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Title:
PARTIAL OR COMPLETE USE OF A PRESSURIZED GAS CYLINDER KNOWN PER SE FOR COMPRESSED, LIQUEFIED OR DISSOLVED GASES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/053245
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the partial or complete use of a pressurized gas cylinder known per se for compressed, liquefied or dissolved gases as a liner for a composite cylinder. This enables production costs of a composite cylinder to be reduced by 1/3 when compared to the costs arising from the production of a new composite cylinder using current manufacturing technologies.

Inventors:
MARKHOFF KLAUS (DE)
KESTEN MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/002603
Publication Date:
November 26, 1998
Filing Date:
May 02, 1998
Export Citation:
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Assignee:
MESSER GRIESHEIM GMBH (DE)
MARKHOFF KLAUS (DE)
KESTEN MARTIN (DE)
International Classes:
B23B25/06; B23B5/08; B65D6/08; B65D6/10; F17C1/00; F17C1/06; (IPC1-7): F17C1/06
Foreign References:
DE4444553A11995-06-29
DE3103646A11982-08-12
FR2578308A11986-09-05
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Claims:
Patentanspruche
1. Teilweise oder vollständige Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche verflüssigteodergelösteGasealsLinerfüreineVerbundflasche.fürverdichtete,.
2. Liner für eine Verbundflasche hergestellt aus einer an sich bekannten Druckgas flasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase.
3. Liner für eine Verbundflasche bestehend aus einer an sich bekannten Druckgas flasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase.
4. Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte Druckgasflasche über einen wesentlichen Teil ihrer Länge in ihrer Wanddicke verringert ist.
5. Liner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wesentliche Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildet ist.
6. Liner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke mittels spanender Bearbeitung hergestellt ist.
7. Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der an sich bekannten Druckgasflasche sandgestrahit ist.
8. Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich bekannte Druckgasflasche aus dem Werkstoff Kunststoff, Stahl, Edelstahl oder Aluminium besteht.
9. Verfahren zum Herstellen eines Liners, gekennzeichnet durch die Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche, die über einen wesentlichen Teil ihrer Länge Oberflächenbehandelt oder spanend bearbeitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der wesentliche Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildet ist, daß die Wanddicke des zylindrischen Teils mit einem Sensor erfaßt wird, daß in Abhängigkeit von der erfaßten Wanddicke und einer vorgegebenen Wanddicke ein spanendes Werkzeug entlang des zylindrischen Teils bewegt wird, daß das Werkzeug die Differenz zwischen der erfaßten Wanddicke und der vorgegebenen Wanddicke abträgt.
11. Verbundflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit einem Liner nach einem der Ansprüche 1 bis 10. Verfahren zum Herstellen einer Verbundflasche für höheren FICIIldruck (zum Beispiel 300 bar), gekennzeichnet durch die Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit geringerem Fülidruck (zum Beispiel 150, 200 bar) als Liner für die Verbundflasche.
Description:
Teilweise oder volistandige Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase Die Erfindung betrifft die teilweise oder vollständige Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase.

Gase und Gasgemische werden in der Regel in Druckgasbehältern gelagert und transportiert. Nach der Druckbehälterverordnung sind dies Behälter, in denen bei 15°C ein höherer Überdruck als 1 bar entstehen kann. Über den Stand der Sicherheitstechnik hinsichtlich Werkstoff, Herstellung, Berechnung, Ausrüstung, Kennzeichnung, Prüfung und Betrieb der Druckgasbehälter sowie Errichtung, Prüfung und Betrieb der Füllanlagen geben die technischen Regeln Druckgase (TRG) Auskunft. Die TRG unterscheiden Gase und Gasgemische nach ihrem chemischen und physikalischen Verhalten und legen die zu verwendenden Druckgasbehälter einschließlich ihrer Ausrüstungsteile, deren Prüffristen, die Füllfaktoren und Füt ! drücke fest.

Die gebräuchlichsten Druckgasbehälter sind Druckgasflaschen aus Stahl und Aluminium für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase mit einem maximalen Ftüttdruck bis 200 bar. Zunehmend werden von den Anwendern Druckgasbehälter mit einem maximalen Fülldruck bis 300 bar verlangt. Diese 300 bar- Druckgasbehälter werden ebenfalls aus Stahl oder Aluminium gefertigt. Für besondere Anwendungsfälle kommt auch korrosionsbeständiger Edelstahl (DE 37 36 579 A1) zum Einsatz.

Um das Gewicht derartiger 300 bar-Druckgasflaschen zu verringern, werden in neuerer Zeit Verbundgasflaschen (Composite Flaschen) von den Gaseherstellern eingesetzt. Verbundgasflaschen bestehen aus einem natlosen Metaliliner, welcher über einen wesentlichen Teil seiner Länge mit Verbundfasern aus Glas, Kohlenstoff, Aramid oder Draht umwickelt ist. Unter Aramid werden organische Fasern aus poly phenylene terphlalamid verstanden, welche Kevlar und Twaron einschließen.

Aramid-und Kohle-Fasern sind leichter als Fasern aus Glas, mit gleichen oder höheren Festigkeitseigenschaften und guter Schlagzähigkeit.

Derartige Verbundgasflaschen sind in der Herstellung teuer. Hinzu kommt, daß bei Abfüllung aller heute technisch möglichen Gasarten in 300 bar Druckgasflaschen ein hohes Entsorgungspotential für gebrauchte 200 bar-Druckgasflaschen besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundgasfiasche zu schaffen, die wesentlich kostengünstiger hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1,2,3,9, 11 und 12 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Verwendung einer an sich bekannten Druckgasflasche, insbesondere einer an sich bekannten Druckgasflasche aus Metall, vorzugsweise einer Druckgasflasche aus Stahl, für verdichtete, verflüssigte oder gelöste Gase als Liner für eine Verbundgasflasche die Kosten für die Herstellung der Verbundgasflasche auf ca. 1/3 verringert werden können. Die an sich bekannte Druckgasflasche hat einen Gasinhalt von 1 bis 150 Liter bei einem Fülldruck von 150 bis 200 bar. Dabei können viele im Umlauf befindliche Druckgasflaschen weiterverwendet werden, die sonst entsorgt, d. h. verschrottet werden müßten. Dies spart Ressourcen und Emmissionen, da weniger Druckgasflaschen hergestellt werden müssen.

Die an sich bekannte Druckgasflasche, wie sie von den Gaseherstellern zum Transport der Gase und Gasgemische in flüssiger oder gelöster Form eingesetzt wird, muß nur über einen wesentlichen Teil ihrer Länge in ihrer Wanddicke verringert werden, um als Liner für eine Verbundgasflasche für 300 bar Fü ! ! druck geeignet zu sein. Dabei ist der wesentliche Teil ihrer Länge zylindrisch ausgebildet, was eine

spanende Bearbeitung einfach ermöglicht. Unter spanender Bearbeitung werden im wesentlichen die Fertigungsverfahren Drehen, Hobeln, Fräsen und Schleifen verstanden. Andere Fertigungsverfahren, insbesondere Umformen durch Ziehen oder Pressen, werden durch die Erfindung nicht ausgeschlossen.

Ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung des Liners besteht darin, daß die Wanddicke des zylindrischen Teils der an sich bekannten Druckgasflasche mit einem Sensor erfaßt wird und einer Steuerung eines Werkzeuges als Istwert zugeführt wird. Der vom Sensor erfaßte Istwert wird als Steuersignal verwendet. In Abhängigkeit von dem Istsignal und einem vorgegebenen Wanddicken Sollsignal wird ein spanendes Werkzeug entlang des zylindrischen Teils verfahren. Das Werkzeug trägt die Wanddicke der an sich bekannten Druckgasflasche auf dem zylindrischen Teil ab, bis der rechnerisch in Abhängigkeit von dem Druckgasflaschenwerkstoff ermittelte Sollwert erreicht ist.

Der Einsatz einer an sich bekannten Druckgasflasche, die ohne Verringerung der Wanddicke als Liner eingesetzt und deren Oberfläche mittels Sandstrahlen gereinigt ist, führt vorteilhaft zu Verbundgasflaschen mit einem Fülldruck von > 300 bar, nämlich ca. 470 bar bei einer an sich bekannten 200 bar Druckgasflasche aus Stahl.

Diese an sich bekannte Druckgasflasche aus Stahl hat einen Berstdruck von ca.

600 bar. Dabei ist der Berstdruck des unbewickelten Liners gleich oder größer 85% des Prüfdruckes der bewickelten Verbundflasche. Daraus folgt 600 bar/0.85 = 705 bar Prüfdruck. Der Füttdruck der Verbundflasche berechnet sich aus Prüfdruck/1.5 = ca. 470 bar.

Die an sich bekannte Druckgasflasche besteht aus den Werkstoffen Kunststoff, Stahl, Edelstahl oder Aluminium.