DRUCKTANK MIT STECK- UND SCHWEISSVERBINDUNG FÜR DAS ANSCHLUSSSTÜCK

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktank, bestehend aus einem Hohlkörper aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einer Öffnung, in die jeweils ein Anschlussstück eingesetzt ist, das wenigstens je einen Durchlass zum Innenraum des Hohlkörpers aufweist.

[0002] Auf aktuellem Stand der Technik sind Tanks zur Aufnahme von Gasen oder Flüssigkeiten bekannt, die unter hohem Druck stehen, wie z.B. liquified petroleum gas (LPG) oder compressed natural gas (CNG). Diese Tanks werden unter anderem aus thermoplastischem Kunststoff im Blasformverfahren oder im Spritzguss hergestellt. Um die Druckfestigkeit zu erhöhen, werden diese Tanks in einem zweiten Schritt mit einer äußeren Schicht aus belastbaren Fasern versehen, die zumeist in ein Gießharz eingebettet sind, das die Fasern miteinander verbindet und sie auf der inneren Kunststoffschicht fixiert.

[0003] Ein solcher Tank muss unabhängig von der Ausführung in jedem Fall mit wenigstens einem Anschlussstück versehen werden, an das ein Ventil, ein Schlauch oder ein Rohr angekuppelt wird, um den Tank zu befüllen bzw. zu entleeren. Diese Elemente tragen zumeist als Schnittstelle einen Rohrstutzen aus Metall mit einem Gewinde oder mit einem Bajonett, das mit einem komplementär geformten Gegenstück im Anschlussstück des Tankes druckfest und dicht verbunden werden muss.

[0004] Auf aktuellem Stand der Technik sind für die Anschlussstücke Kunststoffe bekannt, die ausreichend zugfest sind und auch als ein Hohlkörper mit den dafür ausreichenden Wandstärken und passenden Gewindegängen oder Bajonettführungen hergestellt werden können.

[0005] Da sich bei den Anschlussstücken die Wandstärken und die Anforderungen an die Maßgenauigkeit erheblich von den Wandstärken und den Toleranzen des Drucktankes unterscheiden, ist es in der Praxis weder sinnvoll noch wirtschaftlich, die Anschlussstücke und die Tanks in einem Guss herzustellen.

[0006] Vielmehr ist es üblich, einen Hohlbehälter aus Kunststoff nach seiner Fertigstellung in einem weiteren Arbeitsgang mit einem separat gefertigten und zumeist mehrteiligen Anschlussstück zu versehen. So beschreibt z.B. die Patentanmeldung US 2011/010/1002 einen Tank aus Kunststoff mit zwei Öffnungen. Auf diese Öffnungen wird von außen her und von innen her jeweils ein in etwa zylindrisches Anschlussteil aufgesetzt, das an einem Ende mit einem kragenförmigen Flansch verbreitert ist. Diese beiden Teile werden mit einem Gewinde zusammen geschraubt und dadurch aneinander gedrückt, sodass sie flächig von innen und von außen auf dem Bereich um die Öffnung des Tanks herum aufliegen. Durch entsprechenden Druck sowie durch zusätzlich in den Tank oder die Flansche eingelassene Dichtungsringe wird die erforderliche Druckfestigkeit erzielt.

[0007] Ein wesentlicher Nachteil dieses und anderer, ähnlicher Konzepte ist, dass die Anschlussstücke rotationssymmetrisch gestaltet sind. Wenn zum Verbinden mit einem Schlauch, einem Rohr oder einem Ventil eine Schraubverbindung hergestellt werden muss, so muss das Anschlussstück ein Drehmoment auf den Tank übertragen. Bei rotationssymmetrischen Anschlussstücken ist jedoch nur der Wert des Anzugsdrehmomentes erreichbar, der sich aus der Anpresskraft der beiden Flansche auf den Tank und dem Haftreibungskoeffizient der beiden aufeinander drückenden Oberflächen ergibt.

[0008] Da die Oberfläche der Kunststofftanks in der Regel gleichmäßig und glatt ist, ergibt sich deshalb nur ein begrenzter Drehmomentspitzenwert. Falls dieser überschritten wird, wird es schwierig, eine ausreichend dichte Anschlussverbindung herzustellen. Dazu kommt das Risiko, dass durch das Verschwenken des Anschlussstückes gegenüber dem Tank diese Verbindung schnell undicht wird und das eigentlich zu entnehmende Fluidum kontinuierlich austritt und das mit steigender Tendenz.

[0009] Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, für Drucktanks aus Kunststoff eine Anschlussstück zu entwickeln, dass auch die beim Anziehen einer Verschraubung oder eines Bajonettes auftretenden Spitzenwerte des Drehmomentes sicher und dauerhaft auf den Hohlkörper aus Kunststoff überträgt.

[0010] Als Lösung lehrt die Erfindung, dass an das Anschlussstück um den Durchlass herumlaufend ein Abdichtflansch angeformt ist, der nach außen hin sichtbar ist und der mit dem Hohlkörper verschweißt und /oder verklebt ist und an den wenigstens eine Momentenkupplung angeformt ist, deren Querschnitt polygonal oder nicht kreisförmig ist und die in eine dazu komplementäre Kupplungsaufnahme im Hohlkörper eingesteckt ist, die um die Öffnung herum läuft.

[0011] Es ist also eine wesentliche Idee der Erfindung, die Funktion der Abdichtung zwischen dem Anschlussstück und dem Hohlkörper zu trennen von der Funktion der Drehmomentenübertragung vom Anschlussstück auf den Hohlkörper. Im Gegensatz zum aktuellen Stand der Technik, bei dem diese beiden Funktionen in einem Element zusammengefasst sind, sieht die Erfindung dafür klar voneinander getrennte Bereiche des Anschlussstückes vor:

[0012] Der erste, abdichtende Bereich ist der "Abdichtflansch". Der zweite, das Drehmoment übertragende Bereich ist die "Momentenkupplung".

[0013] Der Abdichtflansch ist im montierten Zustand nach außen hin sichtbar. Im einfachsten Fall hat er die Form einer Scheibe, die an den zentralen Körper des Anschlussstückes um den Durchlass herum angeflanscht ist. Wenn die Stirnkante dieser Scheibe rund ist, so weist die Scheibe keine Momentenkupplung auf und dient nur zum Abdichten. Die zum Hohlkörper hin weisende Fläche des Flansches kann mit dem Hohlkörper verklebt werden.

[0014] Zusätzlich oder alternativ kann der Randbereich des Abdichtflansches mit dem Hohlkörper verschweißt werden, d.h. also, dass sowohl der Hohlkörper im Auflagebereich des Abdichtflansches als auch der Abdichtflansch selbst in seinem Randbereich an den Berührungsflächen verflüssigt wird, indem diese Bereiche über die Schmelztemperatur des Materials hinaus erwärmt werden und dann beide Teile aufeinander gedrückt werden, sodass die Flüssigkeiten sich miteinander vermischen. Wenn die Erwärmung vollständig umlaufend und gleichmäßig ist, so wird dadurch beim Abkühlen und Erstarren der Flüssigkeit die Verbindung zwischen dem Abdichtflansch und dem Hohlkörper abgedichtet.

[0015] Wie gesagt, ist es die wesentliche Idee der Erfindung, dass das Anschlussstück wenigstens einen weiteren, das Drehmoment übertragende Bereich aufweist, nämlich die "Momentenkupplung". Eine solche Momentenkupplung kann entweder an der zum Innenraum des Hohlkörpers hin weisenden Seite des Abdichtflansches angeformt werden und/ oder an der Stirnseite des Abdichtflansches.

[0016] In beiden Ausführungsformen ähnelt ihre Aufgabe einem Schraubenschlüssel, der auf den Kopf einer Schraube aufgesetzt wird, um ein Drehmoment zu übertragen. In ähnlicher Weise ist auch der Querschnitt der Momentenkupplung und der dazu komplementären Kupplungsaufnahme geformt:

Im allgemeinsten Fall wird durch jeden Querschnitt, der nicht kreisförmig ist, ein Drehmoment übertragen, indem alle von einer Kreislinie abweichend geformten Bereiche der Außenflächen der Momentenkupplung sich auf den dazu komplementären Bereich der Kupplungsaufnahme aufpressen.

[0017] Für den Querschnitt sind einfach zu konstruierende Varianten Polygone, also Vielecke, die aus miteinander verbundenen Geraden bestehen. Das einfachste Polygon ist ein Dreieck. Es hat vom Prinzip her die größte Erstreckung in radialer Richtung in Bezug auf die Mittelachse der Momentenkupplung. Verwendbar sind natürlich auch alle anderen Polygone, wie z.B. ein Rechteck, ein Hexagon (Sechseck), ein Oktogon (Achteck), ein Nonagon (Neuneck), ein Dekagon (Zehneck), ein Dodecagon (Zwölfeck) oder eine andere Anzahl von Flächen.

[0018] Dieses Vieleck ist im allgemeinsten Fall beliebig geformt. Da in der Praxis jedoch das Anschlussstück zumeist nur einen einzigen kreisförmigen Durchlass aufweist, ist es sinnvoll, ein regelmäßiges Polygon zu wählen, das sich um den kreisförmigen Durchlass mit einer regelmäßig wiederholten Variation der Wandstärke zum Durchlass herumlegt. D.h. alle Graden haben die gleiche Länge und bilden mit jeder benachbarten Graden den gleichen Winkel. Mit steigender Anzahl der Ecken nähert sich ein solches regelmäßiges Polygon immer weiter dem Kreis an. Damit sinkt auch der zur Übertragung des Drehmomentes wirksame Anteil der Fläche im Längsschnitt. Dieser Effekt wird am besten dadurch verdeutlicht, dass im Querschnitt in das Innere des Polygons ein Kreis gezeichnet wird, der alle Kanten tangential berührt. Ein zweiter Kreis wird durch die Ecken des Polygons gelegt, der dann konzentrisch zum inneren Kreis ist. Der Abstand der beiden Kreise von einander begrenzt die Flächenanteile, die für die Drehmomentenübertragung wirksam sind. Bei einem regelmäßigen Dreieck sind diese Flächenanteile am größten; dafür gibt es jedoch auch nur drei dieser Flächen. Bei z.B. einem regelmäßigen Zwölfeck sind diese Flächen erheblich kleiner, allerdings auch zwölf Mal vorhanden.

[0019] Typisch für ein jedes Polygon ist, dass es bei der Übertragung eines Drehmomentes im Bereich seiner Kanten am stärksten belastet wird. Dieser Effekt wird dann besonders deutlich sichtbar, wenn zwischen der Momentenkupplung und der Kupplungsaufnahme ein geringes Spiel besteht. Dann berühren sich die beiden Teile jeweils im ersten Moment nur punktförmig. Nur durch die Elastizität des Materials wird mit zunehmender Kraft aus dem Punkt eine Fläche.

[0020] Diese Einschränkung aller polygonalen Profile, dass im Bereich der Ecken der Druck sprunghaft ansteigt, kann dadurch vermieden werden, dass der Umriss eine Wellenlinie ist. Dann ändert sich über die Außenflächen der Momentenkupplung und der Kupplungsaufnahme hinweg die Kraftbelastung nicht sprunghaft sondern stetig.

[0021] Als eine Alternative zu polygonalen Querschnitten kann der Umriss der Momentenkupplung und der Kupplungsaufnahme auch ein Stern oder eine andere gezackte Linie sein. Gegenüber einem Polygon wird dadurch die Fläche vergrößert, die die Kraft von einem zum anderen Element überträgt.

[0022] Da sich bei den Anschlussstücken die Wandstärken und die Anforderungen an die Maßgenauigkeit erheblich von den Wandstärken und den Toleranzen des Drucktankes unterscheiden, ist es in der Praxis weder sinnvoll noch wirtschaftlich, die Anschlussstücke und die Tanks in einem Guss herzustellen.

[0023] Vielmehr ist es üblich, einen Hohlbehälter aus Kunststoff nach seiner Fertigstellung in einem weiteren Arbeitsgang mit einem separat gefertigten und zumeist mehrteiligen Anschlussstück zu versehen. So beschreibt z.B. die Patentanmeldung US 2011/010/1002 einen Tank aus Kunststoff mit zwei Öffnungen. Auf diese Öffnungen wird von außen her und von innen her jeweils ein in etwa zylindrisches Anschlussteil aufgesetzt, das an einem Ende mit einem kragenförmigen Flansch verbreitert ist. Diese beiden Teile werden mit einem Gewinde zusammen geschraubt und dadurch aneinander gedrückt, sodass sie flächig von innen und von außen auf dem Bereich um die Öffnung des Tanks herum aufliegen. Durch entsprechenden Druck sowie durch zusätzlich in den Tank oder die Flansche eingelassene Dichtungsringe wird die erforderliche Druckfestigkeit erzielt.

[0024] In dem Dokument WO 2010/053146 wird ebenfalls ein Tank beschrieben, bei welchen das Anschlussstück separat befestigt wird und kreisrund ausgelegt ist.

[0025] Ein wesentlicher Nachteil dieses und anderer, ähnlicher Konzepte ist, dass die Anschlussstücke rotationssymmetrisch gestaltet sind. Wenn zum Verbinden mit einem Schlauch, einem Rohr oder einem Ventil eine Schraubverbindung hergestellt werden muss, so muss das Anschlussstück ein Drehmoment auf den Tank übertragen. Bei rotationssymmetrischen Anschlussstücken ist jedoch nur der Wert des Anzugsdrehmomentes erreichbar, der sich aus der Anpresskraft der beiden Flansche auf den Tank und dem Haftreibungskoeffizient der beiden aufeinander drückenden Oberflächen ergibt.

[0026] In einer sehr einfach zu erläuternden Ausführungsform der Momentenkupplung ist sie an die Stirnkante des Abdichtflansches angeformt. Wenn man gedanklich von einer kreisförmigen Scheibe als Abdichtflansch ausgeht, so ist der Umfang dieser Scheibe um die "Ecken" eines Polygons erweitert. Natürlich muss zu diesen "Ecken" auch ein entsprechendes Gegenstück im Hohlkörper geschaffen werden. In dieser Variante ist der Durchmesser der Momentenkupplung größer als der abdichtende Teil des Anschlussstückes.

[0027] Wenn die Fläche des Abdichtflansches in die Fläche der Momentenkupplung übergeht, ist beim ersten Hinsehen keine exakt definierte Grenze zwischen den beiden Bereichen auszumachen.

[0028] In dieser Ausführungsform trägt der Bereich des Abdichtflansches mit seiner Verklebung natürlich auch zum Übertragen von Drehmoment bei. Wenn sich dieser Bereich jedoch unter der Last eines für ihn zu hohen Drehmomentes bereits geringfügig zu verformen beginnt, so wird weiteres Drehmoment über den äußeren Rand dieses Bereiches hinweg auf die sog. "zweite Momentenkupplung" und von dort auf die "zweite Kupplungsaufnahme" weiter geleitet. Auf diese Weise wird die Verbindung zwischen dem Abdichtflansch und der Vertiefung vor allzu großer Belastung geschützt.

[0029] Die Bereiche zum Abdichten und zum Übertragen des Drehmomentes sind in einer anderen Ausführungsform der Momentenkupplung sehr deutlich abzugrenzen. In dieser Variante ist die Momentenkupplung an der zum Innenraum des Abdichtflansches hin weisenden Seite des Abdichtflansches - also näher zum Mittelpunkt des Tankes hin - angeformt ist. Hier wird die Momentenkupplung - z.B. als ein polygonales Profil - an die Innenfläche des Abdichtflansches angesetzt und ist deshalb auf den ersten Blick als reine Momentkupplung zu erkennen.

[0030] In einer weiteren Ausbaustufe der Momentenkupplung an der Innenseite des Abdichtflansches wird für den Umriss vom Querschnitt der Momentenkupplung und von der Kupplungsaufnahme vorgeschlagen, dass an einen Kernbereich wenigstens ein streifenförmiger Bereich angeformt wird, der etwa radial nach außen weist. Der streifenförmige Bereich geht dann von dem Kernbereich etwa so aus, wie bei einem Propeller die Flügel von der Nabe.

[0031] Die beiden zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Momentenkupplung können entweder jeweils für sich alleine oder auch in einer Kombination eingesetzt werden. In der letztgenannten Variante weist das erfindungsgemäße Anschlussstück sogar zwei Momentenkupplungen auf: Die eine an der Stirnseite des Abdichtflansches und die andere an der zum Tank hin weisenden Fläche.

[0032] In einer weiter verfeinerten Ausführungsvariante ist unterhalb des Abdichtflansches in die dazu komplementäre Vertiefung eine weitere, ringförmige Vertiefung eingebracht, in die eine Dichtung, wie z.B. ein Rundschnurring eingelegt wird. Für den Fall, dass die Verschweißung oder die Verklebung des Abdichtflansches nicht perfekt abdichtet, übernimmt die Rundschnurdichtung diese Funktion.

[0033] In einer anderen Variante sind an den Abdichtflansch und/oder an die Momentenkupplung längliche Schweißstege angeformt. In einer ersten Variante wird sich beim Schweißen das über die benachbarten Flächen herausragende Material dieser Schweißstege verflüssigen und auf den benachbarten Flächen des Abdichtflansches sowie der Kupplungsaufnahme und/oder der Vertiefung auf der Oberfläche des Hohlkörpers verteilen und so für eine innige Verbindung sorgen.

[0034] Diese Wirkung kann dadurch verstärkt werden, dass die Schweißstege auf gleich verlaufenden, zweiten Schweißstegen aufliegen, die beim Schweißvorgang ebenfalls mit geschmolzen werden, so dass noch mehr flüssiges Material zur Verfügung steht.

[0035] Als Alternative greifen die Schweißstege in dazu komplementär geformte Schweißkerben in der Vertiefung oder in der Kupplungsaufnahme ein. Beim Verschweißen des Abdichtflansches fließt das verflüssigte Material der Schweißstege in die Schweißkerben und verflüssigt dort die oberste Schicht.
In allen drei Varianten kann das Profil von Schweißstegen und Schweißkerben gekrümmt oder eckig sein kann. In ihrem Verlauf können Stege und Kerben durchgehend grade oder wellenförmig sein. Es ist aber auch ein gepunkteter oder ein gestrichelter Verlauf möglich und sinnvoll.

[0036] Im einfachsten Fall liegt der Abdichtflansch auf der Oberfläche des Hohlkörpers um die Öffnung herum auf. Alternativ kann für eine noch bessere Verbindung des Abdichtflansches mit dem Hohlkörper der Abdichtflansch in eine dazu komplementäre Vertiefung des Hohlkörpers eingesenkt werden, die die Kupplungsaufnahme umgibt.

[0037] Der Hohlkörper eines erfindungsgemäßen Drucktankes ist in der Praxis zumeist aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, der durch Blasformen oder durch Spritzgießen in einer entsprechenden Negativform seine Gestalt erhält. Vorteile dieses Verfahrens sind die relativ kurze Verarbeitungszeit und die relativ geringen Verarbeitungskosten bei der Herstellung jedes einzelnen Exemplars. Eine Einschränkung ist dabei jedoch, dass ein derartiger Hohlkörper nur einem sehr begrenzten Druck standhalten kann. Deshalb wird die Druckfestigkeit durch aufliegende Fasern verstärkt, wie z.B. Glasfasern oder Kohlefasern oder Aramidfasern oder Dyneemafasern. Diese Fasern werden in Ringen oder in Wellenlinien um den Hohlkörper herum gelegt und mit Harzen aneinander und auf dem Hohlkörper verklebt. Diese Harze können dann thermisch oder durch Bestrahlung mit UV-Licht vernetzt und dadurch gehärtet werden.

[0038] Im einfachsten Falle ist im Anschlussstück zur Verbindung mit dem davon abgehenden Ventil oder Schlauch oder Rohrstück ein Innengewinde, ein Bajonett oder die Negativform einer anderen Kupplung enthalten. Bei sehr filigranen Kupplungen oder höheren Ansprüchen kann im Abschlussstück in den Durchlass auch ein weiteres Kupplungsstück, z.B. aus Metall, eingesetzt oder eingegossen werden, das genau zu den anzuschließenden Profilen passt. Damit sich dieses zusätzliche Profil selbst gegenüber dem Anschlussstück während einer Drehmomentübertragung nicht verdreht, weist es sinnvoller Weise an seiner Außenseite ein polygonales oder ein anderes unrundes Profil auf.

[0039] Wenn dieses Kupplungsstück in das Anschlussstück eingegossen ist, entsteht dadurch ein exakt komplementäres Gegenstück. Zwischen Anschlussstück und Kupplungsstück wird dann das Drehmoment in gleicher Weise übertragen, wie zwischen Anschlussstück und Hohlkörper.

[0040] Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand eines Beispiels näher erläutert werden. Dieses soll die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:

Figur 1

Hohlkörper mit Anschlussstück vor dessen Montage

[0041] In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Drucktank noch vor der Montage des Anschlussstückes 2 am Hohlkörper 1 dargestellt. Der Hohlkörper 1 ist hier in Fluchtpunktperspektive von "schräg oben" dargestellt. Zu sehen ist, dass er in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Zylinder besteht, der an seinen Stirnseiten halbkugelförmig abgeschlossen ist.

[0042] In der Stirnseite des Hohlkörpers 1 ist die Öffnung 11 zu erkennen, durch die hindurch ein Blick in den Innenraum 12 des Hohlkörpers frei wird.
Die hier gezeigte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Drucktanks weist ein Anschlussstück 2 auf, das über die beiden - voneinander verschiedenen - Momentenkupplungen 23 und 25 ein Drehmoment vom Anschlussstück 2 zum Hohlkörper 1 ableitet.

[0043] Die erste Momentenkupplung 23 besteht aus einem mittleren, achteckigen Bereich und an zwei gegenüberliegenden Kanten angeformten Streifen, die komplementär zu der ersten Kupplungsaufnahme 13 im Hohlkörper 1 gestaltet ist. Diese erstreckt sich um die Öffnung 11 herum. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel besteht sie aus einem Achteck, bei dem an zwei gegenüberliegenden Kanten streifenförmige Verlängerungen angeformt sind, die sich radial zur Öffnung 11 erstrecken. Die erste Kupplungsaufnahme 13 ist die am weitesten in die Oberfläche eingesenkte Ebene im Bereich der Öffnung 11.

[0044] Die zweite Momentenkupplung 25 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Polygon, das hier als ein Achteck ausgebildet ist, welches dass sich ohne weiteren Absatz direkte aus dem Abdichtflansch 22 fortsetzt.

[0045] In Figur 1 wird durch den Vergleich zwischen dem äußeren Umriss des Anschlussstückes 2 und dem größten Umriss der Vertiefungen im Hohlkörper 1 schnell deutlich, wo die zweiten Kupplungsaufnahmen 16 angeordnet sind. Sie sind in der dargestellten Ausführungsvariante eine direkte Fortsetzung der Vertiefung 14 und als "Ecken" am Rand dieser Vertiefung erkennbar.

[0046] Zur Drehmomentenübertragung vom Anschlussstück 2 auf den Hohlkörper 1 dient bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform nicht nur die erste Momentenkupplung 23, die in die dazu komplementär geformte erste Kupplungsaufnahme 13 im Hohlkörper 1 eingesenkt wird, sondern als zusätzliche Verstärkung auch noch die achteckige zweite Momentenkupplung 25 am Abdichtflansch 22 und die dazu komplementäre zweite Kupplungsaufnahme am Rande der Vertiefung 14.

[0047] Durch vier Doppelpfeile ist dargestellt, wie das Anschlussstück 2 verschwenkt und abgesenkt werden muss, damit es in die Vertiefung 14 und in die beiden Kupplungsaufnahmen 13 und 16 eingesteckt werden kann.

[0048] In Figur 1 ist nachvollziehbar, dass nach dem Einstecken des Anschlussstückes 2 nach außen hin die erste Momentenkupplung 23 nicht mehr sichtbar ist, da sie durch den - größeren - Abdichtflansch 22 verdeckt ist. Sichtbar ist dann nur noch die zweite Momentenkupplung 25, die dann die dazu komplementären zweiten Kupplungsaufnahmen 16 verdeckt.

[0049] Figur 1 verdeutlicht, dass die Vertiefung 14 im Vergleich zur Größe des Durchlasses 21 im Anschlussstück 2 eine relativ große Fläche bietet. Daher kann durch eine Verklebung des relativ großen Abdichtflansches 22 mit der Vertiefung 14 eine zusätzliche Dichtwirkung erzielt werden.

[0050] Als eine zusätzliche Variante ist bei der dargestellten Ausführungsform in der Mitte des Anschlussstückes 2 um den Durchlass 21 herum noch ein weiteres, z.B. metallisches Kupplungsstück eingelassen. Es bietet auf seiner Innenseite ein Gewinde, mit dem sich ein Ventil, ein Rohr oder ein Schlauch anschließen lassen. Alternativ können auch die Führungen eines Bajonettes oder andere Elemente eingeformt werden.

[0051] In Figur 1 ist als eine weitere Ausführungsvariante eingezeichnet, dass an den Abdichtflansch 22 längliche, wulstartige Schweißstege 24 angeformt sind, hier in Form von zwei Kreisbogensegmenten, die in dazu komplementär geformte Schweißkerben 15 in der Vertiefung 14 eingreifen. Beim Verschweißen des Abdichtflansches 22 fließt das verflüssigte Material der Schweißstege 24 in die Schweißkerben 15 und verflüssigt dort die oberste Schicht, so dass sich der Schweißsteg 24 und die Schweißkerben 15 innig miteinander verbinden.

Bezugszeichenliste

[0052] 

1

Hohlkörper

11

Öffnung im Hohlkörper 1

12

Innenraum des Hohlkörpers 1

13

erste Kupplungsaufnahme im Hohlkörper 1 für erste Momentenkupplung 23

14

Vertiefung auf der Oberfläche des Hohlkörpers 1, komplementär zum Abdichtflansch 22

15

Schweißkerbe in Vertiefung 14 oder in Kupplungsaufnahme 13

16

zweite Kupplungsaufnahme im Hohlkörper 1 für zweite Momentenkupplung 25

2

Anschlussstück, in Öffnung 11 eingesetzt

21

Durchlass im Anschlussstück 2 zum Innenraum 12

22

Abdichtflansch am Anschlussstück 2, mit Hohlkörper 1 verschweißt oder verklebt

23

erste Momentenkupplung am Anschlussstück 2, in erste Kupplungsaufnahme 13 eingesteckt

24

Schweißstegen auf Abdichtflansch 22 und/oder auf Momentenkupplung 23

25

zweite Momentenkupplung am Anschlussstück 2, in zweite Kupplungsaufnahme 16 im Hohlkörper 1 eingesteckt.

Ansprüche

1. Drucktank, bestehend aus

- einem Hohlkörper 1 aus thermoplastischem Kunststoff mit

- wenigstens einer Öffnung 11, in die

- jeweils ein Anschlussstück 2 eingesetzt ist,

- das wenigstens je einen Durchlass 21 zum Innenraum 12 des Hohlkörpers 1 aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass an das Anschlussstück 2 um den Durchlass 21 herumlaufend ein Abdichtflansch 22 angeformt ist,

- der nach außen hin sichtbar ist und

- der mit dem Hohlkörper 1 verschweißt und/oder verklebt ist und

- an den wenigstens eine Momentenkupplung 23,25 angeformt ist,

- deren Querschnitt polygonal oder nicht kreisförmig ist und

- die in je eine dazu komplementäre Kupplungsaufnahme 13,16 im Hohlkörper 1 eingesteckt ist, die um die Öffnung 11 herum läuft.

2. Drucktank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Abdichtflansch 22 eine erste Momentenkupplung 23 angeformt ist,

- die von der zum Innenraum 12 hin weisenden Seite des Abdichtflansches 22 ausgeht und

- die in eine dazu komplementäre, erste Kupplungsaufnahme 13 im Hohlkörper 1 eingesteckt ist und

- deren Querschnitt an jeder Stelle vom Abdichtflansch 22 überragt wird.

3. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Stirnkante des Abdichtflansches 22 eine zweite Momentenkupplung 25 angeformt ist, die in eine dazu komplementäre, zweite Kupplungsaufnahme 16 im Hohlkörper 1 eingesteckt ist.

4. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Abdichtflansch 22

- nur eine erste Momentenkupplung 23 oder

- nur eine zweite Momentenkupplung 25 oder

- sowohl eine erste Momentenkupplung 23 als auch eine zweite Momentenkupplung 25 angeformt ist.

5. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Abdichtflansch 22 und/oder an die Momentenkupplung 23 längliche Schweißstege 24 angeformt sind,

- deren Profil gekrümmt oder eckig sein kann und

- deren Verlauf

- durchgehend grade oder

- wellenförmig oder

- gepunktet oder

- gestrichelt sein kann.

6. Drucktank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißstege 24 in dazu komplementär geformte Schweißkerben 15 in der Vertiefung 14 oder in der Kupplungsaufnahme 13 eingreifen.

7. Drucktank nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißstege 24 vor dem Verschweißen auf dazu komplementär verlaufenden Stegen auf der Vertiefung 14 oder auf der Kupplungsaufnahme 13 aufliegen..

8. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umriss des Querschnittes der Momentenkupplungen 23,25 und der Kupplungsaufnahmen 13,16

- ein Rechteck oder ein Hexagon oder ein Octogon oder ein Nonagon oder ein Decagon oder ein Dodecagon oder ein anderes Polygon oder

- ein Stern oder eine andere gezackte Linie oder

- eine Wellenlinie ist.

9. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umriss des Querschnittes der ersten Momentenkupplung 23 und der ersten Kupplungsaufnahme 13 aus einem Kernbereich besteht, der durch wenigstens einen, etwa streifenförmigen Bereich erweitert ist, der etwa radial nach außen weist.

10. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdichtflansch 22 von einer dazu komplementären Vertiefung 14 auf dem Hohlkörper 1 aufnehmbar ist, die die erste Kupplungsaufnahme 13 umgibt.

11. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vertiefung 14 eine vollständig umlaufende Nut eingeprägt ist, in die eine Dichtung, wie z.B. eine Rundschnurdichtung einlegbar ist

12. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Hohlkörper 1 eine weitere Schicht aufliegt, die durch

- Glasfasern und/oder

- Kohlefasern und/oder

- Aramidfasern und/oder Dyneemafasern oder andere Kunstfasern und/oder

- Naturfasern und/oder

- Kombinationen aus Fasern und Kunststoff, wie z.B. Glasfasern und Polyethylen, das bei höheren Temperaturen um die Glasfasern herum fließt,
verstärkt ist und

- die z.B. aus thermisch oder ultraviolett vernetzbaren Harzen oder aus anderen Harzen besteht.

13. Drucktank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Anschlussstück 2 ein Innengewindestück oder ein Bajonett oder ein anderes Kupplungsstück einsetzbar ist, das an seiner Außenseite ein polygonales Profil aufweist.

Claims

1. Pressure tank, comprising

- a hollow body 1 of thermoplastic material comprising

- at least one opening 11, into which

- there is inserted a connector 2, in each case,

- which has, in each case, at least one passage 21 to the interior space 12 of the hollow body 1,
characterised in that, integrally formed onto the connector 2, surrounding the passage 21, is a sealing flange 22,

- which is outwardly visible and

- Is welded and/or adhesively bonded to the hollow body 1, and

- on which there is integrally formed at least one torque coupling 23,25,

- of which the cross-section is polygonal or non-circular and

- which is plugged into, in each case, one complementary coupling socket 13, 16 in the hollow body 1, which surrounds the opening 11.

2. Pressure tank according to claim 1, characterised in that a first torque coupling 23 is integrally formed on the sealing flange 22,

- which emerges from that side of the sealing flange 22 that faces the interior space 12 and

- which is plugged into a complementary, first coupling socket 13 in the hollow body 1, and

- of which the cross-section is surmounted at every point by the sealing flange 22.

3. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that on the end face of the sealing flange 22, there is integrally formed a second torque coupling 25, which is plugged into a second coupling socket 16 in the hollow body 1.

4. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that, on the sealing flange 22, there is integrally formed

- only a first torque coupling 23 or

- only a second torque coupling 25 or

- both a first torque coupling 23 and a second torque coupling 25.

5. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that, on the sealing flange 22 and/or on the torque coupling 23, elongated welding bridges 24 are integrally formed,

- of which the profile can be curved or angular and

- of which the profile can be

- straight throughout or

- undulating or

- dotted or

- dashed.

6. Pressure tank according to claim 5, characterised in that the welding ribs faces 24 engage in the weld notches 15, which are shaped complementary thereto, in the depression 14 or in the coupling socket 13.

7. Pressure tank according to claim 5, characterised in that, before welding, the weld faces 24 lie on ribs, which are complementary thereto, on the depression 14 or on the coupling socket 13.

8. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that the outline of the cross-section of the torque couplings 23, 25 and the coupling sockets 13, 16 is

- a rectangle or a hexagon or an octagon or a nonagon or a decagon or a dodecagon or another polygon or

- a star or another zigzag line or

- an undulating line.

9. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that the outline of the cross-section of the first torque couplings 23 and the coupling sockets 13 consists of a core region, which is extended by at least one approximately strip-shaped region, which faces approximately radially outward.

10. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that the sealing flange 22 can be received by a depression 14, which surrounds the first coupling socket 13, on the hollow body 1.

11. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that into the depression 14, there is embossed a completely surrounding groove, into which a seal, such as, for example, a round cord seal, can be inserted.

12. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that, on the hollow body 1, there lies a further layer, which is reinforced by

- glass fibres and/or

- carbon fibres and/or

- Aramid fibres and/or Dyneema fibres or other synthetic fibres and/or

- natural fibres and/or

- combinations of fibres and plastic, such as, e.g., glass fibres and polyethylene, which flows around the glass fibres at elevated temperatures,
and

- which consists of thermally or ultraviolet curable regions or of other resins.

13. Pressure tank according to one of the preceding claims, characterised in that an internally threaded piece or a bayonet, or another coupling piece, which has a polygonal profile on its outside, can be inserted into the connector 2.

Revendications

1. Réservoir sous pression, consistant en

• un corps creux 1 en thermoplastique, avec

• au moins une ouverture 11,

• dans laquelle est insérée à chaque fois une pièce de raccordement 2,

• qui présente à chaque fois un passage 21 vers l'espace intérieur 12 du corps creux 1
caractérisé par le fait qu'une bride d'étanchéité 22 est formée autour du passage 21 sur la pièce de raccordement 2,

- qui est visible vers l'extérieur et

- qui est soudée et/ou collée au corps creux 1 et

- sur laquelle est formé au moins un couplage de couple 23, 25,

- dont la section est polygonale ou non circulaire et

- qui est enfichée à chaque fois dans une réception de couplage 13, 16 dans le corps creux 1, qui court autour de l'ouverture 11.

2. Réservoir sous pression selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un premier couplage de couple 23 est formé sur la bride d'étanchéité 22,

• qui part du côté de la bride d'étanchéité 22 orientée vers l'espace intérieur 12 et

• qui est inséré dans une première réception de couplage 12 complémentaire dans le corps creux 1 et

• dont la section est dépassée sur chaque point par la bride d'étanchéité 22.

3. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un deuxième couplage de couple 25 est formé sur le bord frontal de la bride d'étanchéité 22, qui est insérée dans une deuxième réception de couplage 16 complémentaire à ce dernier, dans le corps creux 1.

4. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, sur la bride d'étanchéité 22, sont formés

• seulement un premier couplage de couple 23 ou

• seulement un deuxième couplage de couple 25 ou

• à la fois un premier couplage de couple 23 et un deuxième couplage de couple 25.

5. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, sur la bride d'étanchéité 22 et/ou sur le couplage de couple 23 sont formés des renforts de soudure longitudinaux 24,

• dont le profil peut être courbé ou carré et

• dont le parcours peut

- être tout droit ou

- de forme ondulée ou

- pointé ou

- pointillé.

6. Réservoir sous pression selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les renforts de soudure 24 s'engrènent dans des encoches de soudure 15 de forme complémentaire dans le renfoncement 14 ou dans la réception de couplage 13.

7. Réservoir sous pression selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les renforts de soudure 24 reposent, avant le soudage, sur des renforts de parcours complémentaire sur le renfoncement 14 ou sur la réception de couplage 13.

8. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le contour de la section des couplages de couple 23, 25 et des réceptions de couplage 13, 16

• est un carré ou un hexagone ou un octogone ou un nonagone ou un décagone ou un autre polygone ou

• une étoile ou une autre ligne en zigzag ou

• une ligne ondulée.

9. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le contour de la section du premier couplage de couple 23 et de la première réception de couple 13 consiste en une zone centrale qui est élargie par au moins une zone à peu près en forme de bande qui est orientée vers l'extérieur de façon à peu près radiale.

10. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bride d'étanchéité 22 peut être réceptionnée par un renfoncement complémentaire 14 sur le corps creux 1, qui entoure la réception de couplage 13.

11. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une rainure faisant tout le tour est imprimée dans le renfoncement 14, rainure dans laquelle il est possible d'insérer un joint, comme par exemple un cordon d'étanchéité.

12. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une autre couche repose sur le corps creux 1, qui est renforcée par

• des fibres de verre et/ou

• des fibres de carbone et/ou

• des fibres en aramide et/ou des fibres de dyneema ou d'autres fibres artificielles et/ou

• des fibres naturelles et/ou

• des combinaisons de fibres et de plastique, comme p. ex. des fibres de verre et de polyéthylène, qui coule autour des fibres de verre à des températures relativement élevées, et
qui consiste

• par exemple en résines pouvant constituer des réseaux thermiques ou ultraviolets, ou d'autres résines.

13. Réservoir sous pression selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'une pièce à filetage interne ou une baïonnette ou une autre pièce de couplage peut être insérée dans la pièce de raccordement 2, laquelle présente un profil polygonal sur sa face extérieure.

Zeichnung