WO2015197457A1 - Druckbehälter - Google Patents

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WO2015197457A1
WO2015197457A1 PCT/EP2015/063670 EP2015063670W WO2015197457A1 WO 2015197457 A1 WO2015197457 A1 WO 2015197457A1 EP 2015063670 W EP2015063670 W EP 2015063670W WO 2015197457 A1 WO2015197457 A1 WO 2015197457A1
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WO
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pressure vessel
clamping sleeve
inner container
neck portion
connecting element
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/063670
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Harms
Markus HÜTZEN
Original Assignee
Kautex Textron Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • the present invention relates to a pressure vessel, in particular for
  • Motor vehicles for receiving pressurized gases and / or liquids, in particular pressurized hydrogen and / or natural gas.
  • Pressure vessels are used to store pressurized and / or pressurized fluids. So find
  • Pressure vessel already in natural gas powered vehicles application Furthermore, pressure vessels for motor vehicles are known which can be filled with pressurized hydrogen.
  • the hydrogen can be in one
  • Combustion engine are burned with oxygen or react in a fuel cell with oxygen to water, wherein the recovered electrical energy is supplied to an accumulator or an electric motor.
  • pressure vessels for natural gas are filled with pressure up to 250 bar.
  • Pressure vessels for hydrogen are filled up to 700 bar.
  • Connection element an inner container and the inner container
  • the connecting element comprises a sleeve-shaped neck portion and a shoulder portion and has a rotationally symmetrical about its longitudinal axis passageway which is bounded by an inlet opening of the half portion.
  • the connection element is connected to the inner container and is in direct contact with the inner container via the shoulder portion and over part of the neck portion.
  • Support sleeve encloses the inner container and is located above the
  • Inner container end oriented directly on a parallel to the longitudinal axis
  • the neck portion of the connecting element further has an internal thread into which a valve device is screwed, which is connectable to a supply line. Due to the changing pressurization of the pressure vessel, these are in particular in the region of the connection of the connecting element with the
  • connection element Shearing forces can be dissipated from the connection element to the support shell only over the shoulder portion. The same applies to a drop test in which the pressure vessel is dropped onto the connection element.
  • the material thinning of the inner container leads to leaks of
  • the object underlying the present invention is to provide a more stable pressure vessel having a greater long-term stability.
  • the pressure vessel according to the invention comprises a
  • Connection element an inner container and the inner container
  • Connection element comprises a sleeve-shaped neck portion and a
  • connection element has a to the
  • the connecting element is connected via an outer surface of the shoulder portion with an inner surface of the inner container, so that the inner container is arranged between the shoulder portion of the connecting element and the supporting sheath.
  • the pressure vessel according to the invention is characterized in that the pressure vessel further comprises a clamping sleeve, which is positively connected to the connecting element. Furthermore, the pressure vessel according to the invention is characterized in that the clamping sleeve is arranged between the inner container and the supporting sheath, so that a force exerted on the connecting element, directed parallel to the longitudinal axis and in the direction of the inlet opening axial force at least indirectly over the
  • Clamping collar is transferable to the support shell, and so that one
  • Displacement of the inner container is counteracted in the direction of the inlet opening by means of the clamping sleeve.
  • the clamping sleeve serves as a flow stop for the inner container material, so that there is no or reduced to a thinning of the inner container material in the region of the shoulder portion with changing and recurrent axial application of force of the connecting element. Consequently, the pressure vessel according to the invention is more stable and can survive a larger number of refueling cycles without damage.
  • the connecting element may be made of a metal, in particular of aluminum.
  • an internal thread for screwing for example, a valve device may be arranged.
  • the inner container is preferably a blow-molded inner container.
  • the inner container is preferably formed as a multilayer inner container and can, for example, an outer layer of HDPE (high density polyethylene, high density polyethylene) an adhesion promoter, for example, LDPE (low density polyethylene, low density polyethylene), a barrier layer of, for example, EVOH (ethylene-vinyl alcohol Copolymer), a further adhesion promoter, for example comprising LDPE and an inner layer of HDPE.
  • HDPE high density polyethylene, high density polyethylene
  • LDPE low density polyethylene, low density polyethylene
  • barrier layer for example, EVOH (ethylene-vinyl alcohol Copolymer)
  • a further adhesion promoter for example comprising LDPE and an inner layer of HDPE.
  • Other layer systems for the inner container are possible, restrictions on the layer structure
  • the support shell may in particular be formed of carbon fiber reinforced plastic.
  • the support shell consists of a
  • the inner container may also be referred to as a lining and / or as an inner shell and / or as a liner and / or as an inliner.
  • the support shell can also be referred to as an outer shell.
  • the connection element can also as
  • the clamping sleeve with the inner container without
  • the clamping sleeve is partially in the support shell
  • the neck portion of the connecting element has an external thread
  • the clamping sleeve has an internal thread corresponding to the external thread of the neck portion, so that the positive connection between the clamping collar and the connecting element is realized by screwing the clamping collar on the neck portion of the connecting element.
  • An appropriately trained pressure vessel has the advantage that the assembly of the pressure vessel is considerably simplified.
  • the neck portion of the connection element has a
  • Tannenbaumprofil with a plurality of around the neck portion at least partially circumferential locking ribs, each locking rib a
  • the clamping sleeve has a plurality of locking grooves, wherein each locking groove has a sliding surface and a
  • the respective sliding surfaces of the locking ribs and locking grooves are oriented in such a way that the clamping sleeve can be pushed onto the neck section with the application of force and elastic deformation of the clamping sleeve and / or of the neck section.
  • the respective inhibiting surfaces of the locking ribs and locking grooves are oriented such that a shift of the on
  • Neck section attached clamping sleeve in the direction of the inlet opening is prevented.
  • An appropriately designed pressure vessel has the advantage that in a drop test, in which the pressure vessel is dropped onto the connection element, the clamping collar is entrained by the connecting elements by means of the inhibiting surfaces of the neck portion and the clamping sleeve, so that the space between the shoulder portion of the connecting element and the Clamping sleeve remains unchanged, so that between the
  • Pressure vessel interior is increased.
  • Klemmmanschette at least partially an average roughness of more than 50 ⁇ on.
  • the average roughness indicates the mean distance of a measurement point on a surface to a centerline.
  • the midline cuts within the
  • Clamping sleeve is preferably between 50 ⁇ and 1 .000 ⁇ , more preferably between 50 ⁇ and 500 ⁇ , more preferably between 80 ⁇ and 250 ⁇ and most preferably more than 120 ⁇ .
  • Both an axial load capacity and a radial load of the clamping sleeve is increased, since the holding force of the clamping sleeve on the inner container and / or on the supporting sheath is increased.
  • an outer surface and / or inner surface of the clamping sleeve is at least partially provided with a coating of thermoplastic material.
  • thermoplastic material may be, for example
  • Polyethylene in particular to low density polyethylene (LDPE) act.
  • LDPE low density polyethylene
  • Clamping collar with a thermoplastic material is a compound of the provided with a coating clamping sleeve with the inner container and / or made more stable with the support sleeve.
  • Clamping collar have an average roughness of more than 50 ⁇ , by coating the outer surface and / or the inner surface of the
  • the recesses of the surface of the clamping sleeve are particularly effectively filled with the thermoplastic material, so that the available
  • Connection surface of the clamping sleeve can be used particularly effectively.
  • Inner container and / or the support sleeve in addition to the material connection form a positive connection with the inner container and / or the support sleeve.
  • the roughening of the surface of the clamping sleeve by irradiating an abrasive blasting abrasive is carried out on the surface of the
  • the blasting agent may be any abrasive blasting abrasive, for example sand (sand blasting).
  • abrasive blasting abrasive for example sand (sand blasting).
  • ceramic particles, steel particles, steel gravel, corundum and high-grade corundum can also be used as abrasive blasting abrasives.
  • a corresponding roughening of the surface by means of blasting of an abrasive blasting agent is particularly simple and also requires, for example, in comparison to an etching of the surface no potentially dangerous etchant.
  • by irradiating an abrasive blasting agent increased roughness can be achieved, whereby the connection strength of the clamping sleeve with the inner container and / or with the support shell can be increased.
  • no chemical etchant is necessary, which is harmful to health and the environment.
  • Support shell enter an intimate positive connection with each other.
  • Plasma jet is generated, in which the coating forming thermoplastic resin is supplied in powder form in the plasma jet, wherein the
  • Plasma jet and / or the clamping sleeve relative to each other are moved so that the plasma jet, the desired outer surface and / or
  • Inner surface of the clamping sleeve preferably the entire surface of the clamping sleeve moves off.
  • thermoplastic material in the plasma jet, the thermoplastic material is melted at least at the surface, so that when hitting the at least partially melted thermoplastic material this particularly well the surface of the clamping sleeve nestles, so that a particularly effective toothing of the coating is achieved with the surface of the clamping sleeve.
  • a gas of, for example, 98.5% nitrogen and 1.5% hydrogen is preferably used.
  • Clamping collar provided at least one circumferential groove extending in the circumferential direction of the clamping collar.
  • the connection of the clamping sleeve to the inner container and / or the support sleeve is reinforced in such a way that the clamping sleeve can be subjected to greater axial load without the connection to the inner container and / or the support sleeve being destroyed.
  • the coating covers the entire outer surface and / or inner surface of the clamping collar continuously and fills the at least one circumferential groove.
  • Inner container or the support shell is destroyed.
  • the coating forms a closed surface of the clamping sleeve.
  • Klemmmanschette at least one radial groove, the one
  • the pressure vessel has a higher stability in a rotational load of the
  • Torques can be exerted on the connecting element or on the rotary sleeve, without the clamping sleeve from the inner container or from the support shell dissolves.
  • the coating covers the entire outer surface and / or inner surface of the clamping sleeve pass through and performs the at least one radial groove.
  • Coating surface improves with the inner container or with the
  • Support cover connectable.
  • the coating is colored.
  • the coloring can be any color.
  • thermoplastic material for example, by an admixture of carbon black or a dye in the thermoplastic material.
  • the coating formed from the thermoplastic material absorbs light, in particular laser light having a wavelength in the infrared range, in particular in a range from 900 ⁇ m to 1 100 ⁇ m, so that heating of the coating by means of an infrared laser beam is improved can. This reduces the time for producing a corresponding pressure vessel.
  • Shoulder portion and / or one of the support shell facing outer surface of the neck portion at least partially an average roughness of more than 50 ⁇ on.
  • the average roughness of the outer surface of the shoulder portion and / or the neck portion is preferably between 50 ⁇ and 1000 ⁇ , more preferably between 50 ⁇ and 500 ⁇ , more preferably between 80 ⁇ and 250 ⁇ and most preferably more than 120 ⁇ . Due to the average roughness of the outer surface or the outer surfaces of more than 50 ⁇ the surface of the connecting element, which is in contact with the inner container and / or with the support shell, increased, so that the
  • Connection element is more stable with the inner container and connected to the support sleeve. Both an axial load capacity and a radial
  • Connection element is enlarged on the inner container and / or on the support shell.
  • thermoplastic It is in the
  • thermoplastic material to the same thermoplastic material with which the clamping sleeve can be provided.
  • thermoplastic material to the same thermoplastic material with which the clamping sleeve can be provided.
  • Connecting element with a thermoplastic plastic this can adapt to the outer contour of the connection element particularly well, so that a compound of the provided with a coating connection element with the inner container and / or with the support shell is made more stable.
  • portions of the outer surface of the connecting element have an average roughness of more than 50 ⁇
  • the recesses of the outer surface of the connecting element are filled particularly effectively with the thermoplastic material, so that the available connection surface of the connecting element or the outer surface of the connecting element can be used very effectively.
  • Coating the surface of the clamping sleeve is referenced.
  • the outer surface of the shoulder portion facing the inner container and / or an outer surface of the neck portion facing the support casing have at least one peripheral groove extending in the circumferential direction of the connecting element.
  • Connection element is axially stronger, without the connection to the inner container is destroyed.
  • the coating covers the entire outer surface of the
  • Connection element are transferable, without the connection between the Connection element and the inner container is destroyed.
  • the coating forms a closed surface of the connection element.
  • the outer surface of the shoulder portion has at least one radial groove which has an extension component in the radial direction of the connection element.
  • the pressure vessel has an increased stability under a pressure load of
  • Connection element can be exercised without the
  • Connection element of the inner container or from the support shell triggers.
  • the coating covers the entire outer surface of the
  • Coating surface improves connectable with the inner surface of the inner container connectable.
  • Figure 1 a spatial representation of a cut
  • Pressure vessel in the pole cap according to a modified further embodiment; a sectional view of a pressure vessel in the region of the pole cap according to a further embodiment;
  • Figure 6 a schematic sectional view of the invention
  • the pressure vessel 1 comprises a connection element 10 which is connected to an inner container 30 of the pressure vessel 1.
  • the pressure vessel 1 further comprises a support shell 40, which encloses the inner container 30.
  • the connection element 10 comprises a
  • the connecting element 10 has a longitudinal axis L (see Figure 2) at least partially rotationally symmetrical through-channel 3, which is bounded by an inlet opening 2 of the neck portion 1 1.
  • Connecting element 10 is connected via an outer surface 13 'of the shoulder portion 13 with an inner surface 31 of the inner container. Further, the inner container 30 extends to the neck portion 1 1 of the connecting element 10 and is connected with its inner surface 31 with the outer surface 1 1 'of the neck portion 1 1. As can be seen from Figure 1, the inner container 30 is between the Shoulder portion 13 of the connecting element 10 and the support sleeve 40th
  • the pressure vessel 1 further comprises a clamping sleeve 50 which is positively connected to the connecting element 10. From Figure 2 it can be seen that the positive connection of the clamping sleeve 50 with the
  • Neck portion 1 1 of the connection element 10 is realized by a threaded connection.
  • the neck portion 1 1 includes an Au 88 .
  • Clamping collar 50 has an internal thread 56, so that the positive connection between the clamping sleeve 50 and the connecting element 10 by screwing the clamping sleeve 50 on the neck portion 1 1 can be done.
  • the clamping sleeve 50 is disposed between the inner container 30 and the support sleeve 40, whereby a force exerted on the connecting element 10 and parallel to the longitudinal axis L in
  • Direction of the inlet opening 2 directed axial force is at least indirectly transferable via the clamping sleeve 50 on the support shell 40. Because due to the positive connection of the clamping sleeve 50 with the
  • Connecting element 10 is at a pressurization both the
  • Clamping collar 50 is pressed in the direction of the inlet opening 2, so that the arranged between the clamping sleeve 50 and the shoulder portion 13 inner container 30 undergoes a reduced pressure force, so that the inner container 30 is not thinned or significantly reduced. Furthermore, prevents the
  • Clamping collar 50 a displacement of the inner container 30 in the direction of the inlet opening, so that thereby a further reduced dilution or thinning of the inner container 30 is realized.
  • the end region of the pressure vessel 1 is provided with an impact protection 60 in the form of a cap 60.
  • the cap 60 axially distributes forces exerted on the pressure vessel 1 to a larger area. These forces with at least one axial direction can occur, for example, in the event of an accident or during a fall of the pressure vessel 1.
  • Pressure vessel 1 the clamping sleeve 50 is connected to the inner container 30 without interposition of the support sleeve 40.
  • the inner container 30 is thus sandwiched between the shoulder portion 13 and the clamping sleeve 50.
  • the connecting element 10 may be made of a metal.
  • the connecting element 10 is made of aluminum.
  • the inner container 30 may be formed of a thermoplastic material.
  • the thermoplastic material may have a multilayer structure, wherein, for example, a centrally arranged EVOH layer is connected by means of two adhesion promoters, for example in the form of LDPE layers with two outer layers, which consist of HDPE.
  • the support shell 40 which may also be referred to as outer shell 40, is formed from a fiber-reinforced plastic.
  • the support shell 40 may be formed of CVK (carbon reinforced plastic), wherein the plastic is preferably a thermoplastic material.
  • an outer surface 52 and / or an inner surface 51 of the clamping sleeve 50 may at least partially have an average roughness of more than 50 ⁇ m.
  • the inner container 30 facing outer surface 13 'of the shoulder portion 13 and / or one of the support shell 40 facing outer surface 1 1' of the neck portion 1 1 at least partially have an average roughness of more than 50 ⁇ .
  • Clamping collar 50 and the inner container 30 and / or the support sleeve 40 is increased. Likewise, this can be achieved by the fact that the
  • the average roughness is preferably between 50 ⁇ and 1 .000 ⁇ . The rougher the surfaces of the clamping sleeve 50 and / or the connecting element 10 is / are formed, the greater the effective connecting surface of the clamping sleeve 50 and / or the connecting element 10, so that the
  • Clamping collar 50 with the inner container 30 and / or the support sleeve 40 can form a more intimate connection.
  • Connecting element 10 can / can be done for example by irradiating an abrasive blasting abrasive on the respective surfaces.
  • the surface can be sandblasted.
  • the surface is also irradiated with ceramic particles or steel particles and, for example, with steel gravel.
  • a very rough surface of the clamping sleeve 50 and / or the connecting element 10 can be generated, which has a large average roughness of more than 50 ⁇ .
  • Correspondingly large average roughnesses are not or only possible with etching processes, for example.
  • etching processes for example.
  • a roughening of the surface of the clamping sleeve 50 and / or the connecting element 10 by applying a layer of material to the corresponding surfaces.
  • the application of the material can be done for example by selective laser melting.
  • an aluminum powder may be blasted onto the respective surfaces of the clamping collars 50 and / or the connecting element 10, wherein in the contact region of the aluminum powder with the corresponding surfaces, a laser beam of high power is radiated, so that the
  • Aluminum particles melt at least at the surface, so that they can enter into a cohesive connection with the surface or with the surfaces. In the event that the surface of the clamping sleeve 50 and / or the
  • connection element 10 is coated by means of supplied in a plasma jet thermoplastic material, it is also possible before supplying the thermoplastic material, a metal pul ver, preferably from the same material that makes up the surface of the connecting element 10 to inject into the plasma jet, so that the metal powder meets in at least partially melted state on the surface of the connecting element 10, whereby the average roughness is increased to the desired level.
  • a metal pul ver preferably from the same material that makes up the surface of the connecting element 10 to inject into the plasma jet, so that the metal powder meets in at least partially melted state on the surface of the connecting element 10, whereby the average roughness is increased to the desired level.
  • At least one circumferential groove 53 running in the circumferential direction of the clamping sleeve 50 is provided on the outer surface 52 of the clamping sleeve 50.
  • three circumferential grooves 53 are provided, with respect to the number of
  • Clamping collar 50 partially embedded in the support shell 40, so that a portion of the support shell 40 is disposed in sections between the inner container 30 and the clamping sleeve 50.
  • Clamping collar 50 is axially stronger, without the connection to the support shell 40 is destroyed.
  • clamping sleeve 50 has the circumferential grooves 53 shown in Figure 3 and is directly connected to the inner container 30 without interposition of the support shell 40.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of a pressure vessel 1 according to the invention in accordance with a further embodiment.
  • Both the outer surface 52 and the inner surface 51 of the clamping sleeve 50 are provided with a coating 20 made of a thermoplastic material.
  • the region of the clamping sleeve 50, on which the internal thread 56 is provided is not provided with a coating of thermoplastic material.
  • Inner container 30 and the support shell 40 also include thermoplastic material, a cohesive connection between the coating 20 and the support shell 40 and between the coating 20 and the inner container 30th
  • Clamping collar 50 is also provided with a coating 20.
  • the circumferential grooves 53 are filled with the coating 20, so that an intimate connection of the coating 20 with the clamping sleeve 50 is achieved, with which again increased forces can be transmitted from the connecting element 10 to the supporting sleeve or to the inner container 30.
  • the clamp collar 50 may further include one or more radial grooves having an extension component in the radial direction of the clamp collar 50.
  • FIGS. 5 and 6 a pressure vessel 1 according to another is shown
  • the neck portion 1 1 of the connecting element 10 a Christmas tree profile with a plurality of around the neck portion 1 1 at least partially circumferential locking ribs 17, wherein each locking rib 17 has a sliding surface 18 and an inhibiting surface 19.
  • the clamping sleeve 50 in turn has a plurality of locking grooves 57, wherein each locking groove 57 has a sliding surface 58 and an inhibiting surface 59.
  • the respective sliding surfaces 18, 58 of the locking ribs 17 and locking grooves 57 are oriented such that the
  • Clamping collar 50 under force and elastic deformation of the clamping sleeve 50 and / or the neck portion 1 1 and the corresponding locking ribs 17 on the neck portion 1 1 can be pushed.
  • the inhibiting surfaces 19, 59 of the locking ribs 17 and the locking grooves 57 are oriented such that a displacement of the mounted on the neck portion 1 1
  • Clamping collar 50 is prevented in the direction of the inlet opening 2.
  • the orientation of the sliding surfaces 18, 58 of the locking ribs 17 and the locking grooves 57, however, are oriented such that a sliding of the clamping sleeve 50 on the neck portion 1 1 is made possible.
  • connection element 10 To heat neck portion 1 1 of the connection element 10, so that after cooling of the clamping sleeve 50, a more intimate positive connection between the clamping sleeve 50 and the connecting element 10 can be achieved.
  • the locking ribs 17 are arranged in a lower portion of the neck portion 1 1, so that the support shell 40 encloses the form-fittingly connected to the connection element 10 clamping sleeve 50.
  • the locking ribs 17 are arranged in an upper region of the neck portion 1 1, so that the support shell 40 is not directly connected to the connection element 10, but only with the clamping sleeve 50 and the inner container 30 ,
  • Correspondingly formed pressure vessels 1 offer the advantage that in a drop test in which the pressure vessel dropped onto the connection element 10 is, the clamping sleeve 50 by means of the Hemmphil 19, 59 of the
  • Neck portion 1 1 and the clamping sleeve 50 is taken from the connecting element 10 so that the gap between the shoulder portion 13 of the connecting element 10 and the clamping sleeve 50 remains unchanged, so that the arranged between the shoulder portion 13 and the clamping sleeve 50 inner container 30 neither of the shoulder portion 13 still leaves the clamping sleeve 50, so that an increased stability of the pressure vessel 1 is achieved. Furthermore, the assembly of the appropriately trained
  • Connection element 10 is pressed, so that the tightness of the pressure vessel 1 is increased.
  • Pressure vessel 1 is identical to the operation of the pressure vessel 1 shown in Figures 1 to 4.
  • connection element connection flange, insert, extension piece
  • outer shell comprising fiber reinforced plastic

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart einen Druckbehälter (1), umfassend ein Anschlusselement (10), einen Innenbehälter (30) und eine den Innenbehälter (30) umschließende und mit dem Innenbehälter (30) verbundene Stützhülle (40), 5 wobei der Druckbehälter (1) folgende Merkmale aufweist: - das Anschlusselement (10) umfasst einen hülsenförmigen Halsabschnitt (11) und einen Schulterabschnitt (13); - das Anschlusselement (10) weist einen zu dessen Längsachse (L) zumindest abschnittsweise rotationssymmetrischen Durchgangskanal (3) auf, der von einer Eintrittsöffnung (2) des Halsabschnitts (11) begrenzt ist; - das Anschlusselement (10) ist über eine Außenfläche (13') des Schulterabschnitts (13) mit einer Innenfläche (31) des Innenbehälters (30) verbunden; und - der Innenbehälter (30) ist zwischen dem Schulterabschnitt (13) des Anschlusselements (10) und der Stützhülle (40) angeordnet wobei der Druckbehälter (1) durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist: - der Druckbehälter (1) umfasst ferner eine Klemmmanschette (50), die mit dem Anschlusselement (10) formschlüssig verbunden ist; und - die Klemmmanschette (50) ist zwischen dem Innenbehälter (30) und der Stützhülle (40) angeordnet, so dass eine auf das Anschlusselement (10) ausgeübte, parallel zur Längsachse (L) und in Richtung der Eintrittsöffnung (2) gerichtete Axialkraft zumindest mittelbar über die Klemmmanschette (50) auf die Stützhülle (40) übertragbar ist, und so dass eine Verdrängung des Innenbehälters (30) in Richtung der Eintrittsöffnung (2) mittels der Klemmmanschette (50) entgegengewirkt wird.

Description

Druckbehälter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Druckbehälter, insbesondere für
Kraftfahrzeuge zur Aufnahme von unter Druck stehenden Gasen und/oder Flüssigkeiten, insbesondere von unter Druck stehendem Wasserstoff und/oder Erdgas.
Druckbehälter werden zur Speicherung von unter Druck stehenden Gasen und/oder unter Druck stehenden Flüssigkeiten verwendet. So finden
Druckbehälter bereits in mit Erdgas betriebenen Kraftfahrzeugen Anwendung. Ferner sind Druckbehälter für Kraftfahrzeuge bekannt, die mit unter Druck stehendem Wasserstoff befüllbar sind. Der Wasserstoff kann in einem
Verbrennungsmotor mit Sauerstoff verbrannt werden oder in einer Brennstoffzelle mit Sauerstoff zu Wasser reagieren, wobei die gewonnene elektrische Energie einem Akkumulator oder einem Elektromotor zugeführt wird.
Entsprechende Druckbehälter müssen großen Belastungen standhalten.
Druckbehälter für Erdgas werden beispielsweise mit einem Druck bis hin zu 250 bar befüllt. Druckbehälter für Wasserstoff werden mit bis zu 700 bar befüllt.
Aus der EP 0 810 081 A1 ist ein Druckbehälter bekannt, der ein
Anschlusselement, einen Innenbehälter und eine den Innenbehälter
umschließende Stützhülle umfasst. Das Anschlusselement umfasst einen hülsenförmigen Halsabschnitt und einen Schulterabschnitt und weist einen um dessen Längsachse rotationssymmetrischen Durchgangskanal auf, der von einer Eintrittsöffnung des Halbabschnitts begrenzt ist. Das Anschlusselement ist mit dem Innenbehälter verbunden und steht über den Schulterabschnitt und über einen Teil des Halsabschnitts direkt mit dem Innenbehälter in Kontakt. Die
Stützhülle umschließt den Innenbehälter und liegt oberhalb des
Innenbehälterendes direkt an einer parallel zur Längsachse orientierten
Außenfläche des Halsabschnitts an. Der Halsabschnitt des Anschlusselements weist ferner ein Innengewinde auf, in das eine Ventileinrichtung eingeschraubt ist, die mit einer Versorgungsleitung verbindbar ist. Aufgrund der wechselnden Druckbeaufschlagung der Druckbehälter sind diese insbesondere im Bereich der Verbindung des Anschlusselements mit dem
Innenbehälter besonders stark belastet. Ferner müssen die Druckbehälter insbesondere im Falle eines Unfalls sehr hohen Belastungen standhalten. Bei einem Falltest, bei dem der Druckbehälter auf das Anschlusselement
fallengelassen wird, treten große Belastungen der Verbindungsfläche zwischen dem Anschlusselement und dem Innenbehälter auf.
Bei dem aus der EP 0 810 081 A1 bekannten Druckbehälter führt die wechselnde Druckbelastung dazu, dass der Innenbehälter zwischen dem Schulterabschnitt des Anschlusselements und der Stützhülle ausgedünnt wird, da axiale
Schubkräfte von dem Anschlusselement an die Stützhülle lediglich über den Schulterabschnitt abgeführt werden können. Selbiges gilt für einen Falltest, bei dem der Druckbehälter auf das Anschlusselement fallengelassen wird. Die Materialausdünnung des Innenbehälters führt zu Undichtigkeiten des
Druckbehälters und im schlimmsten Falle zu einer Zerstörung des Druckbehälters bei entsprechender Druck- bzw. Schlagbeaufschlagung.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist die Bereitstellung eines stabileren Druckbehälters, der eine größere Langzeitstabilität aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Druckbehälter mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen des
Druckbehälters sind in den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Genaueren umfasst der erfindungsgemäße Druckbehälter ein
Anschlusselement, einen Innenbehälter und eine den Innenbehälter
umschließende und mit dem Innenbehälter verbundene Stützhülle. Das
Anschlusselement umfasst einen hülsenförmigen Halsabschnitt und einen
Schulterabschnitt. Ferner weist das Anschlusselement einen zu dessen
Längsachse zumindest abschnittsweise rotationssymmetrischen
Durchgangskanal auf, der von einer Eintrittsöffnung des Halsabschnitts begrenzt ist. Das Anschlusselement ist über eine Außenfläche des Schulterabschnitts mit einer Innenfläche des Innenbehälters verbunden, so dass der Innenbehälter zwischen dem Schulterabschnitt des Anschlusselements und der Stützhülle angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Druckbehälter ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter ferner eine Klemmmanschette umfasst, die mit dem Anschlusselement formschlüssig verbunden ist. Ferner ist der erfindungsgemäße Druckbehälter dadurch gekennzeichnet dass die Klemmmanschette zwischen dem Innenbehälter und der Stützhülle angeordnet ist, so dass eine auf das Anschlusselement ausgeübte, parallel zur Längsachse und in Richtung der Eintrittsöffnung gerichtete Axialkraft zumindest mittelbar über die
Klemmmanschette auf die Stützhülle übertragbar ist, und so dass einer
Verdrängung des Innenbehälters in Richtung der Eintrittsöffnung mittels der Klemmmanschette entgegengewirkt wird.
Da die Klemmmanschette zwischen dem Innenbehälter und der Stützhülle angeordnet ist, können axiale Schubkräfte, die bei Druckbeaufschlagung des Druckbehälters auf das Anschlusselement ausgeübt werden, über die
Klemmmanschette auf die Stützhülle übertragen werden. Somit wird weniger der Axialkraft mittelbar über den Innenbehälter an die Stützhülle übertragen, wodurch der zwischen dem Schulterbereich des Anschlusselements und der Stützhülle befindliche Innenbehälter entlastet wird, so dass das Innenbehältermaterial zwischen dem Schulterabschnitt und der Stützhülle nicht bzw. weniger
ausgedünnt wird. Ferner dient die Klemmmanschette als Fließstopp für das Innenbehältermaterial, so dass es bei wechselnder und wiederkehrender axialer Kraftbeaufschlagung des Anschlusselements nicht oder vermindert zu einer Ausdünnung des Innenbehältermaterials im Bereich des Schulterabschnitts kommt. Folglich ist der erfindungsgemäße Druckbehälter stabiler und kann eine größere Anzahl von Betankungszyklen unbeschadet überstehen.
Vorzugsweise ist die Klemmmanschette mit dem Halsabschnitt des
Anschlusselements formschlüssig verbunden.
Das Anschlusselement kann aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium gefertigt sein. Im hülsenförmigen Halsabschnitt des Anschlusselements kann ein Innengewinde zum Einschrauben von beispielsweise einer Ventileinrichtung angeordnet sein. Bei dem Innenbehälter handelt es sich vorzugsweise um einen blasgeformten Innenbehälter. Der Innenbehälter ist dabei vorzugsweise als ein mehrschichtiger Innenbehälter ausgebildet und kann beispielsweise eine Außenschicht aus HDPE (high density Polyethylene, Polyethylen hoher Dichte) einen Haftvermittler beispielsweise aus LDPE (low density Polyethylene, Polyethylen niedriger Dichte), eine Barriereschicht aus beispielsweise EVOH (Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer), einen weiteren Haftvermittler beispielsweise aus LDPE und einer Innenschicht aus HDPE umfassen. Auch andere Schichtsysteme für den Innenbehälter sind möglich, Beschränkungen hinsichtlich des Schichtaufbaus des Innenbehälters bestehen insoweit nicht.
Die Stützhülle kann insbesondere aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gebildet sein. Vorzugsweise besteht die Stützhülle aus einem
kohlenstofffaserverstärktem Thermoplast.
Der Innenbehälter kann auch als Auskleidung und/oder als Innenschale und/oder als Liner und/oder als Inliner bezeichnet werden. Die Stützhülle kann auch als Außenschale bezeichnet werden. Das Anschlusselement kann auch als
Anschlussflansch und/oder als Einsatz und/oder als Ansatzstück und/oder als Polstück bezeichnet werden.
Vorzugsweise ist die Klemmmanschette mit dem Innenbehälter ohne
Zwischenlage der Stützhülle verbunden.
Dies gewährleistet einen effektiven Fließstopp des Innenbehältermaterials bei Druckbeaufschlagung des Druckbehälters. Ferner wird der Innenbehälter sehr gut vor Ausdünnung bei Druckbeaufschlagung geschützt, denn der zwischen dem Schulterabschnitt und der Klemmmanschette angeordnete Innenbehälter erfährt eine verminderte Druckbelastung, da sowohl der Schulterabschnitt als auch die Klemmmanschette aufgrund der formschlüssigen Verbindung der
Klemmmanschette mit dem Anschlusselement in etwa gleich weit aus dem
Druckbehälter bei Druckbeaufschlagung gedrückt werden, so dass der
Zwischenraum zwischen dem Schulterabschnitt annähernd unverändert bleibt. Bevorzugterweise ist die Klemmmanschette teilweise in der Stützhülle
eingebettet, so dass abschnittsweise zwischen dem Innenbehälter und der Klemmmanschette ein Teil der Stützhülle angeordnet ist.
Vorzugsweise weist der Halsabschnitt des Anschlusselements ein Außengewinde auf, und die Klemmmanschette weist ein dem Außengewinde des Halsabschnitts entsprechendes Innengewinde auf, so dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Klemmmanschette und dem Anschlusselement durch Aufschrauben der Klemmmanschette auf den Halsabschnitt des Anschlusselements realisiert ist.
Ein entsprechend ausgebildeter Druckbehälter weist den Vorteil auf, dass die Montage des Druckbehälters erheblich vereinfacht ist. Vorzugsweise weist der Halsabschnitt des Anschlusselements ein
Tannenbaumprofil mit einer Vielzahl von um den Halsabschnitt zumindest abschnittweise umlaufenden Rastrippen auf, wobei jede Rastrippe eine
Gleitfläche und eine Hemmfläche aufweist. Die Klemmmanschette weist eine Vielzahl von Rastrillen auf, wobei jede Rastrille eine Gleitfläche und eine
Hemmfläche aufweist. Die jeweiligen Gleitflächen der Rastrippen und Rastrillen sind derart orientiert, dass die Klemmmanschette unter Kraftaufwand und elastischer Verformung der Klemmmanschette und/oder des Halsabschnitts auf den Halsabschnitt aufschiebbar ist. Die jeweiligen Hemmflächen der Rastrippen und Rastrillen sind derart orientiert, dass ein Verschieben der auf den
Halsabschnitt befestigten Klemmmanschette in Richtung der Eintrittsöffnung verhindert wird.
Ein entsprechend ausgebildeter Druckbehälter bietet den Vorteil, dass bei einem Falltest, bei dem der Druckbehälter auf das Anschlusselement fallengelassen wird, die Klemmmanschette mittels der Hemmflächen des Halsabschnitts und der Klemmmanschette von dem Anschlusselement mitgenommen wird, so dass der Zwischenraum zwischen dem Schulterabschnitt des Anschlusselements und der Klemmmanschette unverändert bleibt, so dass der zwischen dem
Schulterabschnitt und der Klemmmanschette angeordnete Innenbehälter weder von dem Schulterabschnitt noch von der Klemmmanschette abreißt, wodurch eine erhöhte Stabilität des Druckbehälters erreicht wird. Ferner wird der zwischen den Schulterabschnitt und der Klemmmanschette angeordnete Innenbehälter beim Falltest nicht ausgedünnt. Auch ist die Montage eines entsprechend
ausgebildeten Druckbehälters sehr einfach, da die Klemmmanschette einfach auf den Halsabschnitt des Anschlusselements unter Kraftaufwendung aufgeschoben werden kann. Durch die Ausrichtung der Gleitflächen der Klemmmanschette und des Halsabschnitts wird ferner erreicht, dass bei einer Druckbeaufschlagung des Anschlusselements, wie diese beispielsweise bei einem Befüllvorgang des Druckbehälters erfolgt, der Innenbehälter zwischen der Klemmmanschette und dem Schulterabschnitt des Anschlusselements verpresst wird, so dass die
Dichtigkeit des Druckbehälters bei einer Druckbeaufschlagung des
Druckbehälterinnenraums erhöht ist. Vorzugsweise weist eine Außenfläche und/oder eine Innenfläche der
Klemmmanschette zumindest teilweise eine mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι auf.
Die mittlere Rauheit gibt den mittleren Abstand eines Messpunktes auf einer Oberfläche zu einer Mittellinie an. Die Mittellinie schneidet innerhalb der
Bezugsstrecke das wirkliche Profil der Klemmmanschette so, dass die Summe der Profilabweichungen bezogen auf die Mittellinie minimal wird. Die mittlere Rauheit entspricht also dem arithmetischen Mittel der Abweichungen von der Mittellinie.
Die mittlere Rauheit der Außenfläche und/oder der Innenfläche der
Klemmmanschette beträgt vorzugsweise zwischen 50 μιτι und 1 .000 μιη, weiter vorzugsweise zwischen 50 μιτι und 500 μιη, weiter vorzugsweise zwischen 80 μιτι und 250 μιτι und höchst vorzugsweise mehr als 120 μιτι.
Aufgrund der mittleren Rauheit der Außenfläche und/oder der Innenfläche von mehr als 50 μιτι ist die Oberfläche der Klemmmanschette, die mit dem
Innenbehälter und/oder mit der Stützhülle in Kontakt steht, vergrößert, so dass das Klemmmanschette stabiler mit dem Innenbehälter und mit der Stützhülle verbunden ist. Sowohl eine axiale Belastbarkeit als auch eine radiale Belastung der Klemmmanschette ist vergrößert, da die Haltekraft der Klemmmanschette an dem Innenbehälter und/oder an der Stützhülle vergrößert ist. Vorzugsweise ist eine Außenfläche und/oder Innenfläche der Klemmmanschette zumindest teilweise mit einer Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff versehen. Dabei ist vorteilhafterweise der Gewindeabschnitt bzw. der
Rastrillenabschnitt nicht mit der Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff versehen.
Bei dem thermoplastischen Kunststoff kann es sich beispielsweise um
Polyethylen, insbesondere um Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) handeln. Durch Beschichten der Außenfläche und/oder der Innenfläche der
Klemmmanschette mit einem thermoplastischen Kunststoff ist eine Verbindung der mit einer Beschichtung versehenen Klemmmanschette mit dem Innenbehälter und/oder mit der Stützhülle stabiler ausgestaltet. Insbesondere in dem Fall, in dem Teilbereiche der Außenfläche und/oder der Innenfläche der
Klemmmanschette eine mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι aufweisen, können durch Beschichten der Außenfläche und/oder der Innenfläche der
Klemmmanschette mit einem thermoplastischen Kunststoff die Vertiefungen der Oberfläche der Klemmmanschette besonders effektiv mit dem thermoplastischem Material ausgefüllt werden, so dass die zur Verfügung stehende
Verbindungsfläche der Klemmmanschette besonders effektiv genutzt werden kann.
Bei Auftrag einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Beschichtung auf die Außenfläche und/oder die Innenfläche der Klemmmanschette, wobei die Außenfläche und/oder die Innenfläche der Klemmmanschette eine mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι aufweist, und wobei die Dicke der Beschichtung dünner als die mittlere Rauheit der Außenfläche und/oder der Innenfläche der Klemmmanschette ist, ragen Teile der Außenfläche und/oder der Innenfläche aus der aufgetragenen Beschichtung hervor, so dass diese Außenflächenteile und/oder Innenflächenteile bei Verbinden der Klemmmanschette mit dem
Innenbehälter und/oder der Stützhülle zusätzlich zur stoffschlüssigen Verbindung eine formschlüssige Verbindung mit dem Innenbehälter und/oder der Stützhülle bilden.
Vorzugsweise erfolgt das Aufrauen der Oberfläche der Klemmmanschette durch Aufstrahlen eines abrasiven Strahlmittels auf die Oberfläche der
Klemmmanschette. Bei dem Strahlmittel kann es sich um ein beliebiges abrasives Strahlmittel handeln, beispielsweise um Sand (Sandstrahlen). Als abrasive Strahlmittel können aber auch Keramikpartikel, Stahlpartikel, Stahlkies, Korund und Edelkorund verwendet werden. Ein entsprechendes Aufrauen der Oberfläche mittels Aufstrahlen eines abrasiven Strahlmittels ist besonders einfach möglich und benötigt ferner beispielsweise im Vergleich zu einem Ätzen der Oberfläche kein potentiell gefährliches Ätzmittel. Ferner kann durch Aufstrahlen eines abrasiven Strahlmittels eine erhöhte Rauheit erreicht werden, wodurch die Verbindungsstärke der Klemmmanschette mit dem Innenbehälter und/oder mit der Stützhülle vergrößert werden kann. Ferner ist zur Aufrauung der Oberfläche der Klemmmanschette kein chemisches Ätzmittel notwendig, das gesundheits- und umweltschädlich ist. Die Oberfläche der Klemmmanschette und die
Innenfläche des Innenbehälters und gegebenenfalls die Innenfläche der
Stützhülle gehen eine innige formschlüssige Verbindung miteinander ein.
Vorzugsweise wird die Beschichtung auf der Außenfläche und/oder der
Innenfläche der Klemmmanschette dadurch aufgebracht, dass ein auf die
Außenfläche und/oder der Innenfläche der Klemmmanschette gerichteter
Plasmastrahl erzeugt wird, in den der die Beschichtung bildende thermoplastische Kunststoff in Pulverform in den Plasmastrahl zugeführt wird, wobei der
Plasmastrahl und/oder die Klemmmanschette relativ zueinander derart verfahren werden, dass der Plasmastrahl die gewünschte Außenfläche und/oder
Innenfläche der Klemmmanschette, vorzugsweise die gesamte Fläche der Klemmmanschette abfährt. Durch dieses Beschichtungsverfahren ist es möglich, variabel Beschichtungsdicken zu realisieren. Auch ist es möglich, verschiedene Oberflächenbereiche der Klemmmanschette mit unterschiedlichen
Beschichtungsdicken zu versehen. Durch das Zuführen des in Pulverform vorliegenden thermoplastischen
Kunststoffs in den Plasmastrahl wird der thermoplastische Kunststoff zumindest an der Oberfläche aufgeschmolzen, so dass beim Auftreffen des zumindest teilweise aufgeschmolzenen thermoplastischen Kunststoffs sich dieser besonders gut der Oberfläche der Klemmmanschette anschmiegt, so dass eine besonders effektive Verzahnung der Beschichtung mit der Oberfläche der Klemmmanschette erzielt wird. Für den Plasmastrahl wird vorzugsweise ein Gas aus beispielsweise 98,5 % Stickstoff und 1 ,5 % Wasserstoff verwendet. Vorzugsweise ist auf einer Außenfläche und/oder einer Innenfläche der
Klemmmanschette zumindest eine in Umfangsrichtung der Klemmmanschette verlaufende Umfangsnut vorgesehen.
Durch Bereitstellen der Umfangsnut/Umfangsnuten wird die Verbindung der Klemmmanschette zum Innenbehälter und/oder zur Stützhülle derart verstärkt, dass die Klemmmanschette axial stärker belastbar ist, ohne dass die Verbindung zum Innenbehälter und/oder zur Stützhülle zerstört wird.
Vorzugsweise bedeckt die Beschichtung die gesamte Außenfläche und/oder Innenfläche der Klemmmanschette durchgehend und füllt die zumindest eine Umfangsnut aus.
Dadurch ist gewährleistet, dass die Beschichtung mit der Umfangsnut besonders effektiv verzahnt ist, so dass nach einem Verbindungsprozess der Beschichtung mit der Außenfläche des Innenbehälters bzw. mit einer Verbindungsfläche der Stützhülle besonders große Kräfte auf die Klemmmanschette übertragbar sind, ohne dass die Verbindung zwischen der Klemmmanschette und dem
Innenbehälter bzw. der Stützhülle zerstört wird. Die Beschichtung bildet eine geschlossene Oberfläche der Klemmmanschette aus.
Vorzugsweise weist eine Außenfläche und/oder eine Innenfläche der
Klemmmanschette zumindest eine Radialnut auf, die eine
Erstreckungskomponente in radialer Richtung der Klemmmanschette aufweist. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Klemmmanschette weist der Druckbehälter eine höhere Stabilität bei einer Drehbelastung des
Anschlusselements bzw. der Klemmmanschette auf, wodurch höhere
Drehmomente auf das Anschlusselement bzw. auf die Drehmanschette ausgeübt werden können, ohne dass sich die Klemmmanschette von dem Innenbehälter bzw. von der Stützhülle löst.
Vorzugsweise bedeckt die Beschichtung die gesamte Außenfläche und/oder Innenfläche der Klemmmanschette durchgehen und führt die zumindest eine Radialnut aus.
Bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Druckbehälters können die
Radialnuten der Klemmmanschette erhöhte Kräfte bei einer Radialbelastung des Anschlusselements bzw. der Klemmmanschette aufnehmen. Ferner ist eine entsprechend ausgebildete Klemmmanschette mit einer geschlossenen
Beschichtungsoberfläche verbessert mit dem Innenbehälter bzw. mit der
Stützhülle verbindbar.
Vorzugsweise ist die Beschichtung eingefärbt. Die Einfärbung kann
beispielsweise durch eine Beimengung von Ruß oder eines Farbstoffes in den thermoplastischen Kunststoff erfolgen.
Aufgrund der Einfärbung absorbiert die aus dem thermoplastischen Kunststoff gebildete Beschichtung Licht, insbesondere Laserlicht mit einer Wellenlänge im infraroten Bereich, insbesondere in einem Bereich von 900 μιτι bis 1 100 μιη, verbessert, so dass eine Aufheizung der Beschichtung mittels eines IR- Laserstrahls verbessert durchgeführt werden kann. Hierdurch reduziert sich die Zeit zur Herstellung eines entsprechenden Druckbehälters. Vorzugsweise weist die den Innenbehälter zugewandte Außenfläche des
Schulterabschnitts und/oder eine der Stützhülle zugewandte Außenfläche des Halsabschnitts zumindest teilweise eine mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι auf. Hinsichtlich der Definition der mittleren Rauheit wird auf die Ausführungen hinsichtlich der mittleren Rauheit der Oberfläche der Klemmmanschette im oberen Abschnitt dieser Beschreibung verwiesen. Die mittlere Rauheit der Außenfläche des Schulterabschnitts und/oder des Halsabschnitts beträgt vorzugsweise zwischen 50 μιτι und 1000 μιτι, weiter vorzugsweise zwischen 50 μιτι und 500 μιη, weiter vorzugsweise zwischen 80 μιτι und 250 μιτι und höchst vorzugsweise mehr als 120 μιτι. Aufgrund der mittleren Rauheit der Außenfläche bzw. der Außenflächen von mehr als 50 μιτι ist die Oberfläche des Anschlusselements, die mit dem Innenbehälter und/oder mit der Stützhülle in Kontakt steht, vergrößert, so dass das
Anschlusselement stabiler mit dem Innenbehälter und mit der Stützhülle verbunden ist. Sowohl eine axiale Belastbarkeit als auch eine radiale
Belastbarkeit des Anschlusselements im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Druckbehältern ist vergrößert, da die Haltekraft des
Anschlusselements an dem Innenbehälter und/oder an der Stützhülle vergrößert ist. Vorzugsweise ist die den Innenbehälter zugewandte Außenfläche des
Schulterabschnitts und/oder eine der Stützhülle zugewandte Außenfläche des Halsabschnitts zumindest teilweise mit einer Beschichtung aus
thermoplastischem Kunststoff versehen. Dabei handelt es sich bei dem
thermoplastischen Kunststoff um den gleichen thermoplastischen Kunststoff, mit dem die Klemmmanschette versehen werden kann. Diesbezüglich wird auf die obere Beschreibung verwiesen.
Durch Beschichten der Außenfläche bzw. der Außenflächen des
Anschlusselements mit einem thermoplastischen Kunststoff kann sich dieser der Außenkontur des Anschlusselements besonders gut anpassen, so dass eine Verbindung des mit einer Beschichtung versehenen Anschlusselements mit dem Innenbehälter und/oder mit der Stützhülle stabiler ausgestaltet ist. Insbesondere in dem Fall, in dem Teilbereiche der Außenfläche des Anschlusselements eine mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι aufweisen, können durch Beschichten der Außenfläche des Anschlusselements mit einem thermoplastischen Kunststoff die Vertiefungen der Außenfläche des Anschlusselements besonders effektiv mit dem thermoplastischen Material ausgefüllt werden, so dass die zur Verfügung stehende Verbindungsfläche des Anschlusselements bzw. der Außenfläche des Anschlusselements besonders effektiv genutzt werden kann.
Das Aufrauen der Außenfläche des Anschlusselements kann auf identische Art und Weise wie das Aufrauen der Oberfläche der Klemmmanschette erfolgen. Folglich wird diesbezüglich auf die oberen Ausführungen hinsichtlich der
Aufrauung der Oberfläche der Klemmmanschette verwiesen. Ferner wird die
Beschichtung auf der Außenfläche des Anschlusselements auf identische Art und Weise erzeugt wie die Beschichtung der Oberfläche der Klemmmanschette, so dass auch diesbezüglich auf die obigen Ausführungen hinsichtlich der
Beschichtung der Oberfläche der Klemmmanschette verwiesen wird.
Vorzugsweise weist die dem Innenbehälter zugewandte Außenfläche des Schulterabschnitts und/oder eine der Stützhülle zugewandte Außenfläche des Halsabschnitts zumindest eine sich in Umfangsrichtung des Anschlusselements verlaufende Umfangsnut auf.
Durch Bereitstellen der Umfangsnut/der Umfangsnuten wird die Verbindung des Anschlusselements zu dem Innenbehälter derart verstärkt, so dass das
Anschlusselement axial stärker belastbar ist, ohne dass die Verbindung zum Innenbehälter zerstört wird.
Vorzugsweise bedeckt die Beschichtung die gesamte Außenfläche des
Schulterabschnitts und/oder die gesamte Außenfläche des Halsabschnitts durchgehend und füllt die zumindest eine Umfangsnut aus. Dadurch ist gewährleistet, dass die Beschichtung mit der Umfangsnut besonders effektiv verzahnt ist, so dass nach einem Verbindungsprozess der Beschichtung mit der Innenfläche des Innenbehälters besonderes große Kräfte auf das
Anschlusselement übertragbar sind, ohne dass die Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Innenbehälter zerstört wird. Die Beschichtung bildet eine geschlossene Oberfläche des Anschlusselements aus.
Vorzugsweise weist die Außenfläche des Schulterabschnitts zumindest eine Radialnut auf, die eine Erstreckungskomponente in radialer Richtung des Anschlusselements aufweist.
Bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Anschlusselements weist der Druckbehälter eine erhöhte Stabilität bei einer Druckbelastung des
Anschlusselements auf, wodurch höhere Drehmomente auf das
Anschlusselement ausgeübt werden können, ohne dass sich das
Anschlusselement von dem Innenbehälter bzw. von der Stützhülle löst.
Vorzugsweise bedeckt die Beschichtung die gesamte Außenfläche des
Schulterabschnitts durchgehend und füllt die zumindest eine Radialnut aus.
Dies führt dazu, dass die Radialnuten erhöhte Kräfte bei einer Radialbelastung des Anschlusselements aufnehmen können. Ferner ist ein entsprechend beschichtetes Anschlusselement mit einer geschlossenen
Beschichtungsoberfläche verbessert mit der Innenfläche des Innenbehälters verbindbar.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
Figur 1 : eine räumliche Darstellung eines aufgeschnittenen
erfindungsgemäßen Druckbehälters; Figur 2: eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Druckbehälters im Bereich der Polkappe, wobei eine Klemmmanschette auf einen Halsabschnitt des Anschlusselements aufgeschraubt ist; eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Druckbehälters im Bereich der Polkappe gemäß einer weiteren Ausführungsform; eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Druckbehälters im Bereich der Polkappe gemäß einer abgeänderten weiteren Ausführungsform; eine Schnittansicht eines Druckbehälters im Bereich der Polkappe gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
Figur 6: eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Druckbehälters im Bereich der Polkappe gemäß einer nochmals abgeänderten Ausführungsform.
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile beziehungsweise gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, so dass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst der erfindungsgemäße Druckbehälter 1 ein Anschlusselement 10, dass mit einem Innenbehälter 30 des Druckbehälters 1 verbunden ist. Der Druckbehälter 1 umfasst ferner eine Stützhülle 40, die den Innenbehälter 30 umschließt. Das Anschlusselement 10 umfasst einen
hülsenförmigen Halsabschnitt 1 1 und einen Schulterabschnitt 13. Ferner weist das Anschlusselement 10 einen zu dessen Längsachse L (siehe Figur 2) zumindest abschnittsweise rotationssymmetrischen Durchgangskanal 3 auf, der von einer Eintrittsöffnung 2 des Halsabschnitts 1 1 begrenzt ist. Das
Anschlusselement 10 ist über eine Außenfläche 13' des Schulterabschnitts 13 mit einer Innenfläche 31 des Innenbehälters verbunden. Ferner erstreckt sich der Innenbehälter 30 bis hin zum Halsabschnitt 1 1 des Anschlusselements 10 und ist mit dessen Innenfläche 31 mit der Außenfläche 1 1 ' des Halsabschnitts 1 1 verbunden. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist der Innenbehälter 30 zwischen dem Schulterabschnitt 13 des Anschlusselements 10 und der Stützhülle 40
angeordnet.
Der Druckbehälter 1 umfasst ferner eine Klemmmanschette 50, die mit dem Anschlusselement 10 formschlüssig verbunden ist. Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass die formschlüssige Verbindung der Klemmmanschette 50 mit dem
Halsabschnitt 1 1 des Anschlusselements 10 durch eine Gewindeverbindung realisiert ist. Der Halsabschnitt 1 1 umfasst ein Au ßengewinde 16 und die
Klemmmanschette 50 weist ein Innengewinde 56 auf, so dass die formschlüssige Verbindung zwischen der Klemmmanschette 50 und dem Anschlusselement 10 durch Aufschrauben der Klemmmanschette 50 auf den Halsabschnitt 1 1 erfolgen kann.
Wie aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen ist, ist die Klemmmanschette 50 zwischen dem Innenbehälter 30 und der Stützhülle 40 angeordnet, wodurch eine auf das Anschlusselement 10 ausgeübte und parallel zur Längsachse L in
Richtung der Eintrittsöffnung 2 gerichtete Axialkraft zumindest mittelbar über die Klemmmanschette 50 auf die Stützhülle 40 übertragbar ist. Denn aufgrund der formschlüssigen Verbindung der Klemmmanschette 50 mit dem
Anschlusselement 10 wird bei einer Druckbeaufschlagung sowohl das
Anschlusselement 10 als auch das mit diesem formschlüssig verbundene
Klemmmanschette 50 in Richtung der Eintrittsöffnung 2 gedrückt, so dass der zwischen der Klemmmanschette 50 und dem Schulterabschnitt 13 angeordnete Innenbehälter 30 eine verminderte Druckkraft erfährt, so dass der Innenbehälter 30 nicht oder erheblich vermindert ausgedünnt wird. Ferner verhindert die
Klemmmanschette 50 eine Verdrängung des Innenbehälters 30 in Richtung der Eintrittsöffnung, so dass dadurch eine nochmals verminderte Verdünnung beziehungsweise Ausdünnung des Innenbehälters 30 realisiert wird. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ist der Endbereich des Druckbehälters 1 mit einem Aufprallschutz 60 in Form einer Kappe 60 versehen. Die Kappe 60 verteilt axial auf den Druckbehälter 1 ausgeübte Kräfte auf eine größere Fläche. Diese Kräfte mit zumindest einer Axialrichtung können beispielsweise bei einem Unfall oder bei einem Sturz des Druckbehälters 1 auftreten. Bei dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des
Druckbehälters 1 ist die Klemmmanschette 50 mit dem Innenbehälter 30 ohne Zwischenlage der Stützhülle 40 verbunden. Der Innenbehälter 30 ist folglich sandwichartig zwischen dem Schulterabschnitt 13 und der Klemmmanschette 50 angeordnet.
Das Anschlusselement 10 kann aus einem Metall gefertigt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Anschlusselement 10 aus Aluminium gefertigt. Der Innenbehälter 30 kann aus einem thermoplastischen Material gebildet sein. Das thermoplastische Material kann einen mehrschichtigen Aufbau aufweisen, wobei beispielsweise eine mittig angeordnete EVOH-Schicht mittels zwei Haftvermittlern beispielsweise in Form von LDPE-Schichten mit zwei Außenschichten verbunden ist, die aus HDPE bestehen. Die Stützhülle 40, die auch als Außenschale 40 bezeichnet werden kann, ist aus einem faserverstärktem Kunststoff gebildet. Insbesondere kann die Stützhülle 40 aus CVK (carbonverstärkter Kunststoff) gebildet sein, wobei es sich bei dem Kunststoff vorzugsweise um einen thermoplastischen Kunststoff handelt. Obschon aus den Figuren 1 bis 6 nicht ersichtlich, kann eine Außenfläche 52 und/oder eine Innenfläche 51 der Klemmmanschette 50 zumindest teilweise eine mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι aufweisen. Selbiges gilt für die Oberfläche des Anschlusselements 10. So kann die dem Innenbehälter 30 zugewandte Außenfläche 13' des Schulterabschnitts 13 und/oder eine der Stützhülle 40 zugewandte Außenfläche 1 1 ' des Halsabschnitts 1 1 zumindest teilweise eine mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι aufweisen.
Dadurch wird erreicht, dass die Verbindungsstärke zwischen der
Klemmmanschette 50 und dem Innenbehälter 30 und/oder der Stützhülle 40 erhöht wird. Gleichfalls kann dadurch erreicht werden, dass auch die
Verbindungsstärke zwischen dem Anschlusselement 10 und dem Innenbehälter 30 erhöht wird. Die mittlere Rauheit beträgt vorzugsweise zwischen 50 μιτι und 1 .000 μιτι. Umso rauer die Oberflächen der Klemmmanschette 50 und/oder des Anschlusselements 10 ausgebildet ist/sind, desto größer ist die effektive Verbindungsfläche der Klemmmanschette 50 und/oder des Anschlusselements 1 0, so dass die
Klemmmanschette 50 mit dem Innenbehälter 30 und/oder der Stützhülle 40 eine innigere Verbindung eingehen kann. Selbiges gilt für die Verbindung zwischen dem Anschlusselement 10 und dem Innenbehälter 30. Durch Aufrauen der Oberfläche des Anschlusselements 10 lässt sich eine innigere Verbindung zwischen dem Anschlusselement 10 und dem Innenbehälter 30 realisieren.
Die Oberfläche der Klemmmanschette 50 und/oder die Oberfläche des
Anschlusselements 10 kann/können beispielsweise durch ein Aufstrahlen eines abrasiven Strahlmittels auf die jeweiligen Oberflächen erfolgen. Beispielsweise können die Oberfläche sandgestrahlt werden. Ferner ist es möglich, dass die Oberfläche auch mit Keramikpartikeln oder Stahl Partikeln sowie beispielsweise mit Stahlkies bestrahlt wird. Bei einem entsprechenden Aufstrahlen eines abrasiven Strahlmittels kann eine sehr raue Oberfläche der Klemmmanschette 50 und/oder des Anschlusselements 10 erzeugt werden, die eine große mittlere Rauheit von mehr als 50 μιτι aufweist. Entsprechend große mittlere Rauheiten sind beispielsweise mit Ätzverfahren nicht oder nur schwer möglich. Ferner müssen bei einem Aufrauen der Oberflächen mit einem Ätzverfahren
entsprechend gefährliche chemische Substanzen verwendet werden.
Ferner ist es auch möglich ein Aufrauen der Oberfläche der Klemmmanschette 50 und/oder des Anschlusselements 10 durch Aufbringen einer Materialschicht auf die entsprechenden Oberflächen zu realisieren. Das Aufbringen des Materials kann beispielsweise durch selektives Laserschmelzen erfolgen. So kann beispielsweise ein Aluminiumpulver auf die entsprechenden Oberflächen der Klemmmanschetten 50 und/oder des Anschlusselements 10 gestrahlt werden, wobei in dem Kontaktbereich des Aluminiumpulvers mit den entsprechenden Oberflächen ein Laserstrahl hoher Leistung aufgestrahlt wird, so dass die
Aluminiumpartikel zumindest an deren Oberfläche aufschmelzen, so dass diese mit der Oberfläche beziehungsweise mit dem Oberflächen eine stoffschlüssige Verbindung eingehen können. In dem Fall, dass die Oberfläche der Klemmmanschette 50 und/oder die
Oberfläche des Anschlusselements 10 mittels in einen Plasmastrahl zugeführten thermoplastischen Kunststoffs beschichtet wird, ist es auch möglich vor dem Zuführen des thermoplastischen Kunststoffs ein Metall pul ver, vorzugsweise aus dem gleichen Material, aus dem die Oberfläche des Anschlusselements 10 besteht, in den Plasmastrahl zu injizieren, so dass das Metallpulver in zumindest teilweise aufgeschmolzenem Zustand auf die Oberfläche des Anschlusselements 10 trifft, wodurch die mittlere Rauigkeit auf das gewünschte Maß erhöht wird.
Aus Figur 3 ist ersichtlich, dass an der Außenfläche 52 der Klemmmanschette 50 zumindest eine sich in Umfangsrichtung der Klemmmanschette 50 verlaufende Umfangsnut 53 vorgesehen ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Umfangsnuten 53 vorgesehen, wobei hinsichtlich der Anzahl der
Umfangsnuten 53 keine Beschränkungen bestehen.
Ferner ist bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel die
Klemmmanschette 50 teilweise in der Stützhülle 40 eingebettet, so dass abschnittsweise zwischen dem Innenbehälter 30 und der Klemmmanschette 50 ein Teil der Stützhülle 40 angeordnet ist.
Durch Bereitstellen der Umfangsnuten 53 wird die Verbindung der
Klemmmanschette 50 hin zur Stützhülle 40 derart verstärkt, dass die
Klemmmanschette 50 axial stärker belastbar ist, ohne dass die Verbindung zur Stützhülle 40 zerstört wird.
Natürlich ist es auch möglich, dass die Klemmmanschette 50 die in Figur 3 dargestellten Umfangsnuten 53 aufweist und direkt mit dem Innenbehälter 30 ohne Zwischenlage der Stützhülle 40 verbunden ist.
In Figur 4 ist eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Druckbehälters 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Sowohl die Außenfläche 52 als auch die Innenfläche 51 der Klemmmanschette 50 sind mit einer Beschichtung 20 aus einem thermoplastischen Kunststoff versehen. Der Bereich der Klemmmanschette 50, an der das Innengewinde 56 vorgesehen ist, ist jedoch nicht mit einer Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff versehen. Durch Bereitstellen der Beschichtung 20 werden Ungleichmäßigkeiten der Oberfläche der Klemmmanschette 50 durch die Beschichtung 20 ausgefüllt, so dass eine größere Verbindungsfläche der Klemmmanschette 50 ausgenutzt wird, damit eine innigere Verbindung der Klemmmanschette 50 mit der Stützhülle 40 als auch mit dem Innenbehälter 30 erfolgen kann. Da sowohl der
Innenbehälter 30 als auch die Stützhülle 40 ebenfalls thermoplastisches Material umfassen, erfolgt eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Beschichtung 20 und der Stützhülle 40 und zwischen der Beschichtung 20 und dem Innenbehälter 30.
Natürlich ist es auch möglich, dass eine mit Umfangsnuten 53 versehene
Klemmmanschette 50 ebenfalls mit einer Beschichtung 20 versehen wird.
Dadurch werden die Umfangsnuten 53 mit der Beschichtung 20 ausgefüllt, so dass eine innige Verbindung der Beschichtung 20 mit der Klemmmanschette 50 erreicht wird, womit nochmals erhöhte Kräfte von dem Anschlusselement 10 auf die Stützhülle beziehungsweise auf den Innenbehälter 30 übertragen werden können.
Obschon in den Figuren nicht dargestellt, kann die Klemmmanschette 50 ferner eine oder mehrere Radialnuten aufweisen, die eine Erstreckungskomponente in radialer Richtung der Klemmmanschette 50 aufweisen. Durch Bereitstellen von Radialnuten in der Klemmmanschette 50 können größere Rotationskräfte beziehungsweise Drehkräfte auf die Klemmmanschette 50 übertragen werden, ohne dass die Verbindung zwischen der Klemmmanschette 50 und der Stützhülle beziehungsweise dem Innenbehälter 30 aufgebrochen wird.
In den Figuren 5 und 6 ist ein Druckbehälter 1 gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Schnittdarstellung dargestellt. Dabei weist der Halsabschnitt 1 1 des Anschlusselements 10 ein Tannenbaumprofil mit einer Vielzahl von um den Halsabschnitt 1 1 zumindest abschnittsweise umlaufenden Rastrippen 17 auf, wobei jede Rastrippe 17 eine Gleitfläche 18 und eine Hemmfläche 19 aufweist. Die Klemmmanschette 50 wiederum weist eine Vielzahl von Rastrillen 57 auf, wobei jede Rastrille 57 eine Gleitfläche 58 und eine Hemmfläche 59 aufweist. Die jeweiligen Gleitflächen 18, 58 der Rastrippen 17 und Rastrillen 57 sind derart orientiert, dass die
Klemmmanschette 50 unter Kraftaufwand und elastischer Verformung der Klemmmanschette 50 und/oder des Halsabschnitts 1 1 beziehungsweise der entsprechenden Rastrippen 17 auf den Halsabschnitt 1 1 aufschiebbar ist. Die Hemmflächen 19, 59 der Rastrippen 17 und der Rastrillen 57 sind dabei derart orientiert, dass ein Verschieben der auf dem Halsabschnitt 1 1 befestigten
Klemmmanschette 50 in Richtung der Eintrittsöffnung 2 verhindert wird. Die Orientierung der Gleitflächen 18, 58 der Rastrippen 17 und der Rastrillen 57 sind hingegen derart orientiert, dass ein Aufschieben der Klemmmanschette 50 auf den Halsabschnitt 1 1 ermöglicht ist.
Es ist möglich, die Klemmmanschette 50 vor dem Aufbringen auf dem
Halsabschnitt 1 1 des Anschlusselements 10 aufzuheizen, so dass nach Abkühlen der Klemmmanschette 50 eine innigere Formschlussverbindung zwischen der Klemmmanschette 50 und dem Anschlusselement 10 erzielt werden kann.
Die Größendarstellung der Rastrippen 17 und der Rastrillen 57 der Darstellung gemäß Figur 5 und 6 sind nicht maßstabsgerecht, sondern verdeutlichen lediglich die Funktionsweise der formschlüssigen Verbindung zwischen der
Klemmmanschette 50 und dem Halsabschnitt 1 1 .
Bei dem in Figur 6 dargestellten Druckbehälter 1 sind die Rastrippen 17 in einem unteren Bereich des Halsabschnitts 1 1 angeordnet, so dass die Stützhülle 40 die mit dem Anschlusselement 10 formschlüssig verbundene Klemmmanschette 50 gänzlich umschließt. Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel des Druckbehälters 1 hingegen sind die Rastrippen 17 in einem oberen Bereich des Halsabschnitts 1 1 angeordnet, so dass die Stützhülle 40 nicht direkt mit dem Anschlusselement 10, sondern lediglich mit der Klemmmanschette 50 und mit dem Innenbehälter 30 verbunden ist.
Entsprechend ausgebildete Druckbehälter 1 bieten den Vorteil, dass bei einem Falltest, bei dem der Druckbehälter auf das Anschlusselement 10 fallengelassen wird, die Klemmmanschette 50 mittels der Hemmflächen 19, 59 des
Halsabschnitts 1 1 und der Klemmmanschette 50 von dem Anschlusselement 10 mitgenommen wird, so dass der Zwischenraum zwischen dem Schulterabschnitt 13 des Anschlusselements 10 und der Klemmmanschette 50 unverändert bleibt, so dass der zwischen dem Schulterabschnitt 13 und der Klemmmanschette 50 angeordnete Innenbehälter 30 weder von dem Schulterabschnitt 13 noch von der Klemmmanschette 50 abreist, so dass eine erhöhte Stabilität des Druckbehälters 1 erreicht wird. Ferner ist die Montage des entsprechend ausgebildeten
Druckbehälters 1 denkbar einfach, da die Klemmmanschette 50 einfach auf den Halsabschnitt 1 1 des Anschlusselements 10 unter Kraftaufwendung
aufgeschoben werden muss. Durch die Ausrichtung der Gleitflächen 18, 58 des Halsabschnitts 1 1 und der Klemmmanschette 50 wird ferner erreicht, dass bei einer Druckbeaufschlagung des Druckbehälters und bei einer entsprechenden axialen Kraftbeaufschlagung des Anschlusselements 10 der Innenbehälter 30 zwischen der Klemmmanschette 50 und dem Schulterabschnitt 13 des
Anschlusselements 10 verpresst wird, so dass die Dichtigkeit des Druckbehälters 1 erhöht wird.
Die übrige Funktionsweise des in den Figuren 5 und 6 dargestellten
Druckbehälters 1 ist identisch mit der Funktionsweise der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Druckbehälter 1 .
Bezugszeichenliste
1 Druckbehälter
2 Öffnung (des Druckbehälters)
3 Durchgangskanal
10 Anschlusselement, Anschlussflansch, Einsatz, Ansatzstück
1 1 Halsabschnitt (des Anschlusselements)
1 1 ' Außenfläche des Halsabschnitts
13 Schulterabschnitt (des Anschlusselements)
13' Außenfläche des Schulterabschnitts
15 Innengewinde (des Anschlusselements)
16 Außengewinde (des Anschlusselements)
17 Rastrippe (des Anschlusselements)
18 Gleitfläche (der Rastrippe)
19 Hemmfläche (der Rastrippe)
20 Beschichtung
30 Innenbehälter, Auskleidung, Innenschale, Liner, Inliner
31 Innenfläche (des Innenbehälters)
32 Außenfläche (des Innenbehälters)
40 Stützhülle, Außenschale (umfassend faserverstärkten Kunststoff)
41 Innenfläche (der Stützhülle)
50 Klemmmanschette
51 Innenfläche (der Klemmmanschette)
52 Außenfläche (der Klemmmanschette)
53 Umfangsnuten (der Klemmmanschette)
56 Innengewinde (der Klemmmanschette)
57 Rastrille (der Klemmmanschette)
58 Gleitfläche (der Rastrille)
59 Hemmfläche (der Rastrille)
60 Aufprallschutz
L Längsachse (des Anschlusselements)

Claims

Patentansprüche:
1 . Druckbehälter (1 ), umfassend ein Anschlusselement (10), einen
Innenbehälter (30) und eine den Innenbehälter (30) umschließende und mit dem Innenbehälter (30) verbundene Stützhülle (40), wobei der Druckbehälter (1 ) folgende Merkmale aufweist:
das Anschlusselement (10) umfasst einen hülsenförmigen Halsabschnitt (1 1 ) und einen Schulterabschnitt (13);
das Anschlusselement (10) weist einen zu dessen Längsachse (L) zumindest abschnittsweise rotationssymmetrischen Durchgangskanal (3) auf, der von einer Eintrittsöffnung (2) des Halsabschnitts (1 1 ) begrenzt ist; das Anschlusselement (10) ist über eine Außenfläche (13') des
Schulterabschnitts (13) mit einer Innenfläche (31 ) des Innenbehälters (30) verbunden; und
- der Innenbehälter (30) ist zwischen dem Schulterabschnitt (13) des
Anschlusselements (10) und der Stützhülle (40) angeordnet,
wobei der Druckbehälter (1 ) durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist: der Druckbehälter (1 ) umfasst ferner eine Klemmmanschette (50), die mit dem Anschlusselement (10) formschlüssig verbunden ist; und
- die Klemmmanschette (50) ist zwischen dem Innenbehälter (30) und der Stützhülle (40) angeordnet, so dass eine auf das Anschlusselement (10) ausgeübte, parallel zur Längsachse (L) und in Richtung der Eintrittsöffnung (2) gerichtete Axialkraft zumindest mittelbar über die Klemmmanschette (50) auf die Stützhülle (40) übertragbar ist, und so dass einer Verdrängung des Innenbehälters (30) in Richtung der Eintrittsöffnung (2) mittels der
Klemmmanschette (50) entgegengewirkt wird.
2. Druckbehälter (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmanschette (50) mit dem Innenbehälter (30) ohne Zwischenlage der Stützhülle (40) verbunden ist.
3. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmmanschette (50) teilweise in der Stützhülle (40) eingebettet ist, so dass abschnittsweise zwischen dem Innenbehälter (30) und der Klemmmanschette (50) ein Teil der Stützhülle (40) angeordnet ist.
4. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
der Halsabschnitts (1 1 ) des Anschlusselements (10) weist ein
Außengewinde auf;
die Klemmmanschette (50) weist ein dem Außengewinde des
Halsabschnitts (1 1 ) entsprechendes Innengewinde auf;
- die formschlüssige Verbindung zwischen der Klemmmanschette (50) und dem Anschlusselement (10) wird durch Aufschrauben der
Klemmmanschette (50) auf den Halsabschnitt (1 1 ) des Anschlusselements (10) realisiert.
5. Druckbehälter (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
der Halsabschnitt (1 1 ) des Anschlusselements (10) weist ein
Tannenbaumprofil mit einer Vielzahl von um den Halsabschnitt (1 1 ) zumindest abschnittsweise umlaufenden Rastrippen (17) auf, wobei jede Rastrippe (17) eine Gleitfläche (18) und eine Hemmfläche (19) aufweist; die Klemmmanschette (50) weist eine Vielzahl von Rastrillen (57) auf, wobei jede Rastrille (57) eine Gleitfläche (58) und eine Hemmfläche (59) aufweist;
die jeweiligen Gleitflächen (18, 58) der Rastrippen (17) und Rastrillen (57) sind derart orientiert, dass die Klemmmanschette (50) unter Kraftaufwand und elastischer Verformung der Klemmmanschette (50) und/oder des Halsabschnitts (1 1 ) auf den Halsabschnitt (1 1 ) aufschiebbar ist; und die jeweiligen Hemmflächen (19, 59) der Rastrippen (17) und der Rastrillen (57) sind derart orientiert, dass ein Verschieben der auf den Halsabschnitt (1 1 ) befestigten Klemmmanschette (50) in Richtung der Eintrittsöffnung (2) verhindert wird.
6. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche (52) und/oder Innenfläche (51 ) der Klemmmanschette (50) zumindest teilweise eine mittlere Rauheit von mehr als 50μιτι aufweist.
7. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche (52) und/oder Innenfläche (51 ) der
Klemmmanschette (50) zumindest teilweise mit einer Beschichtung (20) aus thermoplastischem Kunststoff versehen ist.
8. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche (52) und/oder Innenfläche (51 ) der
Klemmmanschette (50) zumindest eine sich in Umfangsrichtung der
Klemmmanschette (50) verlaufende Umfangsnut (53) aufweist.
9. Druckbehälter (1 ) nach einem Kombination der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) die gesamte Außenfläche (52) und/oder die gesamte Innenfläche (51 ) der Klemmmanschette (50) durchgehend bedeckt und die zumindest eine Umfangsnut (53) ausfüllt.
10. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche (52) und/oder Innenfläche (51 ) der
Klemmmanschette (50) zumindest eine Radialnut aufweist, die eine
Erstreckungskomponente in radialer Richtung der Klemmmanschette (50) aufweist.
1 1 . Druckbehälter (1 ) nach einer Kombination der Ansprüche 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) die gesamte Außenfläche (52) und/oder Innenfläche (51 ) der Klemmmanschette (50) durchgehend bedeckt und die zumindest eine Radialnut ausfüllt.
12. Druckbehälter (1 ) nach einer Kombination von Anspruch 7 mit einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) eingefärbt ist.
13. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Innenbehälter (30) zugewandte Außenfläche (13') des Schulterabschnitts (13) und/oder eine der Stützhülle (40) zugewandte
Außenfläche (1 1 ') des Halsabschnitts (1 1 ) zumindest teilweise eine mittlere Rauheit von mehr als 50μιτι aufweist.
14. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Innenbehälter (30) zugewandte Außenfläche (13') des Schulterabschnitts (13) und/oder eine der Stützhülle (40) zugewandte
Außenfläche (1 1 ') des Halsabschnitts (1 1 ) zumindest teilweise mit einer
Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff versehen ist.
15. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Innenbehälter (30) zugewandte Außenfläche (13') des Schulterabschnitts (13) und/oder eine der Stützhülle (40) zugewandte
Außenfläche (1 1 ') des Halsabschnitts (1 1 ) zumindest eine sich in
Umfangsrichtung des Anschlusselements (10) verlaufende Umfangsnut aufweist.
16. Druckbehälter (1 ) nach einer Kombination der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung die gesamte Außenfläche (13') des Schulterabschnitts (13) und/oder die gesamte Außenfläche (1 1 ') des
Halsabschnitts (1 1 ) durchgehend bedeckt und die zumindest eine Umfangsnut ausfüllt.
17. Druckbehälter (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (13) des Schulterabschnitts (13) zumindest eine Radialnut aufweist, die eine Erstreckungskomponente in radialer Richtung des Anschlusselements (10) aufweist.
18. Druckbehälter (1 ) nach Anspruch 17, wenn dieser von Anspruch 14 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung die gesamte Außenfläche (13') des Schulterabschnitts (13) durchgehend bedeckt und die zumindest eine Radialnut ausfüllt.
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