 600 bar/0.85 = 705 bar Prüfdruck. Der Fülldruck der Verbundflasche berechnet sich aus Prüfdruck/1.5 = ca. 470 bar.
Die an sich bekannte Druckgasflasche besteht aus den Werkstoffen Kunststoff, Stahl, Edelstahl oder Aluminium.

Claims

Patentansprüche
1. Teilweise oder vollständige Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase als Liner für eine Verbundfiasche.
2. Liner für eine Verbundflasche hergestellt aus einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase.
3. Liner für eine Verbundflasche bestehend aus einer an sich bekannten Druckgas- f lasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase.
4. Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte Druckgasflasche über einen wesentlichen Teil ihrer Länge in ihrer Wanddicke verringert ist.
5. Liner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wesentliche Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildet ist.
6. Liner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke mittels spanender Bearbeitung hergestellt ist.
7. Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der an sich bekannten Druckgasflasche sandgestrahlt ist.
8. Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte Druckgasflasche aus dem Werkstoff Kunststoff, Stahl, Edelstahl oder Aluminium besteht.
9. Verfahren zum Herstellen eines Liners, gekennzeichnet durch die Verwendung einer an sich bekannten Druckgasfiasche, die über einen wesentlichen Teil ihrer Länge Oberflächenbehandelt oder spanend bearbeitet wird.
10.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wesentliche Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildet ist, daß die Wanddicke des zylindrischen Teils mit einem Sensor erfaßt wird, daß in Abhängigkeit von der erfaßten Wanddicke und einer vorgegebenen
Wanddicke ein spanendes Werkzeug entlang des zylindrischen Teils bewegt wird, daß das Werkzeug die Differenz zwischen der erfaßten Wanddicke und der vorgegebenen Wanddicke abträgt.
11 Λ/erbundflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit einem Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 10. Verfahren zum Herstellen einer Verbundflasche für höheren Flülldruck (zum
Beispiel 300 bar), gekennzeichnet durch die Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit geringerem Fülldruck (zum Beispiel 150, 200 bar) als Liner für die Verbundflasche.
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