Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Polkappe aus einem Kunststoffmatehal zum

druckdichten Verschluss eines Druckbehälters; einen Druckbehälter mit einer solchen Polkappe sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Polkappe sowie eines solchen Druckbehälters.

Hintergrund der Erfindung

Der Markt für faserverstärkte Druckbehälter aus Faserverbundmaterial wächst kontinuierlich. Die zunehmende Förderung von Erdgas und Fracking-Gas macht speziell in Ländern ohne entsprechendes Pipelinenetz eine Speicherung in Druckbehältern erforderlich. Hinzu kommt der Automobilsektor, der stark an der Entwicklung von Brennstoffzellen-Fahrzeugen arbeitet, bei denen der Brennstoff in Form von gasförmigem Wasserstoff unter hohem Druck in Druckbehältern im gasförmigen oder flüssigen Zustand gespeichert werden soll. Für den Transport der Druckbehälter sind leichte Druckbehälter gewünscht, weil ein Transport von Druckbehältern mit hohen Behältergewichten unnötig viel Energie verbraucht und daher zu hohe Transportkosten verursacht.

Gegenwärtig benutzte faserverstärkte (CFK) Druckbehälter besitzen einen zylindrischen Mittelteil, auf dem sich beidseitig Polkappen zum Verschluss des Mittelteils befinden und werden beispielsweise mit einem Faser-Wickelverfahren hergestellt. Dabei wird ein Liner (Innenbehälter für den Druckbehälter) verwendet, der einerseits als Wickelkern fungiert und andererseits auch die Dichtigkeit des Behälters garantiert. Dieser Liner wird dann zur Herstellung des Druckbehälters zur Verstärkung mit Faserverbundmateriai überwickelt, damit der daraus resultierende Druckbehälter seine Stabilität erhält. Bei den Druckbehältern Type 3 wird ein metallischer Liner aus Aluminium oder Stahl eingesetzt, bei Type 4 Druckbehälter ist es ein Liner aus Kunststoff. Letztere Druckbehälter sind den technischen Anforderungen gewachsen und lassen sich kostengünstig herstellen. Kunststoff! iner können beispielsweise mittels eines Schweißverfahrens, mittels eines sogenannten Rotomoulding-Verfahrens oder mittels eines Schlauchblasverfahrens hergestellt werden. Bei einem Schweißverfahren wird ein extrudiertes Rohr mit entsprechendem Durchmesser, Wandstärke und Länge hergestellt und an beide Seiten eine passende Polkappe angeschweißt. Dabei sind beide Seiten der Polkappen erreichbar, was bei den anderen Verfahren nicht der Fall ist.

Problematisch bei diesen Druckbehältern ist unter anderem der notwendige metallische Anschluss für ein Druckbehälterventil an solche CFK-Druckbehälter mit Plastikliner. Dabei muss sich das metallische Anschlussstück (auch Boss oder Lineranschluss genannt) einfach montieren lassen und über die gesamte

Lebensdauer des Druckbehälters leckdicht mit dem Liner verbunden bleiben.

Es wäre daher wünschenswert, ein Anschlussstück für den Innenbehälter

(Lineranschluss) zur Verfügung zu haben, der leicht zu montieren ist und über die gesamte Lebensdauer leckdicht mit dem Liner verbunden bleibt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Anschlussstück für den

Innenbehälter zur Verfügung zu stellen, das leicht zu montieren ist und über die gesamte Lebensdauer leckdicht mit dem Innenbehälter (Liner) verbunden bleibt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Polkappe zum druckdichten Verschluss eines Druckbehälters, wobei die Polkappe eine Innenseite zum späteren

Verschluss des Druckbehälters, eine Außenseite zur Überwicklung mit einem Faserverbundmaterial nach Verschluss des Druckbehälters und eine halsförmige aus der Außenseite nach außen herausragende offene Durchführung mit einer Innenkontur, jeweils aus Kunststoffmaterial umfasst, und ein an die Durchführung zum Verschluss der Durchführung angeschlossenes Druckanschlusselement umfasst, wobei das Druckanschlusselement einen Dichtkonus aus Metall mit einem durch die Durchführung nach außen herausragenden ersten Abschnitt und mit einem sich zumindest im Bereich der Durchführung konusförmig in Richtung des ersten Abschnitts verjüngenden zweiten Abschnitt umfasst, der mittels eines von außen auf dem ersten Abschnitt angeordneten Fixierungsmittels in einem druckdichten Presssitz in der Innenkontur gehalten wird.

Druckbehälter im Sinne der Erfindung sind alle geeigneten Behälter zur

Speicherung von Fluiden oder Gasen mit einem gegenüber der Umgebung des Druckbehälters erhöhten Druck, die einen Innenbehälter aus Kunststoffmaterial und eine Verstärkung aus Faserverbundmaterial umfassen. In der Regel sind diese Druckbehälter zylinderförmig mit nach außen gewölbten Abschlüssen auf beiden Seiten des zylinderförmigen Mittelteils. Diese Anschlüsse werden als Polkappen bezeichnet und dienen zum druckdichten Verschluss des Mittelteils. Die Innenseite der Polkappe ist dabei im späteren Druckbehälter Teil der zur Füllung (Fluid oder Gas) des Druckbehälters zugewandten Innenwand des Druckbehälters. Entsprechend ist die Außenseite die entgegengesetzte Seite der Polkappe. Zur Verstärkung des Druckbehälters wird diese Außenseite mit einem Faserverbundmaterial überwickelt, was gleichzeitig die Außenseite des

Druckbehälters bilden kann. Nach dem Verschweißen der Polkappen mit dem Mittelteil ist ein Innenbehälter hergestellt, dessen Druckdichtigkeit nur noch von der Druckdichtigkeit der Polkappe mit dem Druckanschlusselement, insbesondere dem Dichtkonus, abhängt. Mit der erfinderischen Polkappe ist diese Polkappe druckdicht ausgestaltet und damit der gesamte Innenbehälter druckdicht ausgestaltet.

Um den Druckbehälter mit einer Füllung zu versehen beziehungsweise diese Füllung aus dem Druckbehälter wieder entnehmen zu können, muss der

Druckbehälter eine reversibel verschließbare Öffnung umfassen. Eine solche Öffnung ist bei Druckbehältern in einer der Polkappe über eine halsförmige aus der Außenseite nach außen herausragende offene Durchführung angeordnet, in die ein Druckanschlusselement zum Verschluss der Durchführung mit einer Innenkontur angeordnet ist. Die konusformige Kontur des Dichtkörpers ermöglicht es, dass ein von der Innenseite der Polkappe in die Durchführung eingeführter Dichtkonus einen Presssitz in der Innenkontur der halsförmigen Durchführung einnimmt. Hierbei kann der Dichtkonus beispielsweise bei Innenkonturen der halsförmigen Durchführung, die nicht auf die Konusform des zweiten Abschnitts des Dichtkonus angepasst sind, das Material der Polkappe im Bereich der Innenkontur so verdrängen, dass sich die Innenkontur an die konusförmige Kontur des zweiten Abschnitts anschmiegt. Der Dichtkonus bildet dann mit weiteren Komponenten das Druckanschlusselement, über das die Füllung in den

Druckbehälter eingelassen beziehungsweise aus diesem ausgelassen werden kann. Eine von der Außenseite her auf dem Druckanschlusselement

angeordnetes Fixierungsmittel (beispielsweise eine Zugmutter oder ein im

Dichtkonus einschnappender Federring) bewirkt, dass der Dichtkonus in die Durchführung hineingezogen (gepresst) wird beziehungsweise in der

hineingezogenen (gepressten) Position verbleibt und somit mit seiner Außenseite so in der Innenkontur der Durchführung anliegt, dass durch die Durchführung keine unter Überdruck stehende Füllung des Druckbehälters entweichen kann.

Die Polkappe selber besteht (wie auch der restliche Innenbehälter) aus Gewichtsund Kostengründen dabei aus Kunststoffmaterial. Kunststoffmaterial kann sich aufgrund des im Druckbehälter herrschenden Drucks über die Betriebszeit verformen, sodass zwischen Anschlussstück und Polkappe Leckagen auftreten könnten. Die erfindungsgemäße Polkappe verhindert durch ihre Konstruktion mit dafür speziell ausgestalteter Durchführung und entsprechendem

Druckanschlusselement, dass sich das Kunststoffmaterial der halsförmigen Durchführung verformen kann und stellt damit eine Polkappe mit Anschlussstück für den Innenbehälter zur Verfügung, das leicht zu montieren ist und über die gesamte Lebensdauer leckdicht mit der Pol kappe und damit mit dem späteren Innenbehälter (Liner) verbunden bleibt. Die erfindungsgemäße Konstruktion der Pol kappe mit Druckanschlusselement wurde so geändert, dass das

Kunststoffmateria! auch bei sehr hohen Flächenpressungen aufgrund des

Innendrucks des Druckbehälters nicht mehr an der Verbindungsfläche zwischen Druckanschlusselement und halsförmiger Durchführung wegfließen kann, weil hier der Kunststoff durch die konusförmige Form der Innenkontur der Durchführung und des Dichtkonus gekammert ist. Durch die konische Konstruktion des

Dichtkonus und der sich entsprechend an den Dichtkonus anschmiegende

Innenkontur der Durchführung ergibt sich ein verengender Spalt in Richtung nach außen, der die Abdichtung des Druckanschlusses bewirkt. Durch diesen sich verengenden Spalt müsste das Kunststoffmaterial fließen, wollte es unter der Flächenpressung des Dichtkonus wegfließen. Dies wäre aber nur durch weitere Erhöhung der Flächenpressung möglich, die nicht zustande kommt, da die

Innenkontur der Durchführung auf der konusförmigen Kontur des Dichtkonus anliegt und über die so erreichten große Auflagefläche bei sehr guter Dichtwirkung nur eine relativ zum Stand der Technik geringe Flächenpressung pro

Flächeneinheit verursacht. Im Stand der Technik sind Dichtkonus und

Durchführung lediglich über ein Gewinde miteinander verbunden, in dem hohe lokale Drücke entstehen, durch die sich das Kunststoffmaterial unter dem

Dichtkonus verformt und bei zu hoher Flächenpressung unter dem Dichtkonus wegfließen kann. Im Stand der Technik ist daher ein Kompromiss aus

Anzugsdrehmoment und damit Dichtigkeit bei hohen Drücken und

Überschreiten der Flächenpressung und Wegfließen des Kunststoffes von Nöten, was bewirkt, dass die Druckbehälter des Stands der Technik als nicht geeignet für sehr hohe Drücke sind. Druckbehälter mit der erfindungsgemäßen Pol kappe sind dagegen bis zu den Drücken geeignet, bei denen die Faserverstärkung des

Druckbehälters versagen würde. Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion wird bei hohem Druck in dem Druckbehälter die Dichtwirkung des Dichtkonus dagegen weiter erhöht. Dazu wird der Dichtkonus aus Richtung des Druckbehälterinneren in die Halsöffnung der Durchführung gedrückt, was die Dichtwirkung erhöht. Durch das Fixierungsmittel auf der anderen Seite der Halsöffnung der Durchführung wird der Dichtkonus gezogen, bis er drehmomentgesteuert die Endposition erreicht hat oder bis er in dem Fixierungsmittel einrastet und somit in seiner vorgesehenen abdichtenden Position gehalten wird. Durch das Design des Dichtkonus ist die Fläche des Dichtkonus zugewandt zur Innenseite des Druckbehälters (großer Druck) größer als die Fläche des Dichtkonus zugewandt zur Außenseite des Druckbehälters (geringer Druck, z.B. Normaldruck). Die Differenz der Flächen multipliziert mit dem Gasdruck erzeugt eine dem Druck proportionale Kraft in Richtung der Dichtwirkung, somit erzeugt der Gasdruck eine höhere Dichtwirkung bei höherem Druck. Die erfindungsgemäße Polkappe mit Druckanschlusselement ist somit redundant gegen Undichtigkeiten.

In einer Ausführungsform verjüngt sich die Innenkontur zumindest in einem

Bereich der Durchführung konusförmig nach außen entlang der Durchführung, wobei die konusförmige Innenkontur auf den konusförmigen zweiten Abschnitt angepasst ist. Somit wird der Kraftschluss zwischen Dichtkonus und Innenkontur bessert, was die Dichtwirkung und den Sitz des Dichtkonus in der halsformigen Durchführung verbessert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dazu die konusförmige Innenkontur dazu passgenau auf die Konusform des zweiten Abschnitts des Dichtkonus angepasst. Diese angepasste konusförmige

Innenkontur ermöglicht es, dass ein entsprechend an die Form dieser Innenkontur angepasster Dichtkonus von der Innenseite der Polkappe in die Durchführung eingeführt werden kann, was zu einer weiteren Verbesserung führt.

In einer Ausführungsform erstreckt sich die konusförmige Innenkontur der

Durchführung von der Innenseite bis zum Halsende auf der Außenseite. Ein entsprechend auf die Ausdehnung der Innenkontur angepasst ausgeformter Dichtkonus besitzt somit eine größere Kontaktfläche mit der Innenkontur, was die Andruckkraft des Dichtkonus auf die Innenkontur auf eine größere Fläche verteilt und somit die Flächenpressung pro Flächeneinheit und damit die Gefahr eines Wegfließens des Kunststoffmaterials der halsformigen Durchführung noch weiter verringert. In einer weiteren Ausführungsform ragt der Dichtkonus mit seinem zweiten

Abschnitt aus der Durchführung über die Innenseite hinaus. Hierdurch lässt sich beispielsweise die Zugmutter von Außen auf den Dichtkonus aufschrauben, was die Montage des Dichtkonus in der halsformigen Durchführung erleichtert. In einer weitere Ausführungsform umfasst die Polkappe des Weiteren ein

Aufsatzelement zum Aufsetzen auf die halsförmige Durchführung, wobei das Aufsatzelement einen ersten Kontaktbereich, der sich flächenförmig in radialer Richtung von der halsformigen Durchführung entlang der Außenseite erstreckt und an die Kontur der Außenseite angepasst und zur Überwicklung mit dem Faserverbundmaterial vorgesehen ist, und einen zweiten Kontaktbereich umfasst, dessen Innenform an eine Außenform der halsformigen Durchführung so angepasst ist, dass der zweite Kontaktbereich eine Verformung der Außenform der halsformigen Durchführung in radialer Richtung verhindert. Die Polkappe mit Aufsatzelement wird nach Montage des Aufsatzelements auf der halsförmigen Durchführung auf dieselbe Art und Weise mit Faserverbundmaterial überwickelt, wie die erfindungsgemäße Polkappe ohne ein solches Aufsatzelement. Die radiale Richtung bezeichnet hierbei die vom Zentrum der Durchführung wegweisende Richtung. Bei zylindrischen Druckbehältern sind die Polkappen ebenfalls von ihrem Umfang her kreisförmig ausgestaltet. In der Regel ist das Anschlusselement im Zentrum der Polkappe angeordnet, wodurch die radiale Richtung mit der radialen Richtung zur Symmetrieachse (Zylinderachse) des Druckbehälters zusammenfällt. Der erste Kontaktbereich des Aufsatzelement kann dabei auf die Außenseite aufgesetzt werden, die im Kontaktbereich für das Aufsatzelement besonders ausgestaltet ist , beispielsweise kann die Außenseite eine den

Kontaktbereich aufnehmende Vertiefung aufweisen, sodass die Polkappe mit Aufsatzelement dieselbe Außenform besitzt wie eine Polkappe, die nicht für eine zusätzliche Bestückung mit einem Aufsatzelement vorgesehen ist. Hiermit lassen sich auch weichere Kunststoffe wie Polyethylen als Material für die Polkappen bzw. den Innenbehälter des Druckbehälters einsetzen, weil bei der

erfindungsgemäßen Polkappe durch ihre Ausgestaltung die Dichtwirkung erhalten bleibt und man nicht Gefahr läuft, dass der Druckbehälter bei hohem Druck oder nach einer Vielzahl an Lastwechseln vorzeitig undicht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Außenform der Durchführung am Halsende einen umlaufenden Rand, vorzugsweise ist der Rand eine planare Fläche senkrecht zur Längsrichtung der Durchführung beziehungsweise des späteren Druckbehälters. Hierbei überdeckt der zweite Kontaktbereich den umlaufenden Rand zumindest teilweise, sodass eine Verformung der Außenform der Durchführung zusätzlich auch senkrecht zur radialen Richtung verhindert ist.

In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der zweite Kontaktbereich des Weiteren entlang des ersten Abschnitts des Dichtkonus, wobei der erste Abschnitt eine geeignet angeordnete und um den ersten Abschnitt umlaufende Dichtung zum druckdichten Abdichten gegenüber dem zweiten Kontaktbereich des

Aufsatzelements umfasst. In einer weiteren Ausführungsform ist das von außen auf dem ersten Abschnitt angeordneten Fixierungsmittels eine auf den ersten Abschnitt aufgeschraubte Zugmutter, mit der der zweite Abschnitt zum druckdichten Abschluss in die

Innenkontur gezogen ist. Die Zugmutter kann dabei einerseits über ein Gewinde direkt oder indirekt am Dichtkonus befestigt sein und zieht andererseits direkt oder indirekt an der halsförmigen Durchführung, dass der Dichtkonus an die

Innenkontur der Durchführung gepresst wird.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Aufsatzelement des Weiteren einen dritten Bereich in Längsrichtung oberhalb des zweiten Kontaktbereichs, der eine dem ersten Abschnitt zugewandte Innenseite umfasst, wobei die Innenseite des dritten Bereichs so angeordnet ist, dass eine umlaufende Lücke zwischen der Innenseite und dem ersten Abschnitt des Dichtkonus in radialer Richtung gebildet wird, wobei die Lücke zur Aufnahme der Zugmutter vorgesehen und ausgestaltet ist. Die Längsrichtung bezeichnet hier die Richtung entlang der Durchführung von innen nach außen beziehungsweise die Richtung entlang der Zylinderachse des späteren Druckbehälters. Durch den dritten Bereich wird die Zugmutter vor äußeren mechanischen Belastungen geschützt. In einer weiteren Ausführungsform bildet der zweite Kontaktbereich einen

Auflagebereich für die Zugmutter aus, sodass zusätzlich das Aufsatzelement mittels der Zugmutter über den auf die halsförmige Durchführung drückenden Auflagebereich auf der Polkappe befestigt ist. Somit lässt sich das Aufsatzelement ebenfalls leicht auf der Polkappe befestigen und über seine formunterstützende Wirkung auf die halsförmige Durchführung aus.

In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Innenform des zweiten Kontaktbereichs des Aufsatzelements entlang des ersten Abschnitts des

Dichtkonus und besitzt in einem dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden Bereich eine Aussparung, in der das von außen auf dem ersten Abschnitt angeordneten Fixierungsmittels in Form eines elastischen Federrings angeordnet ist, und der erste Abschnitt des Dichtkonus eine auf den Federring angepasste Ring-Aussparung an einer darauf angepassten Position entlang der Längsachse umfasst, in die der Federring nach einem Hineinpressen des Dichtkonus in die Durchführung einrastet und so den Dichtkonus in dem druckdichten Presssitz in der Innenkontur fixiert. Die Fixierung des Dichtkonus mittels Federring in einer durch Federring und Ring-Aussparung definierten Position ermöglicht die einfache und schnelle Herstellung eines Presssitzes, der einen druckdichten Sitz des Dichtkonus in der Durchführung darstellt. Der Federring kann dabei aus üblichen Materialien für Federringe mit üblichen Verfahren hergestellt sein, wodurch der Federring seine übliche Elastizität besitzt. In einer weiteren Ausführungsform ist das Aufsatzelement mit seinem zweiten Kontaktbereich auf die Außenform der halsformigen Durchführung aufgeschraubt, beispielsweise mittels eines selbstschneidenden Gewindes. Dadurch kann das Aufsatzelement unabhängig von einer später aufgeschraubten Zugmutter an der halsformigen Polkappe befestigt werden. Die möglicherweise zusätzliche

Befestigung des Aufsatzelements über Schraubverbindung und Andruck mittels Zugmutter erhöht die Sitzfestigkeit des Aufsatzelements an der halsformigen Durchführung der Polkappe. Hierbei sind in einer weiteren Ausführungsform das Aufsatzelement und die halsförmige Durchführung so ausgestaltet, dass das Aufsatzelement bis zum direkten Kontakt des ersten Kontaktbereichs auf der Außenseite von oben auf die halsförmige Durchführung aufgeschraubt ist.

Dadurch wird das Aufsatzelement sicher auf der Außenseite positioniert und es ist für den Monteur einfach zu erkennen, ob die Positionierung korrekt ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Kunststoffmaterial zumindest der halsformigen Durchführung der Polkappe ein weiches Kunststoffmaterial und der zweite Kontaktbereich des Aufsatzelements ist mit einem Gewinde zum

selbstschneidenden Aufschrauben auf die Polkappe versehen. Dadurch wird eine Anordnung eines Gewindes auf der halsformigen Durchführung vermieden, was den Herstellungsaufwand verringert.

Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf einen faserverstärkter Druckbehälter umfassend einen Innenbehälter aus einem Kunststoffmaterial umfassend ein zylinderförmiges Mittelteil und zwei das Mittelteil jeweils auf beiden Seiten verschließende Polkappen und eine auf den Innenbehälter gewickelte

Außenschicht aus Faserverbundmaterial, wobei eine der Polkappen eine erfindungsgemäße Polkappe ist. Damit eine Füllung unter Druck in diesem Druckbehälter gespeichert werden kann, sind die Zylinderflächen des Mittelteils mit den Polkappen verschlossen. Bei einer halbkugelförmigen Geometrie der Polkappen würde ein Spannungsverhältnis von 2:1 zwischen Umfangsspannung (Spannung auf die Innenwand des zylindrischen Mittelteils) und axialer Spannung (Spannung auf die Deckelflächen) vorliegen, was den Randbereich zwischen Mittelteil und Polkappen stark beanspruchen würde. Diese

Geometriebetrachtungen gelten für alle Druckbehälter, auch für solche aus einem Innenbehälter und einer über den Innenbehälter gewickelten Außenschicht zur Verstärkung des Innenbehälters, beispielsweise mit einem Innenbehälter aus Kunststoff. Solche Behälter besitzen einerseits ein sehr geringes Gewicht, was beispielsweise für Anwendungen in Transportmitteln wichtig ist, und andererseits können Füllungen wie beispielsweise Wasserstoff unter hohem Druck verlustarm gespeichert werden, da Kunststoff eine sehr geringe Wasserstoffpermeabilität besitzt und die benötigte Festigkeit durch die Außenschicht aus

Faserverbundmaterial bereitgestellt wird. Der erfindungsgemäße Druckbehälter umfasst somit einen Innenbehälter mit Polkappen, die vorzugsweise als kuppelartige Polkappen mit einer von einer Halbkugel abweichenden Form, die im Deckel-Randbereich angrenzend an den zylindrischen Mittelteil des

Innenbehälters eine stärkere Krümmung gegenüber einer Halbkugeloberfläche ausgebildet sind, während der Zentralbereich der Polkappen eine geringere Krümmung gegenüber einer Halbkugeloberfläche aufweist. Mit dieser

kuppelartigen Polkappe kann der Steifigkeits- und Lastsprung und das dadurch verursachte Spannungsverhältnis zwischen Umfangsrichtung (Mittelteil) und axialer Richtung (Polkappenflächen) durch axial auf der Polkappe im

Zentralbereich angeordnete erste Fasern besonders gut aufgenommen werden. Eine solche besonders geeignete kuppeiförmige Polkappe wird auch als

Isotensoid bezeichnet. Ein Isotensoid bezeichnet dabei eine Form, die in einer darauf gewickelten Außenschicht aus einem Faserverbundmaterial eine konstante Spannung in den Fasern in allen Punkten des Faserverlaufs bewirkt. Ein Faserverbund material besteht im Allgemeinen aus zwei Hauptkomponenten, hier aus Fasern, eingebettet in einem Matrixmaterial, das den festen Verbund zwischen den Fasern herstellt. Das Faserverbundmaterial kann dabei aus einer Faser oder aus mehreren Fasern gewickelt werden, wobei die Faser(n) in Kontakt zueinander eng nebeneinander gewickelt werden. Dadurch entsteht eine

Faserschicht, auf die die Fasern in weiteren Faserschichten gewickelt werden, bis das Faserverbundmaterial die gewünschte Dicke besitzt und eine entsprechende Faserlage mit dieser Dicke darstellt. In einer Ausführungsform umfassen die Faserlagen aus ersten und/oder weiteren Fasern, beispielsweise zweiten Fasern, jeweils mehrere Faserschichten. Durch den Verbund erhält das

Faserverbundmaterial höherwertige Eigenschaften, wie beispielsweise eine höher Festigkeit als jede der beiden einzelnen beteiligten Komponenten liefern könnte. Die Verstärkungswirkung der Fasern in Faserrichtung tritt ein, wenn das

Elastizitätsmodul der Faser in Längsrichtung größer ist als das Elastizitätsmodul des Matrixmaterials, wenn die Bruchdehnung des Matrixmaterials größer ist als die Bruchdehnung der Fasern und wenn die Bruchfestigkeit der Fasern größer ist als die Bruchfestigkeit des Matrixmaterials. Als Fasern können Fasern aller Art, beispielsweise Glasfasern, Kohlenstofffasern, Keramikfasern, Stahlfasern, Naturfasern oder synthetische Fasern, verwendet werden. Als Matrixmaterialien können beispielsweise Duromere, Elastomere oder Thermoplaste verwendet werden. Die Materialeigenschaften der Fasern und Matrixmaterialien sind dem Fachmann bekannt, so dass der Fachmann eine geeignete Kombination aus Fasern und Matrixmaterialien zur Herstellung des Faserverbundmaterials für die jeweilige Anwendung auswählen kann. Hierbei können einzelne Faserlagen im Faserverbundbereich eine einzelne Faser oder mehrere gleiche oder

unterschiedliche Fasern umfassen.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer

erfindungsgemäßen Polkappe aus einem Kunststoffmaterial zum druckdichten Verschluss eines Druckbehälters umfassend die Schritte:

Bereitstellen der Polkappe mit einer Innenseite zum späteren Verschluss des Druckbehälters, einer Außenseite zur Überwicklung mit einem Faserverbundmaterial nach Verschluss des Druckbehälters und einer halsförmigen aus der Außenseite nach außen herausragenden offene Durchführung mit einer Innenkontur zur nachfolgenden Einführung eines Dichtkonus als Teil eines Druckanschlusselements; Einführen eines Dichtkonus aus Metall von der Innenseite in die Durchführung, wobei der Dichtkonus einen ersten Abschnitt und einen sich zumindest im Bereich der Durchführung konusförmig in Richtung des ersten Abschnitts verjüngenden zweiten Abschnitt umfasst, bis der erste Abschnitt nach außen aus der halsförmigen Durchführung herausragt;

Herstellen eines druckdichten Abschlusses zwischen Dichtkonus und Innenseite der Durchführung mittels von außen auf dem ersten

Abschnitt angeordneten Fixierungsmittels, das den Dichtkonus in einem druckdichten Presssitz in der Innenkontur hält.

Somit wird ein Verfahren bereitgestellt, mit dem eine Polkappe mit einem

Anschlussstück für den Innenbehälter leicht herzustellen ist, die geeignet ist, übei die gesamte Lebensdauer leckdicht mit dem Innenbehälter (Liner) verbunden zu bleiben In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den weiteren Schritt des

Aufsetzens eines Aufsatzelements auf die halsförmige Durchführung zur

Verhinderung einer Verformung der Außenform der Durchführung in radialer Richtung, wobei das Aufsatzelement einen ersten Kontaktbereich, der sich flächenförmig in radialer Richtung von der halsförmigen Durchführung entlang der Außenseite erstreckt und an die Kontur der Außenseite angepasst und zur

Überwicklung mit dem Faserverbundmaterial vorgesehen ist, und einen zweiten Kontaktbereich mit einer an eine Außenform der halsförmigen Durchführung angepassten Innenform umfasst. In einer Ausführungsform des Verfahrens, wobei als das von außen auf dem ersten Abschnitt angeordnete Fixierungsmittels eine Zugmutter oder ein Federring ist, umfasst der Schritt des Herstellens des druckdichten Abschlusses einen der Schritt des Ausübens eines Zugs auf den Dichtkonus mittels der von außen auf den ersten Abschnitt aufgeschraubten Zugmutter, oder

Hineinpressens des Dichtkonus in die Durchführung , wobei der Dichtkonus im ersten Abschnitt eine auf den Federring angepasste Ring-Aussparung an einer darauf angepassten Position entlang der Längsachse umfasst, und nachfolgendes Einrasten des Federrings in die Ring-Aussparung des

Dichtkonus, wobei der Federring in eine Aussparung in der Innenform des zweiten Kontaktbereichs des Aufsatzelements, die sich entlang des ersten Abschnitts des Dichtkonus erstreckt, elastisch gehalten wird

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines

erfindungsgemäßen faserverstärkten Druckbehälters umfassend die Schritte:

Bereitstellen eines zylinderförmigen Mittelteils aus einem Kunststoffmaterial;

Bereitstellen von zwei Polkappen aus Kunststoffmaterial zum Verschließen des Mittelteils, wovon zumindest eine der Polkappen eine erfindungsgemäße

Polkappe ist;

Verschweißen der Polkappen umfassend die Polkappe mit bereits

angeschlossenem Druckanschlusselement mit dem Mittelteil zur Herstellung eines Innenbehälter aus Kunststoffmaterial; und

- Überwickeln des Innenteils mit Faserverbundmaterial zur Herstellung des faserverstärkten Druckbehälters.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Diese und andere Aspekte der Erfindung werden im Detail in den Abbildungen folgt gezeigt. eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Polkappe mit

Druckanschlusselement;

eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Polkappe mit Druckanschlusselement;

eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckbehälters mit einer erfindungsgemäßen Polkappe;

eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckbehälters mit einer erfindungsgemäßen Polkappe;

Fig.5: eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur

Herstellung der erfindungsgemäßen Polkappe; und

Fig.6: eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur

Herstellung eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Druckbehälters.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig.1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pol kappe 1 mit Druckanschlusselement 2 geeignet zum druckdichten Verschluss eines

Druckbehälters 100. Die Polkappe 1 umfasst dabei eine Innenseite 1 1 , die zum späteren Verschluss des Druckbehälters 100 dem Inneren des Druckbehälters zugewandt ist, eine Außenseite 12 vorgesehen zur Überwicklung mit einem Faserverbundmaterial 3 nach Verschluss des Druckbehälters 100 und eine halsformige aus der Außenseite nach außen herausragende offene Durchführung 13 mit einer konusförmigen Innenkontur 13i in einem weiten Bereich zwischen Innenseite 1 1 und Außenseite 12, die sich nach außen entlang der Durchführung 13 in diesem Bereich verjüngt, jeweils aus Kunststoffmaterial. Die Polkappe 1 umfasst des Weiteren ein an die Durchführung 13 zum Verschluss der

Durchführung 13 angeschlossenes Druckanschlusselement 2, wobei das

Druckanschlusselement 2 einen Dichtkonus 21 aus Metall mit einem durch die Durchführung 13 nach außen herausragenden ersten Abschnitt 21 a und mit einem zumindest im Bereich der Durchführung 13 entsprechend an deren konusförmige Innenkontur 13i angepassten zweiten Abschnitt 21 b umfasst. Der Abschnitt 21 b weist eine zur Innenkontur 13i entsprechende äußere Konusform in Längsrichtung LR der Durchführung 13 mit einer kreisförmigen ersten Fläche A1 auf oder oberhalb der Innenseite 1 1 und eine kreisförmige zweite Fläche A2 zugewandt zur Außenseite 12 der Polkappe 1 auf, wobei in dieser

Ausführungsform die ersten und zweiten Flächen A1 und A2 senkrecht zur Längsrichtung der Durchführung 13 ausgerichtet sind. Der Dichtkonus 21 hat des Weiteren in seinem Inneren einen zylinderförmigen Durchlasskanal 21 D zur Befüllung des späteren Druckbehälters 100 mit Fluiden oder Gasen

beziehungsweise zum Ablassen derselben. Dadurch, dass die erste Fläche A1 größer ist als die zweite Fläche A2 und auf der ersten Fläche A2 der hohe Innendruck des Druckbehälters 100 anliegt, wird der Dichtkonus 21 entsprechend des Flächenverhältnisses zwischen erster und zweiter Fläche A1 , A2 bereits durch den Innendruck im Druckbehälter 100 in die konusformige Innenkontur 13i der Durchführung 13 gepresst, sodass eine gute Dichtwirkung zwischen Dichtkonus 21 und Durchführung 13 gewährleistet ist. Zusätzlich wird der Dichtkonus 21 mittels einer von außen auf den ersten Abschnitt 21 a aufgeschraubten Zugmutter 22z als das von außen auf dem ersten Abschnitt 21 a angeordneten

Fixierungsmittels 22 zum druckdichten Abschluss in die konusformige Innenkontur 13i gepresst, indem die Zugmutter am Halsende 13h der halsförmigen

Durchführung 13 auf den umlaufender Rand 13r der Durchführung 13 am

Halsende 13h drückt und dadurch den Dichtkonus 21 in die Durchführung 13 zieht. Durch die Zugmutter 22z wird ein fester Sitz des Dichtkonus 21 in der Durchführung 13 auch in den Stadium gewährleistet, wo die Polkappe noch nicht auf den Mittelteil des Innenbehälters geschweißt ist oder der spätere

Druckbehälter 100 noch nicht mit Innendruck beaufschlagt ist. Dazu ragt der Dichtkonus 21 mit seinem zweiten Abschnitt 21 b aus der Durchführung 13 über die Innenseite 1 1 hinaus, was die Montage der Zugmutter 22z erleichtert. Die Form der Zugmutter 22z und das entsprechende Gewinde 16 in zweiten

Abschnitte 21 b des Dichtkonus 21 kann von Fachmann geeignet ausgestaltet werden. Vorzugsweise kann sich dabei die konusformige Innenkontur 13i der Durchführung 13 auch von der Innenseite 1 1 bis zum Halsende 13h auf der Außenseite 12 erstrecken.

Fig.2 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Polkappe 1 mit Druckanschlusselement 2. In dieser Ausführungsform umfasst die Polkappe 1 zusätzlich zu der Polkappe aus Fig .1 des Weiteren ein Aufsatzelement 14, das auf die halsförmige Durchführung 13 aufgesetzt ist. Das Aufsatzelement 14 umfasst dabei einen ersten Kontaktbereich 14a, der sich flächenförmig in radialer Richtung von der halsförmigen Durchführung 13 entlang der Außenseite 12 erstreckt und an die Kontur der Außenseite 12 angepasst und zur Überwicklung mit dem Faserverbundmaterial 3 vorgesehen ist. Die Außenseite 12 besitzt dazu eine Vertiefung, von der das Aufsatzelement 14 so aufgenommen wird, dass die Kontur der Außenseite 12 außerhalb der ersten Kontaktfläche 14a in dem Bereich mit dem ersten Kontaktbereich 14a auf der Außenseite 12 in Richtung der Durchführung 13 ohne Veränderung so fortgesetzt wird. Das Aufsatzelement 14 umfasst des Weiteren einen zweiten Kontaktbereich 14b zum überdecken der halsförmigen Durchführung entlang der Längsrichtung der Durchführung 13. Die Außenform der halsförmigen Durchführung 13 hat hier eine zylindrische Form um ihre die konusförmige Innenform 13i herum. Entsprechend besitzt auch die Innenform des zweiten Kontaktbereichs 14b ebenfalls eine zylindrische Form, die auf die Dimension der Außenform der Durchführung 13 angepasst ist, dass der zweite Kontaktbereich 14b eine Verformung der Außenform der halsförmigen Durchführung 13 in radialer Richtung RR verhindert. Zusätzlich umfasst in dieser Ausführungsform die Außenform der Durchführung 13 am Halsende 13h einen umlaufenden Rand 13r wobei der zweite Kontaktbereich 14b so ausgeformt ist, dass er den umlaufenden Rand 13r nach oben (senkrecht zur Längsrichtung) überdeckt, sodass eine Verformung der Außenform der Durchführung 13 auch senkrecht zur radialen Richtung RR verhindert ist. Der zweite Kontaktbereich 14b erstreckt sich des Weiteren entlang des ersten Abschnitts 21 a des Dichtkonus, wobei hier im ersten Abschnitt 21 a eine um den ersten Abschnitt 21 a umlaufende Dichtung 23, beispielsweise eine O-Ring-Dichtung, zum druckdichten Abdichten gegenüber dem zweiten Kontaktbereich 14b des Aufsatzelements 14 angeordnet ist. Das Aufsatzelement 14 umfasst hier des Weiteren einen dritten Bereich 14c angeordnet in Längsrichtung LR oberhalb des zweiten Kontaktbereichs 14b. Der dritte Bereich 14c umfasst eine dem ersten Abschnitt 21 a zugewandte Innenseite 14i, die eine umlaufende Lücke 15 zwischen der Innenseite 14i und dem ersten Abschnitt 21 a des Dichtkonus 21 in radialer Richtung RR definiert, damit in dieser Lücke 15 die Zugmutter 22z eines von außen auf dem ersten Abschnitt 21 a angeordneten Fixierungsmittels 22 auf dem Dichtkonus 21 angeordnet und auf diesen aufgeschraubt werden kann. Dabei bildet der zweite Kontaktbereich 14b unterhalb des dritten Bereichs 14c einen Auflagebereich 14z für die Zugmutter 22z, sodass zusätzlich das Aufsatzelement 14 mittels der Zugmutter 22z über den auf die halsförmige Durchführung 13 drückenden Auflagebereich 14z auf der Pol kappe 1 befestigt ist. Die Form der Zugmutter 22z und das entsprechende Gewinde 16 im zweiten Abschnitt 21 b des Dichtkonus 21 kann von Fachmann geeignet ausgestaltet werden. Zusätzlich oder alternativ dazu gemäß anderer Ausführungsformen ist das Aufsatzelement 14 in dieser Ausführungsform mit seinem zweiten Kontaktbereich 14b auf die Außenform der halsformigen

Durchführung 13 aufgeschraubt, wobei das Aufsatzelement 14 hier bis zum direkten Kontakt des ersten Kontaktbereichs 14a mit der Außenseite 12 von oben auf die halsförmige Durchführung 13 aufgeschraubt ist. Hierbei kann für diese Aufschraubung der zweite Kontaktbereich 14b des Aufsatzelements 14 ein selbstschneidendes Gewinde 16 umfassen, sofern das Kunststoffmaterial zumindest der halsformigen Durchführung 13 der Polkappe 1 ein weiches

Kunststoffmaterial ist. In diesem Fall wäre an der halsformigen Durchführung 13 an ihrer Außenform kein Gewinde angeordnet. Falls das Kunststoffmaterial zum Selbstschneiden zu hart wäre, müssten sich entsprechende Gewinde sowohl an der Außenform der halsformigen Durchführung 13 als auch an der Innenform des zweiten Kontaktbereichs 14b angeordnet sein. Zum Ein- und Auslassen von Fluiden oder Gasen in/aus dem Druckbehälter hinein/hinaus ist auf dem

Dichtkonus 21 ein Ventilaufsatz angeordnet, der entsprechende Einlass- und/oder Auslassöffnungen, eine Bedienvorrichtung für die Einlass- und/oder

Auslassöffnungen und gegebenenfalls weitere Komponenten wie beispielsweise eine Druckanzeige umfassen kann. Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Polkappe 1 mit Druckanschlusselement 2, wobei die in Fig.2 gezeigte Zugmutter 22z als das Fixierungselement 22 hier durch einen Federring 22f ersetzt wurde. Hierbei erstreckt sich ebenfalls die Innenform des zweiten Kontaktbereichs 14b des Aufsatzelements 14 entlang des ersten Abschnitts 21 a des Dichtkonus 21 und besitzt in einem dem ersten Abschnitt 21 a gegenüberliegenden Bereich eine Aussparung 14d, in der das von außen auf dem ersten Abschnitt 21 a

angeordneten Fixierungsmittels 22 in Form eines elastischen Federrings 22f (schwarzer Kreis) angeordnet ist. Der erste Abschnitt 21 a des Dichtkonus 21 umfasst eine auf den Federring 22f angepasste Ring-Aussparung 21 e (hier vollständig durch den Federring 22f ausgefüllt) an einer darauf angepassten Position entlang der Längsachse LR, in die der Federring 22f nach einem

Hineinpressen des Dichtkonus 21 entlang der Längsachse LR in die Durchführung 13 einrastet und so den Dichtkonus 21 in dem hier gezeigten druckdichten Presssitz in der Innenkontur 13i fixiert. Zusätzlich ist hier wie in Fig.2 ein Dichtring 23 angeordnet. Für Details zum Dichtring wird auf Fig.2 verwiesen.

Fig.4 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckbehälters 100 mit einer erfindungsgemäßen Polkappe 1 . Der faserverstärkte Druckbehälter 100 umfasst dabei einen Innenbehälter 1 10 aus einem Kunststoffmaterial mit einem zylinderförmigen Mittelteil 120 und zwei jeweils auf beiden Seiten des Mittelteils 120 angeordnete Polkappen 1 , 1 ^' , die das Mittelteil 120 auf beiden Seiten verschließen. Da sowohl das Mitteilteil 120 als auch die Polkappen 1 , 1 ^' aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, können die Polkappen 1 , 1 ^' mit üblichen

Schweißverfahren druckdicht mit dem Mittelteil 120 verbunden werden, damit der Innenbehälter 1 10 vollständig hergestellt ist. Auf den Innenbehälter 1 10 ist nach dessen Herstellung eine Außenschicht aus Faserverbundmaterial 3 gewickelt, um den Innenbehälter 1 10 für die gewünschte Anwendung so zu verstärken, dass der resultierende Druckbehälter 100 die notwendige Festigkeit gegen

Druckbelastungen besitzt.

Fig.5 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polkappe 1 . Für die detailspezifische

Ausführung der Polkappe ist auch auf die Figuren 1 bis 3 verwiesen. Das

Verfahren 200 umfasst die Schritte des Bereitstellens 210 der Polkappe 1 mit einer Innenseite 1 1 zum späteren Verschluss des Druckbehälters 100, einer Außenseite 12 zur Überwicklung mit einem Faserverbundmaterial 3 nach

Verschluss des Druckbehälters 100 und einer halsförmigen aus der Außenseite 12 nach außen herausragenden offene Durchführung 13 mit einer Innenkontur 13i zur nachfolgenden Einführung eines Dichtkonus 21 als Teil eines

Druckanschlusselements 2; des Einführens 220 eines Dichtkonus 21 aus Metall von der Innenseite 13i in die Durchführung 13, wobei der Dichtkonus 21 einen ersten Abschnitt 21 a und einen sich zumindest im Bereich der Durchführung 13 konusförmig in Richtung des ersten Abschnitts 21 a verjüngenden zweiten

Abschnitt 21 b umfasst, bis der erste Abschnitt 21 a nach außen aus der

halsförmigen Durchführung 13 herausragt; und des Herstellens 260 eines druckdichten Abschlusses zwischen Dichtkonus 21 und Innenseite 13i der Durchführung 13 mittels von außen auf dem ersten Abschnitt 21 a angeordneten Fixierungsmittels 22, das den Dichtkonus in einem druckdichten Presssitz in der Innenkontur 13i hält. Hierbei kann das Verfahren 200 in einer Ausführungsform den weiteren Schritt des Aufsetzens 230 eines Aufsatzelements 14 auf die halsförmige Durchführung 13 zur Verhinderung einer Verformung der Außenform der Durchführung 13 in radialer Richtung RR umfassen, wobei das

Aufsatzelement 14 einen ersten Kontaktbereich 14a, der sich flächenförmig in radialer Richtung von der halsförmigen Durchführung 13 entlang der Außenseite

12 erstreckt und an die Kontur der Außenseite 12 angepasst und zur

Überwicklung mit dem Faserverbundmaterial 3 vorgesehen ist, und einen zweiten Kontaktbereich 14b mit einer an eine Außenform der halsförmigen Durchführung

13 angepassten Innenform umfasst. Wenn das von außen auf dem ersten

Abschnitt 21 a angeordnete Fixierungsmittels 22 eine Zugmutter 22z oder ein Federring ist 22f, kann dabei der Schritt des Herstellens 240 des druckdichten Abschlusses einen der Schritt des Ausübens 240 eines Zugs auf den Dichtkonus 21 mittels der von außen auf den ersten Abschnitt 21 a aufgeschraubten

Zugmutter 22z, oder des Hineinpressens 250 des Dichtkonus 21 in die

Durchführung 13, wobei der Dichtkonus 21 im ersten Abschnitt 21 a eine auf den Federring 22f angepasste Ring-Aussparung 21 e an einer darauf angepassten Position entlang der Längsachse LR umfasst, und ein nachfolgendes Einrasten 255 des Federrings 22f in die Ring-Aussparung 21 e des Dichtkonus 21 , wobei der Federring 22f in eine Aussparung 14d in der Innenform des zweiten

Kontaktbereichs 14b des Aufsatzelements 14, die sich entlang des ersten

Abschnitts 21 a des Dichtkonus 21 erstreckt, elastisch gehalten wird, umfassen.

Fig.6 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 300 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen faserverstärkten Druckbehälters 100 umfassend die Schritte des Bereitstellens 310 eines zylinderförmigen Mittelteils 21 aus einem Kunststoffmaterial, des Bereitstellens 320 von zwei Polkappen 1 , 1 ^' aus Kunststoffmaterial zum Verschließen des Mittelteils 120, wovon eine der Polkappen 1 , 1 ^' eine erfindungsgemäße Polkappe 1 ist, des Verschweißens 330 der Polkappen 1 , 1 ^' umfassend die Polkappe 1 mit bereits angeschlossenem Druckanschlusselement 2 mit dem Mittelteil 120 zur Herstellung eines Innenbehälters 1 10 aus Kunststoffmaterial, und des Überwickelns 340 des Innenbehälters 1 10 mit Faserverbundmaterial 3 zur Herstellung des

faserverstärkten Druckbehälters 100. Hierbei werden vorzugsweise alle Flächen des Innenbehälters 1 10 mit Ausnahme des Druckanschlusselements 2 mit Faserverbundmaterial 3 überwickelt. Das Schweißverfahren zur Herstellung des Innenbehälters 1 10 (Kunststoffliner) zeichnet sich dadurch aus, dass es sich sowohl für kleine, mittlere und große Stückzahlen eignet, weil die Vorprodukte extrudiertes Rohr (Mitteilteil 120) und spritzgegossene Polkappen 1 sehr einfach und kostengünstig herzustellen sind. Besonders geeignet ist dieses Verfahren 200 dadurch, dass sich nur bei diesem Verfahren Druckanschlusselemente 2 (oder Ventilelemente) von beiden Seiten 1 1 , 12 der Polkappe 1 montieren lassen, wie es bei den anderen Verfahren nicht möglich ist. Dies kann vor dem

Schweißprozess durchgeführt werden, solange noch beide Seiten 1 1 , 12 der Pol kappe 1 frei zugänglich sind, was bei den anderen Verfahren (Rotomoulding oder Schlauchblasverfahren) nicht oder nur durch die Durchführung 13

(Polkappenöffnung) möglich ist.

Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden.

Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst.

LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1 , Γ Polkappe

1 1 Innenseite der Polkappe

12 Außenseite der Polkappe

13 halsförmig aus der Außenseite herausragende Durchführung

13i Innenkontur der Durchführung

13h Halsende der halsförmigen Durchführung

13r umlaufender Rand am Halsende

14 Aufsatzelement

14a erster Kontaktbereich des Aufsatzelements

14b zweiter Kontaktbereich des Aufsatzelements

14z Auflagebereich des zweiten Kontaktbereichs für die Zugmutter

14c dritter Bereich des Aufsatzelements

14d Aussparung in der Innenkontur des zweiten Kontaktbereichs

14i Innenseite des dritten Bereichs des Aufsatzelements

15 Lücke zwischen der Innenseite 14i und dem ersten Abschnitt 21 a

16 Gewinde (für Aufsatzelement oder Zugmutter)

2 Druckanschlusselement

21 Dichtkonus

21 a erster Abschnitt der Dichtkonus

21 b zweiter Abschnitt der Dichtkonus

21 D Durchlasskanal im Dichtkonus

21 e Ring- Aussparung im ersten Abschnitt des Dichtkonus

22 Fixierungsmittel

22f Federring als das Fixierungsmittel

22z Zugmutter als das Fixierungsmittel

23 Dichtung

24 Ventilaufsatz

3 Außenschicht aus Faserverbundmaterial

100 erfindungsgemäßer Druckbehälter

1 10 Innenbehälter

120 zylinderförmiges Mittelteil des Innenbehälters 200 Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Polkappe

210 Bereitstellen der Polkappe

220 Einführen des Dichtkonus in die Durchführung

230 Aufsetzens eines Aufsatzelements auf die halsförmige Durchführung 240 Ausübens eines Zugs auf den Dichtkonus mittels der von außen auf den ersten Abschnitt aufgeschraubten Zugmutter

250 Hineinpressens des Dichtkonus in die Durchführung

255 nachfolgendes Einrasten des Federrings in die Ring-Aussparung des

Dichtkonus

260 Herstellen eines druckdichten Abschlusses zwischen Dichtkonus und

Innenseite der Durchführung

300 Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen faserverstärkten Druckbehälters

310 Bereitstellen eines zylinderförmigen Mittelteils aus einem

Kunststoffmaterial

320 Bereitstellen von zwei Polkappen aus Kunststoffmaterial

330 Verschweißen der Polkappen mit dem Mittelteil

340 Überwickeln des Innenteils mit Faserverbundmaterial A1 erste Fläche des Dichtkonus zur Innenseite 1 1 hin,

A2 zweite Fläche des Dichtkonus zur Außenseite 12 hin

FVM Faserverbundmaterial

LR Längsrichtung

RR radiale Richtung

Z Zylinderachse des zylindrischen Mittelteils