壓力容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種壓力容器，其優(yōu)選使用在氣囊式蓄能器（27）中，包括多件式的容器體（1），該容器體具有管狀中間部件（3），所述中間部件在其兩個端部的至少一個端部上具有末端區(qū)域（5、7），其特征在于，覆蓋部件（9）至少部分地構(gòu)成相應的末端區(qū)域（5、7），并且該覆蓋部件在邊緣側(cè)至少在中間部件的可相應配設端部（13、15）的區(qū)域中搭接中間部件（3），以便形成固定連接。
【專利說明】壓力容器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力容器，其優(yōu)選使用在氣囊式蓄能器中，包括多件式的容器體，該容器體具有管狀中間部件，所述中間部件在其兩個端部的至少一個端部上具有末端區(qū)域。此外，本發(fā)明涉及一種具有這種多件式容器體的氣囊式蓄能器。
【背景技術】
[0002]具有多件式構(gòu)造的容器體的用于在壓力下存儲液態(tài)和/或氣態(tài)介質(zhì)的蓄壓器為現(xiàn)有技術。例如W02007/085276A1公開了一種壓力容器，在其中，多件式的容器體包括第一塑料外殼和包圍第一塑料外殼的第二塑料外殼。構(gòu)成容器芯的第一塑料外殼優(yōu)選由聚酰胺制成并且借助吹塑成形法獲得。第一外殼在外周側(cè)通過從外側(cè)纏繞的作為第二塑料外殼的纖維纏繞物加強。該加強用的纏繞物由纖維增強物、如碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、硼纖維、Al2O3纖維或它們的混合物制成，所述纖維增強物埋入由熱固性塑料(例如環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂)制成的基體中或者埋入由例如PA12 (尼龍12)、PA6 (尼龍6)、PP (聚丙烯)等形式的熱塑性塑料制成的基體中。
[0003]這種由塑料制成的壓力容器的特征在于結(jié)構(gòu)重量小并且在其內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)與腐蝕介質(zhì)接觸時不易受到腐蝕介質(zhì)損壞，但這些優(yōu)點需要相應的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于該現(xiàn)有技術，本發(fā)明的任務在于提供一種壓力容器，該壓力容器在保持上述優(yōu)點的情況下可相對簡單和合理地生產(chǎn)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，該任務通過一種具有權利要求1全部特征的壓力容器來解決。
[0006]本發(fā)明的基本特征在于，至少部分地構(gòu)成相應末端區(qū)域的覆蓋部件在邊緣側(cè)至少在中間部件的可相應配設的端部區(qū)域中搭接中間部件，以便形成固定連接。這實現(xiàn)了一種有利的可能性，即，構(gòu)造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的加壓密封的容器，在其中不必再如現(xiàn)有技術所示那樣相疊地設置多個不同的塑料外殼，而是通過借助所示的覆蓋部件封閉壓力容器中間部件的所涉及的末端區(qū)域來制造該末端區(qū)域即可。除了簡單的結(jié)構(gòu)一其可合理且低成本地生產(chǎn)，在抗壓強度值方面，上述根據(jù)本發(fā)明的壓力容器解決方案與現(xiàn)有技術的耗費的解決方案相比也沒有缺點。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的壓力容器的一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，設有帽作為相應末端區(qū)域的另一組成部件，所述帽連接到中間部件的可相應配設的管端部上，其中，覆蓋部件構(gòu)造成覆蓋層壓件的形式；所述覆蓋層壓件至少部分地搭接相應的帽。就這點而言，管狀中間部件在其兩個自由端部的區(qū)域中除覆蓋層壓件外設有末端帽，從而與在省卻帽時中間部件的自由端部直接用待成形為空心帽狀的覆蓋部件封閉的情況相比改善了密封效果并提高了強度值。
[0008]特別優(yōu)選規(guī)定，管狀中間部件以及相應帽由纖維復合材料和/或由纖維構(gòu)成的層壓件制成、優(yōu)選由玻璃纖維增強塑料材料(GFK)制成。作為其它材料可使用芳綸纖維、碳纖維或所述材料的組合。因此可優(yōu)選為中間部件使用GFK標準管，如為傳統(tǒng)的設備結(jié)構(gòu)以繞制方法大批量制造的并且可在市場上自由購得的標準管。這種管成本低廉并且可具有或不具有化學保護層，由此根據(jù)本發(fā)明的蓄壓器可適配于相應的使用范圍，也可用于具有特別有化學腐蝕性的介質(zhì)的應用中。這種管例如由玻璃纖維增強的乙烯基酯樹脂構(gòu)成，并且用于封閉中間部件的帽優(yōu)選以手動層壓方法(Handlaminierverfahren)制出并且可由類似的塑料材料制成，相應的覆蓋層壓件也是如此，其向外以密封方式封閉上述由帽和中間部件構(gòu)成的復合物。
[0009]在一種特別優(yōu)選的實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的壓力容器的特征在于，所述相應的帽構(gòu)造成半球的形狀，所述半球具有至少一個被覆蓋層壓件露出的開口，以便引入相應的壓力介質(zhì)。將相應帽構(gòu)造成半球已證明有利于將壓力和壓力峰值導入壓力容器的容器材料中。壓力容器無需完全由塑料材料制成。因此完全存在這樣的可能性，即中間部件以及端帽之一由金屬鑄造材料制成，所述端帽作為壓力容器的末端區(qū)域可相應地與中間部件通過常見的焊接方法加壓密封地連接。與此相對，中間部件的另一端部可借助根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的末端區(qū)域通過使用塑料覆蓋層壓件和/或塑料帽而相應封閉。就這點而言也可實現(xiàn)作為整體的壓力容器的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
[0010]為了能夠?qū)⑷绱嗽O計的壓力容器用于盡可能大的使用范圍中，優(yōu)選想到壓力容器的各部件的模塊化結(jié)構(gòu)，為此，中間部件可能在分為多個區(qū)段的情況下由各個管段構(gòu)成，并且中間部件的管段例如可通過粘接連接彼此固定連接。
[0011]有利的是在此這樣設置，使得所述帽與相關的管端部、例如借助多組分粘合劑粘接，然后通過覆蓋層壓件與管持久連接。
[0012]這種結(jié)構(gòu)方式的特征還在于可靠的運行特性，原因在于這些構(gòu)件的失效特性被稱為溫柔的，因為在內(nèi)部壓力過高時出現(xiàn)“滲出”，此時容器只是如同多孔管那樣不密封。這源于如下效應:在過載時在層壓件中產(chǎn)生越來越多的樹脂斷裂(中間纖維斷裂)，這最終導致不密封性同時過載相應減小，在此不會產(chǎn)生環(huán)境危害。
[0013]優(yōu)選地，所述覆蓋層壓件超過在帽和管端部之間的連接點在相鄰的管狀中間部件的一個區(qū)域上延伸，以便使覆蓋層壓件可靠地連接到中間部件上。為了能夠在壓力容器內(nèi)部吸收相應大的壓力規(guī)定，覆蓋層壓件一其特別優(yōu)選可按照手動層壓方法在本來的容器殼體上被制造——在材料施加方面向用于供相關壓力介質(zhì)通過的自由開口的方向構(gòu)造得更厚和/或更加緊湊。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的壓力容器的一種特別優(yōu)選的實施方式中可規(guī)定，借助兩個相對置的覆蓋層壓件完全覆蓋中間部件，其方式如下:兩個覆蓋層壓件的兩個彼此相鄰的端部彼此加壓密封地連接。在上述情況下，由塑料材料制成的中間部件是一種內(nèi)襯，從而根據(jù)本發(fā)明的容器體也可毫無問題地用于高壓范圍中(>25巴)。
[0015]但在每種情況下，根據(jù)本發(fā)明的容器體與該特殊方案無關地在低壓范圍(〈25巴)中且無需附加襯里(借助內(nèi)襯)地保持加壓密封。作為上述容器解決方案的替換方案，在形成內(nèi)襯的情況下也可規(guī)定，所述壓力容器的內(nèi)部空間設有襯里、優(yōu)選以在離心或旋轉(zhuǎn)燒結(jié)方法中施加的塑料內(nèi)襯的形式。
[0016]除了由此產(chǎn)生更高的抗壓強度外，這種內(nèi)襯也可用作化學保護層。為了實現(xiàn)特別高的抗壓強度，覆蓋層壓件也可延伸于中間部件的整個管長度上。[0017]為了形成氣囊式蓄能器，兩個帽可具有開口，所述開口之一與蓄能器氣囊的內(nèi)部空間連通。
[0018]本發(fā)明的主題根據(jù)權利要求10還包括一種氣囊式蓄能器，其具有根據(jù)本發(fā)明的壓力容器體并且設置用于介質(zhì)分離，尤其是在海上設施中用于將水/乙二醇混合物與海水分離。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面借助附圖詳細說明本發(fā)明。附圖如下:
[0020]圖1為原理性以及未按比例地示出的根據(jù)本發(fā)明的壓力容器的一種實施例的重要部件的縱向剖面圖；
[0021]圖2為氣囊式蓄能器的類似于圖1的縱向剖面圖，該氣囊式蓄能器具有圖1的壓力容器；
[0022]圖3為圖2的氣囊式蓄能器的海水接頭部件的放大局部俯視圖。
【具體實施方式】
[0023]在所示實施例中，壓力容器的容器體I由三個主要部件構(gòu)成:圓柱形管3形式的中間部件和與構(gòu)成中間部件的管3的端部鄰接的末端區(qū)域5和7。構(gòu)成中間部件的管3是以繞制方法制造的GFK管、例如由玻璃纖維增強的乙烯基酯樹脂制成。末端區(qū)域5和7具有由合成樹脂和增強材料制成的覆蓋層壓件9，所述覆蓋層壓件在所示例子中分別包圍一個帽11的外側(cè)，所述帽連接到管端部13和15上。帽11具有半球的形狀，所述半球以手動層壓方法的一種形式制出。帽11借助多組分粘合劑與管端部13和15粘接。如圖所示，這樣施加覆蓋層壓件9，使得它超過管端部13和15上相應的連接線17和19延伸一個長度范圍，該長度范圍優(yōu)選是構(gòu)成中間部件的管3的大致三分之一到四分之一。為了高抗壓強度的容器體I，覆蓋層壓件9可施加在管3的整個長度上。
[0024]在所示例子中，中間部件3由一體的管3構(gòu)成。當然，中間部件也可由一個以上的管構(gòu)成，在此覆蓋層壓件9可延伸超過其它連接線。
[0025]在圖1的例子中，在兩個端帽11上相對于圓柱軸線21設置同心的介質(zhì)開口 23和25，所述介質(zhì)開口被覆蓋層壓件9露出，其中，與管端部15相鄰的開口 25具有比另一開口23更大的直徑。
[0026]圖2以示意性簡化圖示出具有相應于圖1所示實施例的容器體I的氣囊式蓄能器。如圖所示，在直徑較小的開口 23上設有接頭部件29，該接頭部件構(gòu)成通入常見的蓄能器氣囊33內(nèi)部空間31中的流體連接裝置。在直徑較大的另一開口 25上設置接頭部件35，該接頭部件構(gòu)成通入位于蓄能器氣囊33之外的空間37中的流體連接裝置。在一種優(yōu)選的應用中，蓄能器氣囊33可構(gòu)成活動的分離元件用于介質(zhì)分離、例如在氣囊式蓄能器27用于海上設施中時分離位于空間37中的海水與位于蓄能器氣囊33內(nèi)部空間31中的水/乙二醇混合物。
[0027]圖2所示的設有根據(jù)本發(fā)明的壓力容器的用于海上應用的氣囊式蓄能器27的實施例在構(gòu)成海水入口的接頭部件35上具有海水篩網(wǎng)39。該海水篩網(wǎng)位于可擰入接頭部件35中的螺紋嵌件41中。圖3示出朝海水篩網(wǎng)39網(wǎng)孔圖案觀察的螺紋嵌件41的局部圖。優(yōu)選地，篩網(wǎng)39由與用作電解液的海水結(jié)合的陽極材料制成、例如銅，從而篩網(wǎng)39不僅防止生物或污物進入氣囊式蓄能器27的空間37中，而且也構(gòu)成抵抗微生物的保護裝置。
【權利要求】
1.一種壓力容器，其優(yōu)選使用在氣囊式蓄能器(27)中，包括多件式的容器體(1)，該容器體具有管狀中間部件(3)，所述中間部件在其兩個端部的至少一個端部上具有末端區(qū)域(5、7)，其特征在于，覆蓋部件(9)至少部分地構(gòu)成相應的末端區(qū)域(5、7)，并且該覆蓋部件在邊緣側(cè)至少在中間部件的可相應配設的端部(13、15)的區(qū)域中搭接中間部件(3)，以便形成固定連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓力容器，其特征在于，設有帽(11)作為相應末端區(qū)域(5、7)的另一組成部件，所述帽連接到中間部件(3)的可相應配設的管端部(13、15)上，并且覆蓋部件(9)構(gòu)造成覆蓋層壓件的形式，該覆蓋層壓件至少部分地搭接相應的帽(11)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的壓力容器，其特征在于，所述管狀中間部件(3)以及相應的帽(11)由纖維復合材料和/或由纖維構(gòu)成的層壓件制成。
4.根據(jù)上述權利要求之一所述的壓力容器，其特征在于，所述相應的帽(11)構(gòu)造成半球的形狀，所述半球具有至少一個被覆蓋層壓件(9)露出的開口(23、25)，以便引入相應的壓力介質(zhì)。
5.根據(jù)上述權利要求之一所述的壓力容器，其特征在于，所述帽(11)與相配設的管端部(13、15)優(yōu)選借助多組分粘合劑粘接。
6.根據(jù)上述權利要求之一所述的壓力容器，其特征在于，所述相應覆蓋層壓件(9)超過在帽(11)和管端部(13、15)之間的連接點(17、19)至少在相鄰的管狀中間部件的一個區(qū)域上延伸，或者所述相應覆蓋層壓件通過使兩個相對置的覆蓋層壓件(9)的兩個彼此相鄰的端部彼此加壓密封地連接而完全覆蓋中間部件(3)。
7.根據(jù)上述權利要求之一所述的壓力容器，其特征在于，該壓力容器的內(nèi)部空間(37)具有襯里、優(yōu)選以按照離心或旋轉(zhuǎn)燒結(jié)方法施加的塑料內(nèi)襯的形式的襯里。
8.根據(jù)上述權利要求之一所述的壓力容器，其特征在于，為了形成氣囊式蓄能器(27)，兩個帽(11)具有開口(23、25)，所述開口之一(23)與蓄能器氣囊(33)的內(nèi)部空間(31)連通。
9.根據(jù)上述權利要求之一所述的壓力容器，其特征在于，在帽(11)的設置用于供海水進入的開口(25)上設置海水篩網(wǎng)(39)。
10.一種氣囊式蓄能器(27)，其具有根據(jù)權利要求1至9之一所述的壓力體(I)并且設置用于介質(zhì)分離，尤其是在海上設施中用于將水/乙二醇混合物與海水分離。
【文檔編號】F15B1/16GK103649552SQ201280033852
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權日:2011年8月19日
【發(fā)明者】P·克洛夫特, H·巴爾特斯 申請人:賀德克技術有限公司