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1、(10)申请公布号 CN 103380323 A (43)申请公布日 2013.10.30 CN 103380323 A *CN103380323A* (21)申请号 201080071150.1 (22)申请日 2010.11.30 F17C 1/16(2006.01) F17C 1/06(2006.01) (71)申请人 高级轻型工程有限公司 地址 荷兰代尔夫特 (72)发明人 扬雅克布斯马蒂斯科伯特 格里特威廉万林登贝格 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 田军锋 魏金霞 (54) 发明名称 容器 (57) 摘要 容器， 包括设置有纤维材料层的基本流。
2、体密 封的衬垫、 以及用于将附属器安装至容器的安装 部。 安装部包括基本圆柱形的颈部分， 该颈部具有 径向向外延伸的底部凸缘。 底部凸缘轴向固定地， 但可自由旋转地保持在衬垫与纤维材料层之间。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.07.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/NL2010/050804 2010.11.30 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/074373 EN 2012.06.07 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (1。
3、0)申请公布号 CN 103380323 A CN 103380323 A *CN103380323A* 1/1 页 2 1. 一种容器， 包括设置有纤维材料层的基本流体密封的衬垫以及用于将附属器安装 至容器的安装部， 所述安装部包括具有径向向外延伸的底部凸缘的基本圆柱形的颈部分， 其特征在于， 所述底部凸缘轴向固定地但自由旋转地保持在所述衬垫与所述纤维材料层之 间。 2. 根据权利要求 1 所述的容器， 其中， 所述底部凸缘通过卡扣连接连接至所述衬垫的 刚性部分。 3.根据权利要求1或2所述的容器， 其中， 所述卡扣连接包括圆周延伸的凹槽与凹口的 连接， 所述连接在所述安装部与所述衬垫之间径。
4、向地起作用。 4. 根据前述权利要求的任一项所述的容器， 其中， 所述衬垫设置有安装凹部， 使得所述 衬垫的外表面平滑地连接至所述底部凸缘的顶表面。 5. 根据前述权利要求的任一项所述的容器， 其中， 所述圆柱形颈部分是管状的， 并且与 所述容器的孔相符。 6. 根据权利要求 5 所述的容器， 其中， 所述容器的所述附属器延伸进所述管状颈部分 的内部。 7.根据权利要求5或6所述的容器， 其中， 所述衬垫的边缘部分延伸进所述管状颈部分 的所述内部， 而所述附属器的底部分封闭地接合所述衬垫的所述边缘部分。 8. 根据权利要求 1-7 的任一项所述的容器， 其中， 所述附属器轴向固定地但自由旋转 。
5、地保持在所述管状颈部分的所述内部。 9. 根据前述权利要求的任一项所述的容器， 其中， 所述衬垫在卸载条件下保持其形状。 10. 根据前述权利要求的任一项所述的容器， 其中， 所述纤维材料层没有抑制纤维的运 动的基底材料。 11. 根据前述权利要求的任一项所述的容器， 其中， 所述纤维材料层包括以曲面最短程 线的方式缠绕在所述衬垫上的一个或多个纤维， 使得所述纤维或各个所述纤维仅沿其纵向 轴承受负载。 12. 根据前述权利要求的任一项所述的容器， 其中， 所述纤维材料层的径向外侧设置有 涂层。 13. 根据前述权利要求的任一项所述的容器， 其中， 所述容器的所述径向外侧设置有包 围所述安装部的。
6、手柄部分。 14. 根据权利要求 13 所述的容器， 其中， 所述手柄部分设置有结合至所述容器的外表 面的底表面。 权 利 要 求 书 CN 103380323 A 2 1/5 页 3 容器 技术领域 0001 本发明涉及容器， 其包括利用纤维材料层缠绕的基本上流体密封的衬垫， 以及用 于将附属器安装至容器的安装部。 背景技术 0002 这种纤维增强的容器作为压力容器成功地使用， 并且提供了轻质结构的优点。这 种类型的容器可有利地用作压力容器使用， 例如， 作为用于压力高达 700bar 的气态流体的 压力容器。这种容器还可用于保存液态流体或甚至固态流体以及处于大气压力下的流体。 然而， 至今。
7、为止用于在这种容器上安装附属器的方式还难以令人满意。 特别地， 难以避免这 种附属器在使用过程中受到力而损坏容器的轻质结构。 发明内容 0003 本发明旨在缓解上述问题。在此本发明提供容器， 包括纤维材料层缠绕的基本流 体密封的衬垫， 以及用于将附属器安装至容器的装置， 装置包括基本圆柱形的颈部分， 该颈 部分具有径向向外延伸的底部凸缘， 其中底部凸缘是轴向固定地， 但旋转自由地保持在衬 垫与纤维材料层之间。通过在衬垫与纤维材料层之间可自由旋转地保持， 容器结构不需要 吸收任何施加在附属器上关于其纵向轴的扭转力矩。扭转力矩仅造成装置的旋转运动， 而 不会造成破坏装置。 0004 通过卡扣连接将。
8、凸缘底部连接至衬垫的刚性部分能够使纤维材料缠绕衬垫同时 使安装部附接至所述衬垫便利。 通过以在安装部与衬垫之间径向作用的圆周延伸的凹槽与 凹口的连接实施卡扣连接， 可获得简单但精密的卡扣连接。 0005 通过对所述衬垫设置安装凹部， 使得衬垫的外表面基本平滑地连接至底部凸缘的 顶表面， 纤维材料层能够以平滑的过渡应用于衬垫和连接的安装部， 而没有降低纤维材料 的强度的危险。 0006 通过对安装部设置包围衬垫的孔的圆柱形颈部分， 此安装部可非常适用于安装控 制与容器流体连通的附属器、 诸如阀门。 有利地， 容器的这种附属器可延伸进管状颈部分内 部。特别地， 附属器可直接或间接地安装至管状颈部分。
9、内部。可通过例如螺纹连接实施直 接安装。 0007 有利地， 衬垫可设置有延伸进管状颈部分内部的边缘部分， 而附属器的底部分与 衬垫的边缘部分封闭地接合。这允许获得简单但可靠的容器的流体密封结构。有利地， 附 属器轴向固定地但自由旋转地保持在管状颈部分内部。 这使得能够通过附属器对容器的扭 转负载进行双重阶段的防护。这种结构可例如通过在附属器内提供圆周凹槽、 以及在管状 颈部分中提供使止动销或夹延伸穿过的横孔进行实施。 0008 在容器中， 衬垫可提供密闭流体， 而纤维层可提供结构的强度。衬垫可是柔性的， 例如可由金属薄片制成。 然而， 衬垫还可构造地更加刚性， 使得在卸载条件下衬垫保持其形 。
10、状。在这种构造中， 可通过衬垫的形状保持性能来使得利用纤维材料来缠绕衬垫便利。在 说 明 书 CN 103380323 A 3 2/5 页 4 非常精密的构造中， 纤维材料层可以没有抑制纤维运动的基底材料。这允许纤维在容器变 形时运动， 使得容器的抗冲击性与纤维材料在将纤维保持在适当位置的基底材料内缠绕的 容器相比可显著增强。优选地， 纤维材料层包括以曲面最短程线方式缠绕在衬垫上的一个 或多个纤维， 使得该纤维或每个纤维仅沿其轴线承受负载。这种容器在例如 US7219812 中 公开。因此柔性纤维材料对容器提供结构增强， 而衬垫仅提供流体密闭。 0009 可在纤维材料层的径向外侧设置涂层、 例。
11、如用于避免纤维材料损坏的保护涂层。 这种涂层优选的由柔性的强韧的可延展的材料制成、 例如软质聚氨酯 (PUR)。 0010 容器的径向外侧可设置有包围安装部的手柄部分。这种手柄部分可促进抓握容 器， 但也可用作保护结构来包含安装部以及附属器受到横向力以及弯矩。 0011 手柄部分可设置有结合至容器外侧的底表面。 该结合可例如通过将手柄部分的底 表面熔化或胶粘至容器的包围安装部的外表面产生。 该手柄部分可有利地结合至设置在纤 维材料层径向外侧的涂层。 有利地， 该手柄部分可安装至不是安装部的其他结构、 例如安装 至容器的外侧， 从而避免施加在手柄部分上的力直接传递至安装部。该手柄部分还可有利 地。
12、用于任何类型的容器， 包括由纤维材料层缠绕的基本流体密闭性的衬垫， 其中手柄部分 结合至纤维材料层。优选地， 纤维材料层的径向外侧然后设置有涂层 ( 即， 同样在具有用于 安装附属器的传统安装部的容器内 )。 0012 本发明的实施方式的另外的优点在从属的权利要求中描述。 0013 现在利用多个在图中示出的示例性实施方式来进一步解释本发明。 附图说明 0014 在附图中 ： 0015 图 1 示出了根据本发明的容器的视图 ； 0016 图 2 是示出了图 1 的容器的顶部分的横截面， 并且 0017 图 3 是示出了图 1 的容器的上顶部分的替代的结构。 0018 附图是作为非限制性的示例提供。
13、的本发明的优选的实施方式的示意图示。 具体实施方式 0019 图 1 示出了容器 1。在此实施方式中， 容器 1 可以是例如轻质压力容器。特别地， 容器 1 可用于容纳丙烷， 并可具有 30bar 的测试压力。容器 1 的容量可以是例如 30.5L， 并 且空的重量可以是例如 6.5kg。容器 1 内容纳的丙烷气体的重量可以是例如 12.8kg。容器 的高度可以是例如 710mm， 直径可以是例如 296mm。这种容器 1 可以例如用于为叉车保存丙 烷。 0020 参考图 2， 容器 1 包括基本流体密封的衬垫 2。衬垫 2 设计用于保存流体， 特别是 在高达 30bar 的压力下将液化气体与。
14、气体保存较长的一段时间， 例如几天或几个月。示例 性实施方式的衬垫2在不受加压内容物的负载时可保持其形状不变。 衬垫2可由例如HDPE 的基本刚性的塑料材料并且可以通过例如旋转成型工艺或吹制成型工艺制成。衬垫 2 也可 替代地由诸如单层或多层金属薄片的柔性材料制成。 0021 衬垫2在其外表面33上已设置有纤维材料的层3。 这种纤维材料可以是例如嵌入 在基底材料内的短的或长的纤维束， 其可抑制纤维相对于彼此的运动。这种层 2 例如可使 说 明 书 CN 103380323 A 4 3/5 页 5 用编织纤维材料或非编织纤维材料的树脂浸渍垫制造。纤维材料可以是例如碳纤维、 玻璃 纤维、 凯芙拉纤。
15、维或芳纶纤维或者其组合。 0022 在示例性实施方式中， 纤维材料层由多个已缠绕在衬垫 2 上的纤维丝形成。纤维 丝可有利地干燥缠绕， 因此可以没有抑制纤维运动的基底材料。 在这种构造中， 纤维材料层 3 可包括一个或多个以曲面最短程线的方式缠绕衬垫的外表面 33 的纤维， 使得此纤维或各 个纤维仅沿其纵向轴承受负载。衬垫的外表面 33 优选地可基本完全由纤维材料的层 3 覆 盖， 使得纤维材料吸收机械负载， 并且衬垫 2 起到提供流体密封的作用。纤维材料层 2 的径 向外侧 34 可设置有涂层 32， 用于例如使纤维材料层 3 免受损坏。有利地， 涂层 32 由柔性材 料制成以便于允许与其接。
16、触的纤维运动。 0023 容器 1 设置有用于将附属器安装至容器 1 的安装部 4。这种附属器例如可以是阀 门13， 但也可以是例如压力计、 流动管路或者压力校正器。 安装部4包括基本圆柱形的颈部 分 5， 颈部分 5 具有径向向外延伸的底部凸缘 6。底部凸缘 6 轴向固定地但旋转自由地保持 在衬垫 2 与纤维材料层 3 之间。因此， 安装部 4 不能沿其轴 7 相对于容器 1 运动， 但能够在 不损坏衬垫 2 或者纤维材料层 3 的情况下关于其轴 7 旋转。因为是在没有端部止挡的情况 下旋转， 因此旋转可是自由旋转。然而， 这种自由旋转仍可包括大量摩擦， 或可包括由棘轮 机构产生的指数化。 。
17、0024 还参考图 2， 示出了底部凸缘 6 支撑在衬垫 2 的外表面 33 上。在此实施方式中， 衬垫 2 设置有安装凹部 12， 使得衬垫的外表面 33 基本平滑地连接于底部凸缘 6 的顶表面。 在此实施方式中， 底部凸缘 6 通过卡扣连接 9 连接于衬垫 2 的刚性部分。卡扣连接 9 可包 括与凹口12共同作用的圆周地延伸的凹槽10， 使得凹槽-凹口连接在安装部4和衬垫2之 间径向地作用。 0025 在示出的实施方式中， 圆柱形的颈部分5是管状的， 并且与容器1的孔20一致。 如 所示的， 圆柱形的颈部分 6 圆周地包围衬垫 2 中的开口 21。衬垫 2 的边缘部分 14 延伸进入 管状。
18、的颈部分 5 的内部。边缘部分 14 由附属器 13 的底部分 16 封闭地接合。实施方式中 示出的附属器 13 是轴向固定地但是旋转自由地保持在管状颈部分 5 的内部 15 中。 0026 在附属器 13 的圆柱形底座 24 的凹槽 23 中设置有密封圈 22。在此实施方式中已 加工出衬垫 2 的延伸进入颈部分 5 的内部 15 的边缘部分 14， 以提供平滑的表面， 用于与附 属器的密封圈 22 共同密封。圆柱形底座 24 本身已经通过一组锁定销 25 固定从而无法相 对于装置 4 进行轴向运动。锁定销 25 延伸穿过安装部 4 的颈部分 5， 并且被接纳在附属器 13 的圆柱形底座 24。
19、 的圆周凹槽 26 内， 使得该附属器能够相对于安装部 4 的颈部分 5 关于 其纵向轴 7 自由地旋转。阀门外罩 27 已通过螺纹 28 螺纹地接合在圆柱形的底座 24 内。在 圆柱形底座 24 的顶部分内已设置有一组孔洞 29， 以便于可通过工具来接合底座从而抑制 底座的旋转， 从而使得阀门外罩 27 能够旋进或旋出圆柱形的底座 24。 0027 在容器1的顶表面上已设置有包围安装部4的手柄部分18。 手柄部分形成了保护 安装部 4 以及安装在其中的附属器免受横向负载的顶端。手柄部分 18 已设置有结合至容 器 1 的外表面的底表面 19。在此实施方式中， 手柄部分 18 的下表面 19 。
20、胶接至涂层 32 的外 表面， 涂层 32 应用于纤维材料的层 3。作用在手柄部分 18 的负载被传递至涂层 32。 0028 参考图 3， 其示出了附属器 13 的简化的实施方式。在此实施方式中， 设置了没有 圆柱形底座的附属器 13， 使得阀门外罩 27 的底部分直接螺纹地接合在安装部 4 的颈部分 5 说 明 书 CN 103380323 A 5 4/5 页 6 的内部 15 内。然后附属器 13 可与安装部 4 共同旋转。在使用过程中， 手柄部分 18 的护板 31 保护安装部 4 的颈部分 5 不受横向力。在正常的操作过程中， 护板 31 保护装置 4 的颈部 分 5， 从而防止将阀。
21、门外罩 27 从颈部分旋出， 该颈部分与阀门外罩自由并且共同地旋转。 0029 技术人员应当清楚本发明不限于上述示例性实施方式， 而是如附加的权利要求中 所限定的在本发明的范围内可能有多种变体。 0030 参考符号 0031 1 容器 0032 2 衬垫 0033 3 层 0034 4 安装部 0035 5 颈部分 0036 6 底部凸缘 0037 7 轴线 A 0038 8 刚性部分 0039 9 卡扣连接 0040 10 凹槽 0041 11 凹口 0042 12 安装凹部 0043 13 附属器 0044 14 边缘部分 0045 15 颈部分内部 0046 16 附属器底部分 0047。
22、 17 - 0048 18 手柄部分 0049 19 底表面 0050 20 孔 0051 21 开口 0052 22 密封圈 0053 23 凹槽 0054 24 圆柱形底座 0055 25 锁定销 0056 26 圆周凹槽 0057 27 阀门外罩 0058 28 螺纹 0059 29 孔洞 0060 30 圆柱形底座顶部分 0061 31 护板 0062 32 涂层 0063 33 外表面 说 明 书 CN 103380323 A 6 5/5 页 7 0064 34 径向外侧 说 明 书 CN 103380323 A 7 1/3 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103380323 A 8 2/3 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103380323 A 9 3/3 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103380323 A 10 。