DE102006006902A1 - Plastic pressure vessel and process for its manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter aus Kunststoff, insbesondere Druckluftbehälter für Bremskraftanlagen und pneumatische Hilfseinrichtungen an Lastkraftwagen, Trucks, Omnibussen, Schienenfahrzeugen oder an Feuerlöschanlagen, mit einem Behältermantel aus einem spritzgußgeformten, aus Linerteilen zusammengesetzten Linerkörper aus faserverstärktem Polyethylen, Polypropylen, oder Polyamid, in dessen Polkappen Anschlussmuffen unverlierbar eingeformt sind, einer auf dem Linerkörper angeordneten Armierungsschicht aus Glasfaserband und einer auf letzterer angeordneten spritzgußgeformten unverlierbaren Umhüllung aus faserverstärktem Polyethylen, Polypropylen, oder Polyamid.The The invention relates to a pressure vessel made of plastic, in particular Air receiver for brake power systems and pneumatic auxiliary equipment on trucks, trucks, buses, rail vehicles or at fire extinguishing systems, with a container jacket from an injection-molded, fiber-reinforced polyethylene liner body composed of liner parts, Polypropylene, or polyamide, in its pole caps connecting sleeves are formed captive, one arranged on the liner body Reinforcing layer of fiberglass tape and one arranged on the latter injection molded captive cladding made of fiber-reinforced Polyethylene, polypropylene, or polyamide.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters aus Kunststoff, insbesondere Druckluftbehälter für Bremskraftanlagen und pneumatische Hilfseinrichtungen an Lastkraftwagen, Trucks, Omnibussen, Schienenfahrzeugen oder an Feuerlöschanlagen, bei dem zunächst Linerteile mit Polkappen aus glasfaserverstärktem Polyethylen-, Polypropylen- oder Polyamidgranulat mittels Spritzgießen in einem Spritzgießwerkzeug gespritzt werden, wobei im Zentrum der Polkappen eingebrachte Anschlussmuffen vom Kunststoff eingebettet werden, die Linerteile durch Fügen in einer Fügemaschine zu einem Linerkörper miteinander verbunden werden, der gefügte Linerkörper mit einer Armierungsschicht aus Glasfasern in einer Wickelmaschine bewickelt wird und der so armierte Linerkörper mit einer Umhüllung aus faserverstärktem Polyethylen, Polypropylen, oder Polyamid umspritzt wird.The The invention further relates to a method for producing a pressure vessel Plastic, in particular compressed air tanks for brake power plants and pneumatic Auxiliary equipment on trucks, trucks, buses, rail vehicles or at fire extinguishing systems, at the first liner parts with polar caps of glass-fiber reinforced polyethylene, Polypropylene or polyamide granules by injection molding in one Injection mold sprayed be, with in the center of the pole caps introduced connection sleeves be embedded by the plastic, the liner parts by joining in a joining machine to a liner body connected to each other, the attached liner body with a reinforcing layer is wound from glass fibers in a winding machine and the like reinforced liner body with a serving made of fiber-reinforced Polyethylene, polypropylene, or polyamide is encapsulated.
Stand der Technikwas standing of the technique
Die
Verwendung von Linern aus thermoplastischem Kunststoff bei der Herstellung
von Druckbehältern
ist, hinreichend bekannt (siehe u.a.
So
ist aus
In
der
Bei
dem Stand der Technik nach
Die
Nach
der
Des
weiteren ist aus der
Die innere Hülle wird gegossen, wobei die Form so gewählt wird, dass das Einfügen des Verstärkungselements nicht das für den Behälter vorgesehene Profil stört. Die äußere Hülle besteht aus einem Fasermaterial, das auf die mit dem Verstärkungselement versehenen inneren Hülle aufgewickelt wird. Anschließend wird eine Wärmebehandlung des Behälters vorgenommen.The inner shell is poured, the shape being chosen so that the insertion of the reinforcing element not that for the container intended profile disturbs. The outer shell is made made of a fibrous material that is in contact with the reinforcing element provided inner shell is wound up. Subsequently becomes a heat treatment of the container performed.
Der
in der
Ebenso
ist es bekannt, den Liner mit glasfaserverstärkten Bändern sowohl in Längs- als
auch in Querrichtung zur Linerachse zu bewickeln (siehe
Aus
der
In
dem bekannten Stand der Technik nach
Die
Nach
der
Die WO 01/57429 A1 beschreibt einen faserverstärkten Druckbehälter, dessen gas- oder flüssigkeitsdichter Körper mit Faserband vollständig umwickelt ist, wobei die Faserbänder nicht in einer Matrix eingebettet und zumindest eine Zahl von Faserbändern zueinander frei beweglich sind. Die Faserbänder sind so gewickelt, dass sobald der Druckbehälter unter inneren Druck steht, die Faserbänder exakt in ihrer Längsrichtung belastet werden.The WO 01/57429 A1 describes a fiber-reinforced pressure vessel whose gas or liquid-tight body complete with sliver is wrapped, with the slivers not embedded in a matrix and at least a number of slivers to each other are freely movable. The slivers are wrapped so that as soon as the pressure vessel is under internal pressure, the slivers exactly in their longitudinal direction be charged.
Aus
der
Des
weiteren ist aus der
Auch
für die
Integration von Anschlußmuffen oder
sonstigen Bauteilen in Composite-Behälter ist eine Vielzahl von
Lösungen
bekannt (
So
offenbart die
Der Innenbehälterhals, die Innenkontur des Polstücks und die Außenkontur des Anschlussstücks sind konisch nach außen verengend ausgebildet.Of the Inner container neck, the inner contour of the pole piece and the outer contour of the connector are conical to the outside narrowed.
Beim
bekannten Composite-Behälter
nach
Bei
einem weiteren bekannten Composite-Druckbehälter (
Alle diese bekannten Druckbehälter aus Kunststoff weisen einen, aus dem Metallbehälterbau übernommenen zylindrischen Mittel- oder Mantelteil auf, der durch entsprechende Böden beiderseits verschlossen wird. Vor allem bei kalottenförmigen oder auch nach innen gewölbten Böden entstehen im Übergang vom Mantel- in den Bodenbereich Spannungsspitzen, die häufig zum Bruch an diesen Übergängen oder zum Lösen des Bodenteils vom Mantelteils führen. Es gilt die Grundregel, je kleiner der Übergangsradius um so größer ist die Gefahr eines Spannungsbruchs trotz Verstärkungsmaßnahmen unterschiedlichster Art.All these known pressure vessels made of plastic have a cylindrical center, taken from the metal container construction or shell part, closed by corresponding bottoms on both sides becomes. Especially with dome-shaped or curved inwards Soils are created in transition from the mantle to the ground area stress spikes, which are common to Break at these transitions or to release lead the bottom part of the shell part. The basic rule is the smaller the transition radius is, the larger the risk of a voltage break despite reinforcing measures of different Art.
Selbst
der Übergang
von einem zylindrischen Mantelbereich in einen sphärischen
Polbereich mit einem etwas größeren Radius
vermag die Bruchgefahr, insbesondere bei an- und abschwellender
Dauerbeanspruchung wie sie insbesondere in Bremskraftanlagen auftritt,
nicht genügend
zu reduzieren (
Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Composit-Druckbehälter der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die komplexe Eigenschaftsgewährleistung von Bremsluftbehältern wie hohe Zähigkeiten auch bei niedrigen Temperaturen, hohe Schlag- und Bruchfestigkeit bei dynamischer Beanspruchung im Überdruckbereich von 8,5 bis 20 bar, eine hohe Lebensdauer von mindestens 15 Jahren trotz ständiger Lastwechselbeanspruchung und Korrosionsfestigkeit erreicht wird.at In this prior art, the object of the invention is to provide a composite pressure vessel of the type mentioned above so that the complex property guarantee of Brake air tanks like high tenacities even at low temperatures, high impact and breaking strength under dynamic load in the overpressure range of 8.5 to 20 bar, a long service life of at least 15 years despite constant load cycling and corrosion resistance is achieved.
Aufgabenstellungtask
Diese Aufgabe wird durch einen Druckbehälter der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst.These Task is by a pressure vessel of the aforementioned Genus with the characterizing features of claim 1 and by a Method with the characterizing features of claim 18 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Druckbehälters und des Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.advantageous Embodiments of the pressure vessel and the method are the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass der Mantel- und Bodenbereich des Druckbehälters in eine für eine gleichmäßigere und damit gefahrlosere Verteilung der Axial- und Radialspannungen geeignete Konstruktionsform gebracht wird, die nicht mehr aus einem zylindrischen Mantelteil und einem sphärischen Bodenteil besteht, sondern die Form eines Rotationsellipsoids aufweist, wodurch eine weitgehende Annäherung an die Kugelform ermöglicht wird.The inventive solution draws characterized in that the shell and bottom of the pressure vessel in one for a more even and thus more risk-free distribution of the axial and radial stresses suitable Construction form is brought, which no longer consists of a cylindrical shell part and a spherical one Bottom part consists, but has the shape of an ellipsoid of revolution, whereby an extensive approach allows the ball shape becomes.
Der Linerkörper besitzt demzufolge eine annähernd ellipsoide Körperform, so dass keine scharfen Übergänge zwischen Boden- und Mantelbereich entstehen. Durch die weitgehend gleichmäßige Krümmung in Längsrichtung der Behälterwandung auch im ursprünglich zylindrischen Mantelbereich verteilen sich die Zug- und Radialbeanspruchungen sehr gleichmäßig auf alle Wandbereiche und eine Spannungskonzentration im Wandübergang vom Mantel zum Boden wird merklich vermindert.Of the liner body therefore has an approximate ellipsoidal body shape, so no sharp transitions between Floor and jacket area arise. Due to the largely uniform curvature in longitudinal direction the tank wall too in the original cylindrical mantle area, the tensile and radial stresses are very distributed evenly all wall areas and a stress concentration in the wall transition from the mantle to the ground is noticeably reduced.
Eine besonders für die Vergleichmäßigung der Zug- und Druckspannungen geeignete Körperform wird erreicht, wenn das Verhältnis aus dem Radius der Polkappen zum Radius der Linerteile 1:2,5 bis 1:5 beträgt. Die Wand der Polkappen und die Wand im Mittelbereich des Druckbehälters sind gleichmäßig gekrümmt und gehen ansatzlos ineinander über.A especially for the equalization of Tensile and compressive stresses suitable body shape is achieved when the ratio from the radius of the pole caps to the radius of the liner parts 1: 2.5 to 1: 5. The wall of the polar caps and the wall in the central region of the pressure vessel are evenly curved and merge seamlessly into each other.
Die Körperform des Rotationsellipsoids wird auch beim Aufbringen der kunststoffummantelten Armierungsschicht aus Glasfaserband und der Kunststoffummantelung auf dem Liner beibehalten, so dass ein Druckbehälter entsteht, der erstmals mit der aus dem Stahlbehälterbau übernommenen zylindrischen Körperform bricht und nicht mehr mit letzterer vergleichbar ist.The body shape of the ellipsoid of revolution is also coated in the application of the plastic Reinforcing layer of fiberglass tape and plastic sheath maintained on the liner, creating a pressure vessel, the first time with the taken over from the steel container construction cylindrical body shape breaks and is no longer comparable to the latter.
Die Kunststoffummantelung des Glasfaserbands ermöglicht es, die Glasfaserbänder mit dem Liner und die nebeneinander- bzw. übereinander liegenden Glasfaserbänder während des Wickeln stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Es hat sich gezeigt, dass besonders mit dem Laserschweißen die erforderlich hohen Geschwindigkeiten beim Fügen erreicht werden können. Da gewissermaßen die Verstärkung auf dem Liner aufgeschweißt wird, kann die aus Kugelabschnitten gebildete Körperform bzw. die Körperform des Rotationsellipsoids auch beim Armieren des Liners problemlos eingehalten werden. Der Liner ist zweckmäßigerweise mit Wasser geführt, mit dem die entstehende Wärme abgeführt wird.The Plastic coating of the fiberglass tape allows the glass fiber tapes with the liner and the juxtaposed or superimposed fiberglass ribbons during the Coiling cohesively to connect with each other. It has been shown that especially with the laser welding the required high speeds of joining can be achieved. There so to speak the reinforcement welded on the liner can, the body shape formed from ball sections or the body shape of the ellipsoid of revolution even when reinforcing the liner easily be respected. The liner is suitably run with water, with the resulting heat dissipated becomes.
Der erfindungsgemäße Druckbehälter erreicht eine äußerst hohe Lastwechselfestigkeit von weit mehr als 25000 Lastwechseln, hat ein gegenüber den Druckbehältern aus Stahl oder Behältern mit bewickelten Metall-Linern wesentlich geringeres Gewicht, ist durch seine als Dämmschicht ausgeführte Umhüllung schlagzäh, bruchsicher und unterliegt keiner äußeren Korrosion. Durch die besondere Formgebung der Umhüllung erhält der erfindungsgemäßen Druckbehälter eine spezifische äußere Befestigungsstruktur, die es ermöglicht, die an Lastkraftwagen, Trucks Omnibussen oder Schienenfahrzeugen vorhandenen Befestigungselemente zur Befestigung weiterhin zu nutzen.The pressure vessel according to the invention achieves an extremely high fatigue life of well over 25,000 load changes, has a gegenü Significantly lighter in weight than the pressure vessels made of steel or containers with wound metal liners, it is impact-resistant, shatter-proof, and does not undergo any external corrosion due to its insulating layer. Due to the special shape of the wrapper, the pressure vessel according to the invention receives a specific outer attachment structure, which makes it possible to continue to use existing on trucks, trucks buses or rail vehicles fasteners for attachment.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es ferner, den Automatisierungsgrad bei der Herstellung der Druckbehälter durch den Einsatz von Baukastenwerkzeugen und die Integration der Prüftechnologie in den Fertigungsablauf erheblich zu steigern.The inventive method also allows the level of automation in manufacturing the pressure vessel through the use of modular tools and the integration of Testing Technology to increase significantly in the production process.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Druckbehälter haben eine Wiederholgenauigkeit von 100%, wodurch keine Volumenschwankungen im Luftvolumen auftreten.The produced by the method according to the invention pressure vessel have a repeatability of 100%, eliminating volume fluctuations occur in the air volume.
Es ist weiterhin von besonderem Vorteil, dass in die Umhüllung Typen-, Hinweis und Firmenschilder unverlierbar eingebracht werden können, so dass die Behälter direkt mit erzeugnisspezifischen Prüfangaben entsprechend den Abnahmebedingungen versehen werden können, wobei eine separate, nachträglich aufwendige Kennzeichnung der Behälter entfallen kann.It is furthermore of particular advantage that in the wrapping type, Note and company signs can be introduced captive, so that the containers directly with product-specific test hammers according to the acceptance conditions can be provided being a separate, belated elaborate labeling of the container can be omitted.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.Further Advantages and details will become apparent from the following description with reference to the attached Drawings.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The Invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Es zeigtIt shows
Der
in
Der
Druckbehälter
Die
Spritzgießwerkzeuge
zur Herstellung der Linerteile
Die
bei Innendruck auftretenden Kräfte
auf den Druckbehälter
Behälter aus metallischen Werkstoffen oder Behälter mit scharfen Übergängen (starken Krümmungen) vom Mantel werden diesen Anforderungen nicht gerecht, so dass gerade in diesen Bereichen hohe resultierende Spannungen auftreten, die regelmäßig zum Undichtwerden des Druckbehälters bei hohen Wechselbelastungen führen.Container off metallic materials or containers with sharp transitions (strong curvatures) from the coat do not meet these requirements, so that straight High resulting stresses occur in these areas regularly to Leakage of the pressure vessel at high alternating loads.
Die
Polkappen
Der
Radius RP der Polkappe
Die
mehrlagige Armierungsschicht
Während des
Umwickelns des Linerkörpers
Auf
die mehrlagige Armierungsschicht
Entsprechende
Hinweisschilder, Typenschilder, Firmenlogos oder sonstige Bezeichnungen
oder Beschriftungen können
vorgefertigt und unverlierbar in die Umhüllung
Die
Schließlich wirkt
im Betriebszustand des Druckbehälters
noch eine ständig
auf- und abschwellende Kraft auf die Anschlußmuffe
Damit
all diese Kräfte
aufgenommen werden können,
ohne dass die Verbindung zwischen Anschlußmuffe
Über den
gesamten zylindrischen Teil
Um
eine dauerhaft dichte Verbindung zwischen Anschlußmuffe
Durch
den im Betriebszustand ständig
vorherrschenden Innendruck wirkt eine Anpresskraft der Lippe auf
die Metallinnenfläche,
die umso mehr zunimmt, je höher der
Innendruck steigt. Die im Umfang der Anschlußmuffe
Die
Herstellung des erfindungsgemäßen, aus
den Lagen Linerkörper
Die
Linerteile
Ausgangsmaterial für das Spritzen des Linerkörpers ist ein Kunststoffgranulat aus Polyethylen, dem ein Kurzfaseranteil compoundiert oder als eine reine Zumischung mit einem Anteil von bis zu 30% Gewichtsanteilen zugefügt wird.starting material for the Spraying the liner body is a plastic granulate made of polyethylene, which is a short fiber content compounded or as a pure admixture with a proportion of up to 30% by weight is added.
Die
eingesetzten Spritzgießwerkzeuge
sind Baukastenwerkzeuge, die so aufgebaut sind, dass immer zwei
deckungsgleiche Linerteile
Das Einspritzen der Kunststoffschmelze erfolgt über eine Heißkanaldüse immer an der Stirnseite der Linerteile. Die Heißkanaldüse hat 12 sternförmige Verteilkanäle, die die Kunststoffschmelze in linearer und radialer Richtung mit dem Effekt einer teilweisen Faserausrichtung in Fließrichtung gleichmäßig verteilen. Durch diese Maßnahme erhöht sich die Druckfestigkeit des Linerkörpers erheblich.The Injection of the plastic melt is always via a hot runner nozzle on the front side of the liner parts. The hot runner nozzle has 12 star-shaped distribution channels, the the plastic melt in the linear and radial direction with the Distribute the effect of partial fiber orientation evenly in the direction of flow. By this measure elevated The compressive strength of the liner body considerably.
Die
im Spritzgießverfahren
hergestellten Linerteile
Nach
dem Schweißen
wird der gefügte
Linerkörper
Der Sicherheits- und Dichtigkeitsprüfstand ist eine komplexe Baugruppe, die zusätzlich mit einer Trocknungseinrichtung zum Trocknen des Linerkörpers ausgerüstet ist. Die Bedienung dieses komplexen Prüfstandes ist nur autorisiertem Personal vorbehalten, das über die entsprechenden Zulassungen für Druckbehälter o.ä. verfügt.Of the Safety and leak tester is a complex assembly, in addition is equipped with a drying device for drying the liner body. The operation of this complex test bench is only authorized Staff reserved that over the appropriate approvals for pressure vessel etc. features.
Im
folgenden Verfahrensschritt wird der zuvor auf Sicherheit und Dichtheit
geprüfte
Linerkörper
Sofern
Kunststoffe mit einem höheren Schmelzpunkt
zur Anwendung kommen sollen, werden in die Anschlußmuffen
Füllventile
eingesetzt, die sicherstellen, dass das inkompressible Medium unter Druck
gehalten im Kreislauf durch den Linerkörper
Die
Verschlussstopfen sind mit einem konischen Zapfen versehen, die
zum Einspannen und zur Lagesicherung des Linerkörpers
Als Wickelmaterial kommen aus mit Polyethylen ummantelte Endlosglasfasern zum Einsatz, die zu einem Band mit rechteckigem Querschnitt gesintert sind. Anstelle von Polyethylen kann aber auch Polypropylen oder ein anderer geeigneter Thermoplast verwendet werden. Andere thermoplastische Kunststoffe sind ebenso geeignet.The wrapping material used is polyethylene-sheathed continuous glass fibers which are sintered into a strip of rectangular cross-section. Instead of polyethylene but also polypropylene or other suitable thermoplastic can be used. Other thermoplastic Plastics are also suitable.
Die
Armierung des Linerkörpers
Die Wickellage A wird während des Wickelns durch Laser erhitzt, die Kunststoffummantelung aufgeschmolzen und die Ränder der einzelnen Lagen miteinander und auf dem Linerkörper verschweißt.The Winding layer A is during of the winding heated by laser, the plastic sheath melted and the edges the individual layers welded together and on the liner body.
Die
Spannungsspitzen als Resultante aus Axial- und Radialspannungen
treten regelmäßig auch
im Mantelmittelbereich auf. Deshalb wird im nächsten Arbeitsschritt in Mantelmitte
des Mantelmittenbereichs
Die Wickelbreite B1 der Wickellage C ist von Behälterlänge L und dem Behälterdurchmesser D abhängig.The Winding width B1 of the winding layer C is of container length L and the container diameter D dependent.
Für die zweite
Wickellage C gilt die Beziehung:
- B
- Wickelbreite
- L
- Behälterlänge
- D
- Behälterdurchmesser.
- B
- winding width
- L
- container length
- D
- Container diameter.
Während des
Bewickelns des Linerkörpers
Im nächsten Schritt wird auf die zweite Wickellage C eine dritte Wickellage E aufgewickelt. Die Wickellage E dient in Verbindung mit der Wickellage C einer gleichmäßigeren Radialspannungsverteilung und bildet eine Gürtellage im Mittellagenbereich.in the next Step is on the second winding layer C, a third winding layer E wound up. The winding layer E is used in conjunction with the winding layer C. a more even one Radial stress distribution and forms a belt layer in the middle layer area.
Für die Lagenbreite
der dritten Wickellage E gilt:
- B
- Wickelbreite
- L
- Behälterlänge
- D
- Behälterdurchmesser.
- B
- winding width
- L
- container length
- D
- Container diameter.
Die dritte Wickellage E wird wieder während des Umwickelns mittels Laser erhitzt, die Kunststoffummantelung aufgeschmolzen und die nebeneinander zu liegen kommenden Ränder des Endlosfaserbands miteinander verschweißt, wobei auch die darunter liegende zweite Lage mit der darüber liegenden Lage verschweißt wird. Die zweite Wickellage C und die dritte Wickellage E sind somit stoffschlüssig miteinander verbunden.The third winding layer E is again during the wrapping means Laser heated, the plastic sheath melted and the next to each other coming edges of the endless fiber ribbon with each other welded, including the underlying second layer with the overlying layer welded becomes. The second winding layer C and the third winding layer E are thus cohesively connected with each other.
Die
Medienfüllung
verbleibt im fertig armierten Linerkörper
Das
Umspritzen des armierten Linerkörpers
Die Spritzgießform ist mit mehreren Angussverteilkanälen ausgestattet, die eine gleichzeitige Füllung der Hohlräume zwischen Form und eingelegten armierten Linerkörper ermöglichen. Die Angüsse sind im Polkappen- und Mantelbereich verteilt. Die Anspritzung erfolgt maschinenseitig gleichzeitig an den Polen durch einen runden Filmanguss, der im Heißkanal ausbalanciert ist.The injection mold is equipped with several sprue distribution channels, the one simultaneous filling the cavities between shape and inserted reinforced liner body allow. The sprues are distributed in Polkappen- and coat area. The gating takes place machine side at the same time at the poles through a round film gate, in the hot runner balanced.
Der
armierte, mit dem inkompressiblen Medium gefüllte Linerkörper
In
dieser Lage bildet der armierte Linerkörper
Ausgangsmaterial für die Herstellung der Umhüllung ist ein Kunststoffgranulat aus Polyethylen, dem ein Kurzfaseranteil zur Erhöhung der Festigkeit und ein Treibmittel zur Aufschäumung, beispielsweise jeweils compoundiert oder als eine reine Zumischung, zugefügt wird. Dies ermöglicht, gewünschte Festigkeitseigenschaften der Umhüllung, beispielsweise für die Integration entsprechender Befestigungselemente in die Umhüllung, und zugleich gewünschte Dämmeigenschaften der Umhüllung, beispielsweise zur Dämpfung plötzlicher Schläge, zu erreichen.Starting material for the production of the envelope is a plastic granules of polyethylene, to which a short fiber content to increase the strength and a blowing agent for foaming, for example, in each case compounded or added as a pure admixture. This allows you to desired Strength properties of the envelope, for example, for the integration of appropriate fasteners in the envelope, and at the same time desired insulation properties of the envelope, for example, to absorb sudden shocks to achieve.
Das Polyethylen kann auch des weiteren durch Zugabe von Farbmitteln eingefärbt werden, so dass eine entsprechende Farbgebung des Druckbehälters entfallen kann und zusätzlich eine Farbkennzeichnung entsprechend des technischen Einsatzgebiets des Druckbehälters problemlos möglich wird.The Polyethylene can also be further modified by the addition of colorants colored be omitted so that a corresponding color of the pressure vessel can and in addition a color coding according to the technical field of application of the pressure vessel easily possible becomes.
In die Spritzgussform sind auswechselbare Stempel zur Aufbringung von Beschriftungen eingearbeitet, die dann auf der Behälteroberfläche erhaben oder vertieft erscheinen. Dies ermöglicht entsprechend dem Kundenwunsch Firmenbezeichnungen, Typenschildbeschriftungen, Hinweiszeichen, Zulassungszeichen, Logos u.ä. aufzubringen. Beschriftungen, Bilder bzw. Hinweiszeichen, Zulassungen lassen sich darüber hinaus auch in Form von Folien in die Spritzgießform einlegen, mittels Vakuum in geeigneter Position fixieren und beim Einspritzen mit der Umhüllung unlösbar verschmelzen. Dies gestattet es ferner, diese Folien mit digitalen Datenträgern zu versehen, die die entsprechenden technischen Daten, Zulassungsangaben usw. gespeichert enthalten und mittels RFED-Technik abrufbar sind.In the injection mold are replaceable punches for the application of Inscriptions incorporated, which then raised on the container surface or deepened. This allows according to the customer's request Company names, type plate inscriptions, information signs, approval marks, Logos and similar applied. Labels, pictures or information signs, approvals let's go over it also insert in the form of films in the injection mold, by means of vacuum Fix in a suitable position and melt inextricably during injection with the enclosure. This also allows these slides with digital media to provided with the relevant technical data, registration information etc. stored and retrievable by means of RFED technology.
Das aufwändige Aufkleben bzw. Aufschweißen der Firmenschilder kann so entfallen.The complex Sticking or welding on The company signs can be omitted.
Zur Gewährleistung einer kontinuierlichen Fließfähigkeit und einer gleichmäßigen allseitigen Formfüllung wird die Spritzgußform mit eienr Temepratur von 80 °C gefahren. In dem hier dargestellten Beispiel betrug die Spritzgeschwindigkeit 15 mm/s, der Spritzdruck lag bei < 40 bar, der Nachdruck bei 15 bar, die Intrusion bei 4–6 s und die Kühlzeit bei 120 s.to warranty a continuous flowability and a uniform all-round mold filling the injection mold with a temperature of 80 ° C hazards. In the example shown here, the injection speed was 15 mm / s, the injection pressure was <40 bar, the pressure at 15 bar, the intrusion at 4-6 s and the cooling time at 120 s.
Die so nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Druckbehälter mit einem Nenninhalt von 10 L erreichten einen Berstdruck von 50 bis 60 bar ohne Splitterwirkung, eine Lastwechselfestigkeit von mehr als 25000 Lastwechseln, was einer Lebensdauer von etwa 20 Jahren entspricht.The so by the method according to the invention manufactured pressure vessel with a nominal capacity of 10 L reached a bursting pressure of 50 up to 60 bar without splinter effect, a load cycle resistance of more than 25,000 load cycles, giving a lifespan of about 20 years equivalent.
- 11
- Druckbehälterpressure vessel
- 22
- Linerkörperliner body
- 3, 43, 4
- Linerteileliner parts
- 55
- Armierungsschichtreinforcing layer
- 66
- Umhüllungwrapping
- 77
-
Stirnseite
von
3 ,4 Front side of3 .4 - 88th
- Anschlußmuffeconnecting sleeve
- 99
- Polkappenice caps
- 1010
- Mittlerer Mantelbereichmiddle cladding region
- 1111
- RotationsellipsoidRotationsellipsoid
- 1212
- EndlosglasfaserbandContinuous glass fiber tape
- 1313
-
Ummantelung
von
12 Sheathing of12 - 1414
- Befestigungselementfastener
- 1515
-
Flansch
von
8 Flange of8th - 1616
-
Zylindrischer
Teil von
8 Cylindrical part of8th - 1717
- Rillengrooves
- 1818
- Rändelungknurling
- 1919
- Ausdrehungrecess
- 2020
- KunstsofflippeKunstsofflippe
- 2121
- LinderwandungLinderwandung
- AA
- Erste WickellageFirst wrapping location
- CC
- Zeite WickellageOPENING HOURS wrapping location
- DD
- Durchmesser des Behältersdiameter of the container
- Ee
- Dritte Wickellagethird wrapping location
- LL
- Länge des behältersLength of the container
- RPRP
- Radius Polkapperadius polar cap
- RMRM
- Radius Mantelradius coat
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