[发明专利]生产复合材料压力容器的方法以及复合材料压力容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产复合材料压力容器的方法，该复合材料压力容器具有由热塑性材料制成的内容器、设置在颈部区域中的至少一个端件以及增强内容器并由纤维材料制成的包装（wrapping），其中该方法包括通过挤压吹塑成型工艺生产内容器。

本发明还涉及复合材料压力容器，该复合材料压力容器具有由热塑性材料制成的内容器、至少一个颈部区域和对中在容器的颈部区域中的至少一个端件以及增强内容器的纤维包装。

背景技术

例如，从DE19631546C1中已知用于存储加压气态介质的复合材料压力容器，其具有由塑料材料制成的衬里。根据DE19631546C1的复合材料压力容器包括由塑料材料制成的衬里、布置在颈部区域中的两个颈部片（neck pieces）以及增强衬里并由纤维复合物材料制成的包装，其中，至少一个颈部片设计用于接收螺纹阀（screw-in valve）。衬里或内容器可以通过旋转处理、热处理或挤压吹塑成型工艺生产。颈部片以紧贴配合（form-fitting）的方式锚固到衬里。颈部片设置有环形槽，衬里材料以紧贴配合的方式接合在环形槽中。为了确保衬里的颈部区域充分地适应颈部片，以提供适当的密封，压圈被压入到衬里的端部区域。

系统的可靠密封是上述类型的复合材料压力容器的最重要因素。该容器的设计仅能以有限的程度简化该容器的生产能力。

发明内容

因此，本发明的目的首先在于提供一种用于生产技术领域中所述类型的复合材料压力容器的方法，该方法能够在考虑密封、尤其考虑颈部片在内容器上的固定的同时简化该容器的生产。

此目的通过这样的复合材料压力容器的生产方法实现，该复合材料压力容器具有由热塑性材料制成的内容器、设置在颈部区域中的至少一个端件以及增强内容器并由纤维材料制成的包装，其中，该方法包括通过挤压吹塑成型工艺生产内容器，并且该方法的区别特征在于，端件在内容器于吹塑模具中成形的同时形成在内容器上，使得端件至少部分地被内容器包围。这使得能够以更直接的方式将端件引入到内容器中，并且同时以紧贴配合的方式连接到内容器。端件优选地基本布置在内容器的内部。

在本发明方法的优选变化中，端件放置在心轴状或杆状的支撑元件上并处于吹塑模具的开口部件之间，并且被管状熔融型坯或多个网状熔融型坯包围，该端件和型坯被压在闭合吹塑模具的部件之间。

为此，模具在不同情况下可以设置有中央开口。当模具的半模围绕心轴状或杆状支撑元件闭合时，型坯或多个型坯的材料通过将模具半模靠近和相接（abutting）围绕支撑元件并背向支撑元件发生变形。

在本发明的有利变化情况下，例如可以提供这样的布置，分别确定容器的颈部区域的两个端件在支撑元件上彼此间隔开。

例如，支撑元件可以设计为杆，该杆至少部分地设置有外螺纹。

端件可以布置在支撑元件的每端的外螺纹区域中。每个端件可以相对于支撑元件旋转，例如每个端件设置有与支撑元件的外螺纹接合的内螺纹。

尤其有利的是，支撑元件用作吹塑心轴，通过支撑元件，型坯在吹塑模具中扩展。为此，例如支撑元件可以为中空设计并具有吹空气的径向出口孔。

端件有利地在吹塑成型工艺中以紧贴配合的方式连接到内容器。为此，例如端件可以设置有凹陷和/或刻痕，在吹塑成型工艺中，熔融的型坯材料进入到该凹陷和/或刻痕中。例如，这些凹陷也可以是底切（undercut）

尤其有利的是，在完成内容器之后，端件通过紧固元件从外部支撑在和/或紧固在容器的壁上。例如，端件可以具有外螺纹颈部，该外螺纹颈部穿过内容器的开口并且从此开口中突出。一旦在端件或多个端件周围发生吹塑成型，支撑元件可以从内容器中移除，然后，适当设计的紧固元件可以从外部旋入到端件的颈部，其中，可以在一个或更多其它部件介入的情况下，容器壁的颈部区域被夹持在端件和紧固元件之间。例如，可以提供从外部接合在内容器周围并且通过紧固元件紧固的端盖。

作为替代，可以提供在完成容器之后将支撑元件保持在容器中，该支撑元件因此设计为在某种程度上是“消失的（lost）”支撑元件。

例如，支撑元件也可以用于将优选为从支撑元件径向延伸的壁分段形式的增强元件引入到容器中。在内容器成形的同时，这些增强元件然后焊接到容器的内壁或者基于模具的外轮廓而以紧贴配合的方式连接到内容器的壁。