WO2012022321A1 - Druckbehälter zum speichern eines fluides - Google Patents

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pressure vessel
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wound
reinforcement
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PCT/DE2011/075135
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Michael Kleschinski
Dietmar Müller
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Xperion Gmbh
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    • Y10T428/1369—Fiber or fibers wound around each other or into a self-sustaining shape [e.g., yarn, braid, fibers shaped around a core, etc.]

Definitions

  • Pressure vessel for storing a fluid
  • the invention relates to a pressure vessel for storing a fluid, which is formed with a Kunststoffkem instructer and an applied on the Kunststoffkem instructer outer jacket.
  • Pressure vessels are used for storing liquid or gaseous media, ie fluids that are pressure-loaded.
  • Pressure vessels of this type are known, for example, from the following documents: DE 10 2006 001 052 A1, DE 10 2006 043 582 B3 and DE 10 2007 011 211 B3.
  • the object of the invention is to provide an improved pressure vessel for storing a fluid with a Kunststoffkems and an applied on the Kunststoffkem variouser outer shell, in which an impact and impact protection can be formed in a manufacturing technology easily manufacturable manner.
  • This object is achieved by a pressure vessel for storing a fluid according to independent claim 1.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of dependent subclaims.
  • the invention encompasses the idea of a pressure vessel for storing a fluid with a plastic core container and an outer jacket applied to the plastic core container, wherein the outer jacket is formed with the following features:
  • first fiber-reinforced reinforcement having one or more wound layers containing first fibers embedded in a first matrix material
  • a second fiber reinforced reinforcement formed externally of the first reinforcement and with one or more wound layers containing second fibers, the second fibers optionally being different from the first fibers and being embedded in a second matrix material optionally from the first Matrix material is different, and
  • shock absorbing reinforcing thickening in a pole cap region, namely the transition area between the end face and circumference of the plastic core container, and optionally adjacent thereto, wherein the shock absorbing reinforcing thickening is formed by one or more pole thickened, wound layers in the first and / or the second armor with a front side Opening are formed, which is greater than the frontal opening not thickened Polkappenverdickter layers in the first and / or the second reinforcement.
  • the proposed pressure vessel has over the prior art in particular the advantage that the formation of shock and impact protection in the pole caps and optionally adjacent thereto in the production of fiber-reinforced reinforcements takes place, as in the manufacture of the wound layers.
  • plastic elements for example foamed plastic elements
  • the shock-absorbing Arm istsverdickung increases the wall thickness in the cylindrical portion of the pressure vessel. This increases the robustness of the system.
  • the first fiber-reinforced reinforcement may in one embodiment be formed exclusively with the first fibers. Alternatively or additionally, an embodiment can provide that exclusively the second fibers are used in the second fiber-reinforced reinforcement.
  • the first and second matrix materials may be the same or different. Preference is given to using thermoplastic or thermosetting resin systems, which serve to impregnate the respective reinforcement.
  • the shock-absorbing reinforcing thickening in the top and / or bottom of the pressure vessel may be provided to produce the shock-absorbing reinforcing thickening in the top and / or bottom of the pressure vessel. It is then a one-sided or bilateral Arm istsverdickung formed on the pressure vessel.
  • the pole cap region in the top and / or bottom region of the pressure vessel is made free of further impact or fall-absorbing elements. In this embodiment, the impact or fall protection is therefore formed exclusively with the aid of the impact-absorbing reinforcing thickening on the basis of the thickened layers thickened by the cap.
  • a preferred embodiment of the invention provides that in a neck region of the plastic core container in a communicating with the interior of the plastic core container opening a neck piece for closing and / or sealing the interior is arranged, wherein the non-thickened, thickened layers wound at least partially with a collar overlapping the throat and the one or more thickened, thickened layers are formed with the collar of the neck piece non-overlapping.
  • the neck piece is metal.
  • the thickened layers which are not thickened by a thimble, can be designed to be completely overlapping with the collar of the neck piece in a further development of the invention.
  • the collar may be formed, for example, frustoconical.
  • the one or more thickened, thickened pole layers are formed exclusively in the second reinforcement.
  • the first reinforcement does not have pole-thickened wound layers.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the second fibers in the one or more pole thickened, wound layers are arranged at an angle between 25 ° and 65 °, preferably at an angle between 35 ° and 55 ° to the longitudinal axis of the plastic core container.
  • first fibers are arranged in the non-thickened, thickened layers at an angle between 5 ° and 25 ° to the longitudinal axis of the plastic core container.
  • first reinforcement and / or the second reinforcement are formed with at least one wound circumferential position, which is made along the circumference of the plastic core container. The wound circumferential position leaves the front sides of the plastic core container free.
  • one or more non-cup-thickened, wound layers can be applied to the at least one wound circumferential layer.
  • a development of the invention may provide that the first fibers are carbon fibers and the second fibers are glass fibers.
  • the first fibers are carbon fibers and the second fibers are glass fibers.
  • it can be provided to use only glass fibers or only carbon fibers in both reinforcements.
  • glass fiber and / or carbon fiber the following types of fibers may be used: aramid fiber, polyamide fiber, polyester fiber or basalt fiber.
  • a preferred embodiment of the invention provides that an outer wound layer of the second reinforcement is a not thickened Polkappen, wound layer.
  • an inner wound layer of the second reinforcement which closes the second reinforcement to the plastic core container towards a not thickened Polkappen, wound layer.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that a plurality of Polkappenverdickte, wound layers are formed directly superimposed. Description of preferred embodiments of the invention
  • the single FIGURE shows a section of a pressure vessel for storing a fluid, so a gas or a liquid, in cross section.
  • a plastic core container 1 which is also referred to as a liner, a peripheral layer 3 wound from first fibers is applied in a peripheral region 2.
  • carbon fibers are used as the first fibers, which are wound at an angle between about 60 ° and about 90 ° to the longitudinal axis of the pressure vessel.
  • the first fibers of the peripheral layer 3 are embedded in a matrix material which is a thermoplastic or thermosetting resin system.
  • the embedding of the wound fibers in the matrix material is also referred to as impregnation.
  • a matrix material which is the same or different from the matrix material of the circumferential layer 3, wherein thermoplastic or thermosetting resin systems are also used here.
  • the peripheral layer 3 is part of a first fiber-reinforced reinforcement 4, which is applied to the plastic core container 2.
  • the first fiber-reinforced reinforcement 4 together with a second fiber-reinforced reinforcement 5, which is applied to the first fiber-reinforced reinforcement 4, an outer shell 6 on the plastic core container second
  • the first fiber-reinforced reinforcement 4 is further prepared according to the figure with a wound layer 7, which is designed as a so-called cross-layer and formed with carbon fibers, which are wound at an angle between about 5 ° and about 25 ° to the longitudinal axis of the pressure vessel.
  • the wound layer 7 is formed in the peripheral region 2 and in the end face region 8 of the pressure vessel up to a neck piece 9.
  • the neck piece 9, which is made of metal, is disposed in the region of an opening 10 of the plastic core container 1 and serves to close and / or seal the interior 11 of the Plastic core container 1.
  • the wound layer 7 of the first reinforcement completely overlaps with a collar 12 of the neck piece 9.
  • the neck piece 9 comprises a valve and forms a metal part with the collar 12.
  • the other side of the pressure vessel (bottom side - not shown) can be either identical be executed or has no opening, ie there is no valve inserted. Nevertheless, a corresponding neck piece is formed then.
  • another layer 13 is wound, which is made in the illustrated embodiment using glass fibers, which are wound at an angle between about 5 ° and about 25 ° to the longitudinal axis of the pressure vessel.
  • the further layer 13 also completely overlaps with the collar 12 of the neck piece 9.
  • the further layer 13 forms a layer of the second fiber-reinforced reinforcement 5 closest to the plastic core container 1.
  • two pole-cap-thickened layers 14, 15 are applied according to the figure in the second fiber-reinforced reinforcement 5, which do not overlap with the collar 12 of the neck piece 9 and in the region of a pole cap 16 each have a shock-absorbing Arm istsverdickung 17, 18th which is also designed to increase stiffness and formed by glass fibers of the Polkappenverdickten layers 14, 15 are wound at an angle between about 25 ° and about 65 °, preferably between about 35 ° and about 55 ° to the longitudinal axis of the pressure vessel.
  • the second fiber-reinforced reinforcement 5 is made with an outer wound layer 19 of glass fibers, which is not designed thickened Polkappen and in which the glass fibers used are wound at an angle between about 5 ° and about 25 ° to the longitudinal axis of the pressure vessel.
  • the outer layer 19 overlaps with the collar 12 of the neck piece 9.
  • wound layers may be provided only in the first reinforcement or both in the first and in the second reinforcement.
  • the figure shows the head area of the pressure vessel.
  • a comparable or otherwise executed fall or impact protection can also in the bottom region of the pressure vessel, which also has an opening or is closed, be provided, namely in the local Polkappen Anlagen.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter zum Speichern eines Fluides, mit einem Kunststoffkernbehälter und einem auf den Kunststoffkernbehälter (1) aufgebrachten Außenmantel (6), der Außenmantel (6) aufweisend: eine erste faserverstärkte Armierung (4) mit einer oder mehreren gewickelten, erste Fasern enthaltenden Lagen (3; 7), die in ein erstes Matrixmaterial eingebettet sind, eine zweite faserverstärkte Armierung (5), die in Bezug auf die erste Armierung (4) außen und mit einer oder mehreren gewickelten, zweite Fasern enthaltenden Lagen (13; 14; 15; 19) gebildet ist, wobei die zweiten Fasern wahlweise von den ersten Fasern verschieden und in ein zweites Matrixmaterial eingebettet sind, welches wahlweise vom ersten Matrixmaterial verschieden ist, und eine stoßabsorbierende Armierungsverdickung in einem Polkappenbereich (16), nämlich dem Übergangsbereich zwischen Stirnseite (8) und Umfang (2) des Kunststoffkernbehälters (1), und wahlweise benachbart hierzu, wobei die stoßabsorbierende Armierungsverdickung gebildet ist, indem ein oder mehrere polkappenverdickte, gewickelte Lagen (14; 15) in der ersten und/oder der zweiten Armierung (4, 5) mit einer stirnseitigen Öffnung gebildet sind, die größer als die stirnseitige Öffnung nicht polkappenverdickter, gewickelter Lagen (7, 13, 19) in der ersten und / oder der zweiten Armierung (4, 5) ist.

Description

Druckbehälter zum Speichern eines Fluides
Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter zum Speichern eines Fluides, welcher mit einem Kunststoffkembehälter und einem auf den Kunststoffkembehälter aufgebrachten Außenmantel gebildet ist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Druckbehälter dienen zum Speichern flüssiger oder gasförmiger Medien, also Fluiden, die druckbelastet sind. Druckbehälter dieser Art sind beispielsweise aus den folgenden Dokumenten bekannt: DE 10 2006 001 052 AI, DE 10 2006 043 582 B3 sowie DE 10 2007 011 211 B3.
Es wurde vorgeschlagen, bei solchen Druckbehältern im Bereich sogenannter Polkappen, nämlich im Übergangsbereich zwischen Stirnseite und Umfang des Kunststoffkernbehälters, mit stoß- oder fallabsorbierenden Schutzelementen anzuordnen. Auf diese Weise sollen ungewünschte Schädigungen an dem Druckbehälter vermieden werden, wenn dieser umgestoßen wird oder herunterfällt. Hierbei soll der Schutz insbesondere bei einem Aufprallwinkel von etwa 45° zur Längsachse des Druckbehälters ausgebildet sein. Als Aufprall- oder Stoßschutz wurden Schutzkappen aus Kunststoffmaterial im Bereich der Polkappen vorgeschlagen (vgl. DE 197 51 411 Cl sowie US 5,476,189).
Weiterhin ist ein Druckbehälter aus dem Dokument US 5,429,845 bekannt. Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Druckbehälter zum Speichern eines Fluides mit einem Kunststoffkembehälter und einem auf den Kunststoffkembehälter aufgebrachten Außenmantel zu schaffen, bei dem ein Aufprall- und Stoßschutz auf eine fertigungstechnisch einfach herstellbare Art und Weise ausbildbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Druckbehälter zum Speichern eines Fluides nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen. Die Erfindung umfasst den Gedanken eines Druckbehälters zum Speichern eines Fluides mit einem Kunststoffkernbehälter und einem auf dem Kunststoffkernbehälter aufgebrachten Außenmantel, wobei der Außenmantel mit den folgenden Merkmalen gebildet ist:
- einer ersten faserverstärkten Armierung mit einer oder mehreren gewickelten, erste Fasern enthaltenden Lagen, die in ein erstes Matrixmaterial eingebettet sind,
- einer zweiten faserverstärkten Armierung, die in Bezug auf die erste Armierung außen und mit einer oder mehreren gewickelten, zweite Fasern enthaltenden Lagen gebildet ist, wobei die zweiten Fasern wahlweise von den ersten Fasern verschieden und in ein zweites Matrixmaterial eingebettet sind, welches wahlweise vom ersten Matrixmaterial verschieden ist, und
- einer stoßabsorbierenden Armierungsverdickung in einem Polkappenbereich, nämlich dem Übergangsbereich zwischen Stirnseite und Umfang des Kunststoffkernbehälters, und wahlweise benachbart hierzu, wobei die stoßabsorbierende Armierungsverdickung gebildet ist, indem ein oder mehrere polkappenverdickte, gewickelte Lagen in der ersten und / oder der zweiten Armierung mit einer stirnseitigen Öffnung gebildet sind, die größer als die stirnseitige Öffnung nicht polkappenverdickter, gewickelter Lagen in der ersten und / oder der zweiten Armierung ist.
Der vorgeschlagene Druckbehälter hat gegenüber dem Stand der Technik insbesondere den Vorteil, dass die Ausbildung des Stoß- und Aufprallschutzes im Bereich der Polkappen und wahlweise benachbart hierzu bei der Herstellung der faserverstärkten Armierungen stattfindet, als beim Herstellen der gewickelten Lagen. Es ist im Vergleich zum Stand der Technik nicht notwendig, in weiteren Herstellungsschritten zusätzlich Kunststoffelemente, beispielsweise geschäumte Kunststoffelemente, in den Außenmantel einzuarbeiten. Auf diese Weise wird der Herstellungsprozess für den Druckbehälter optimiert. Die stoßabsorbierende Armierungsverdickung erhöht die Wandstärke im zylindrischen Bereich des Druckbehälters. Hierdurch wird die Robustheit des Systems erhöht. Die erste faserverstärkte Armierung kann in einer Ausgestaltung ausschließlich mit den ersten Fasern gebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann eine Ausgestaltung vorsehen, dass in der zweiten faserverstärkten Armierung ausschließlich die zweiten Fasern verwendet werden. Das erste und das zweite Matrixmaterial können gleich oder verschieden sein. Zum Einsatz kommen bevorzugt thermoplastische oder duroplastische Harzsysteme, die zur Imprägnierung der jeweiligen Armierung dienen.
Es kann vorgesehen sein, die stoßabsorbierende Armierungsverdickung im Kopf- und / oder im Bodenbereich des Druckbehälters herzustellen. Es handelt sich dann also um eine einseitig oder beidseitig gebildete Armierungsverdickung am Druckbehälter. In einer Ausführungsform ist der Polkappenbereich im Kopf- und / oder Bodenbereich des Druckbehälters frei von weiteren stoß- oder fallabsorbierenden Elementen hergestellt. In dieser Ausführungsform wird der Stoß- oder Fallschutz also ausschließlich mit Hilfe der stoßabsorbierenden Armierungsverdickung auf Basis der polkappenverdickten, gewickelten Lagen gebildet.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in einem Halsbereich des Kunststoffkernbehälters in einer mit dem Innenraum des Kunststoffkernbehälters in Verbindung stehenden Öffnung ein Halsstück zum Verschließen und / oder Abdichten des Innenraums angeordnet ist, wobei die nicht polkappenverdickten, gewickelten Lagen wenigstens teilweise mit einem Kragen des Halsstückes überlappend und die eine oder die mehreren polkappenverdickten, gewickelten Lagen mit dem Kragen des Halsstückes nicht überlappend gebildet sind. In einer Ausführungsform ist das Halsstück aus Metall. Die nicht polkappenverdickten, gewickelten Lagen, können bei einer Fortbildung der Erfindung mit dem Kragen des Halsstücks vollständig überlappend ausgeführt sein. Der Kragen kann zum Beispiel kegelstumpfförmig ausgebildet sein.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren polkappenverdickten, gewickelten Lagen ausschließlich in der zweiten Armierung gebildet sind. Bei dieser Ausführungsform verfügt die erste Armierung nicht über polkappenverdickte, gewickelte Lagen. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die zweiten Fasern in der einen oder den mehreren polkappenverdickten, gewickelten Lagen mit einem Winkel zwischen 25° und 65°, bevorzugt mit einem Winkel zwischen 35° und 55° zur Längsachse des Kunststoffkernbehälters angeordnet sind.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass die ersten Fasern in den nicht polkappenverdickten, gewickelten Lagen mit einem Winkel zwischen 5° und 25° zur Längsachse des Kunststoffkernbehälters angeordnet sind. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Armierung und / oder die zweite Armierung mit wenigstens einer gewickelten Umfangslage gebildet sind, die entlang des Umfangs des Kunststoffkernbehälters hergestellt ist. Die gewickelte Umfangslage lässt die Stirnseiten des Kunststoffkernbehälters frei. Auf die wenigstens eine gewickelte Umfangslage können in einer Weiterbildung der Erfindung ein oder mehrere nicht polkappenverdickte, gewickelte Lagen aufgebracht sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die ersten Fasern Kohlefasern und die zweiten Fasern Glasfasern sind. Alternativ kann vorgesehen sein, jeweils nur Glasfasern oder nur Kohlefasern in beiden Armierungen zu verwenden. Alternativ zur Glasfaser und / oder Kohlefaser können die folgenden Faserarten eingesetzt werden: Aramidfaser, Polyamidfasser, Polyesterfaser oder Basaltfaser.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine äußere gewickelte Lage der zweiten Armierung eine nicht polkappenverdickte, gewickelte Lage ist.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine innere gewickelte Lage der zweiten Armierung, welche die zweite Armierung zum Kunststoffkernbehälter hin abschließt, eine nicht polkappenverdickte, gewickelte Lage ist. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass mehrere polkappenverdickte, gewickelte Lagen direkt übereinander liegend gebildet sind. Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Abschnitt eines Druckbehälters zum Speichern eines Fluides, also eines Gases oder einer Flüssigkeit, im Querschnitt. Auf einen Kunststoffkernbehälter 1, welcher auch als Liner bezeichnet wird, ist in einem Umfangsbereich 2 eine aus ersten Fasern gewickelte Umfangslage 3 aufgebracht. Bei der dargestellten Ausführungsform werden als erste Fasern Kohlefasern verwendet, die mit einem Winkel zwischen etwa 60° und etwa 90° zur Längsachse des Druckbehälters aufgewickelt sind.
Die ersten Fasern der Umfangslage 3 sind in ein Matrixmaterial eingebettet, bei dem es sich um ein thermoplastisches oder duroplastisches Harzsystem handelt. Das Einbetten der gewickelten Fasern in das Matrixmaterial wird auch als Imprägnieren bezeichnet. Für die im Folgenden beschriebenen, weiteren gewickelten Lagen aus Fasern kann ein gleiches oder ein von dem Matrixmaterial der Umfangslage 3 verschiedenes Matrixmaterial eingesetzt werden, wobei auch hier thermoplastische oder duroplastische Harzsysteme zum Einsatz kommen. Die Umfangslage 3 ist Bestandteil einer ersten faserverstärkten Armierung 4, die auf den Kunststoffkernbehälter 2 aufgebracht ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die erste faserverstärkte Armierung 4 zusammen mit einer zweiten faserverstärkten Armierung 5, die auf die erste faserverstärkte Armierung 4 aufgebracht ist, einen Außenmantel 6 auf dem Kunststoffkernbehälter 2.
Die erste faserverstärkte Armierung 4 ist nach der Figur weiterhin mit einer gewickelten Lage 7 hergestellt, die als sogenannte Kreuzlage ausgeführt und mit Kohlefasern gebildet ist, welche mit einem Winkel zwischen etwa 5° und etwa 25° zur Längsachse des Druckbehälters aufgewickelt sind. Die gewickelte Lage 7 ist im Umfangsbereich 2 sowie im Stirnseitenbereich 8 des Druckbehälters bis hin zu einem Halsstück 9 gebildet. Das Halsstück 9, das aus Metall hergestellt ist, ist im Bereich einer Öffnung 10 des Kunststoffkernbehälters 1 angeordnet und dient zum Verschließen und / oder Abdichten des Innenraums 11 des Kunststoffkernbehälters 1. Hierbei überlappt die gewickelte Lage 7 der ersten Armierung vollständig mit einem Kragen 12 des Halsstücks 9. Das Halsstück 9 umfasst ein Ventil und bildet ein Metallteil mit dem Kragen 12. Die andere Seite des Druckbehälters (Bodenseite - nicht dargestellt) kann entweder identisch ausgeführt sein oder hat keine Öffnung, d.h. es ist kein Ventil eingesetzt. Trotzdem ist auch dann ein entsprechendes Halsstück gebildet.
Auf die gewickelte Lage 7 ist eine weitere Lage 13 gewickelt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter Verwendung von Glasfasern hergestellt ist, die mit einem Winkel zwischen etwa 5° und etwa 25° zur Längsachse des Druckbehälters aufgewickelt sind. Auch die weitere Lage 13 überlappt vollständig mit dem Kragen 12 des Halsstücks 9. Die weitere Lage 13 bildet eine zum Kunststoffkernbehälter 1 nächstliegende Schicht der zweiten faserverstärkten Armierung 5.
Auf die weitere Lage 13 sind gemäß der Figur in der zweiten faserverstärkten Armierung 5 zwei polkappenverdickte Lagen 14, 15 aufgebracht, die als Kreuzlagen ausgeführt und mit dem Kragen 12 des Halsstücks 9 nicht überlappen und im Bereich einer Polkappe 16 jeweils eine stoßabsorbierende Armierungsverdickung 17, 18 aufweisen, die auch steifigkeitserhöhend ausgeführt und gebildet ist, indem Glasfasern der polkappenverdickten Lagen 14, 15 mit einem Winkel zwischen etwa 25° und etwa 65°, bevorzugt zwischen etwa 35° und etwa 55° zur Längsachse des Druckbehälters aufgewickelt sind.
Schließlich ist die zweite faserverstärkte Armierung 5 mit einer äußeren gewickelten Lage 19 aus Glasfasern hergestellt, die nicht polkappenverdickt ausgeführt ist und in welcher die verwendeten Glasfasern mit einem Winkel zwischen etwa 5° und etwa 25° zur Längsachse des Druckbehälters aufgewickelt sind. Die äußere Lage 19 überlappt mit dem Kragen 12 des Halsstücks 9.
Mit Hilfe der Polverstärkungen ist gezielt ein Stoß- oder Fallschutz im Schulterbereich des Druckbehälters hergestellt.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel sieht die Ausbildung polkappenverdickter, gewickelter Lagen ausschließlich in der zweiten faserverstärkten Armierung vor. In anderen Ausführungsbeispielen könne polkappenverdickte, gewickelte Lagen ausschließlich in der ersten Armierung oder sowohl in der ersten als auch in der zweiten Armierung vorgesehen sein. Die Figur zeigt den Kopfbereich des Druckbehälters. Ein vergleichbarer oder in anderer Weise ausgeführter Fall- oder Aufprallschutz kann auch im Bodenbereich des Druckbehälters, der ebenfalls über eine Öffnung verfügt oder geschlossen ist, vorgesehen sein, nämlich in dem dortigen Polkappenbereich.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Figur offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.

Claims

Ansprüche
1. Druckbehälter zum Speichern eines Fluides, mit einem Kunststoffkernbehälter und einem auf den Kunststoffkembehälter (1) aufgebrachten Außenmantel (6), der Außenmantel (6) aufweisend:
- eine erste faserverstärkte Armierung (4) mit einer oder mehreren gewickelten, erste Fasern enthaltenden Lagen (3; 7), die in ein erstes Matrixmaterial eingebettet sind,
- eine zweite faserverstärkte Armierung (5), die in Bezug auf die erste Armierung (4) außen und mit einer oder mehreren gewickelten, zweite Fasern enthaltenden Lagen (13; 14; 15; 19) gebildet ist, wobei die zweiten Fasern wahlweise von den ersten Fasern verschieden und in ein zweites Matrixmaterial eingebettet sind, welches wahlweise vom ersten Matrixmaterial verschieden ist, und
- eine stoßabsorbierende Armierungsverdickung in einem Polkappenbereich (16), nämlich dem Übergangsbereich zwischen Stirnseite (8) und Umfang (2) des Kunststoffkernbehälters (1), und wahlweise benachbart hierzu, wobei die stoßabsorbierende Armierungsverdickung gebildet ist, indem ein oder mehrere polkappenverdickte, gewickelte Lagen (14; 15) in der ersten und / oder der zweiten Armierung (4, 5) mit einer stirnseitigen Öffnung gebildet sind, die größer als die stirnseitige Öffnung nicht polkappenverdickter, gewickelter Lagen (7, 13, 19) in der ersten und / oder der zweiten Armierung (4, 5) ist.
2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in einem Halsbereich des Kunststoffkernbehälters (1) in einer mit dem Innenraum (11) des Kunststoffkernbehälters (1) in Verbindung stehenden Öffnung (10) ein Halsstück (9) zum Verschließen und / oder Abdichten des Innenraums (11) angeordnet ist, wobei die nicht polkappenverdickten, gewickelten Lagen (7, 13, 19) wenigstens teilweise mit einem Kragen (12) des Halsstückes (9) überlappend und die eine oder die mehreren polkappenverdickten, gewickelten Lagen (14; 15) mit dem Kragen (12) des Halsstückes (9) nicht überlappend gebildet sind.
3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die eine oder die mehreren polkappenverdickten, gewickelten Lagen (14; 15) ausschließlich in der zweiten Armierung (5) gebildet sind.
Druckbehälter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Fasern in der einen oder den mehreren polkappenverdickten, gewickelten Lagen (14; 15) mit einem Winkel zwischen 25° und 65°, bevorzugt mit einem Winkel zwischen 35° und 55° zur Längsachse des Kunststoffkernbehälters (1) angeordnet sind.
Druckbehälter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Fasern in den nicht polkappenverdickten, gewickelten Lagen (7, 13, 19) mit einem Winkel zwischen 5° und 25° zur Längsachse des Kunststoffkernbehälters (1) angeordnet sind.
Druckbehälter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Armierung (4) und / oder die zweite Armierung (5) mit wenigstens einer gewickelten Umfangslage gebildet sind, die entlang des Umfangs (2) des Kunststoffkernbehälters (1) hergestellt ist.
Druckbehälter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Fasern Kohlefasern und die zweiten Fasern Glasfasern sind.
Druckbehälter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere gewickelte Lage (19) der zweiten Armierung (5) eine nicht polkappenverdickte, gewickelte Lage ist.
Druckbehälter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere gewickelte Lage (7) der zweiten Armierung (5), welche die zweite Armierung (5) zum Kunststoffkembehälter (1) hin abschließt, eine nicht polkappenverdickte, gewickelte Lage ist.
10. Druckbehälter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere polkappenverdickte, gewickelte Lagen (14, 15) direkt übereinander liegend gebildet sind.
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