專利名稱：具有密封環(huán)的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容器，它包括一包圍流體腔的組合壁，該組合壁至少在一個連接部位被連接到橫穿流體腔并延伸穿過組合壁的軸型體上，所述組合壁包括不透水的內(nèi)襯層，圍繞該內(nèi)襯層設(shè)置纖維，該組合壁至少在一個連接部位通過密封環(huán)和所述軸形體相連。
這種類型的容器是眾所周知的，經(jīng)常被用于存儲所供應(yīng)的氣體或液體。該組合壁通常由相對柔軟的塑料內(nèi)襯層組成，圍繞該內(nèi)襯層，纖維被設(shè)置在相對硬的支撐層上。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，和普通的鋼壁相比，該容器的壁相對輕、成本低，同時具有相當?shù)膹姸取?br> 在這種公知的容器內(nèi)，在連接部位，組合壁通過環(huán)被剛性地連接到軸形體上。
這種公知容器的缺點是，在連接部位位于組合壁和軸形體之間的密封經(jīng)常不是非常可靠。具體地說，一旦容器經(jīng)受沖擊或震動負載，組合壁可能破裂或在連接部位對環(huán)造成損害。
因此在實踐中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這是一個問題，即如何將支撐層中的纖維以及與所述纖維相比相對柔軟的組合壁的內(nèi)襯層和軸形體相連，同時保證密封并使對支撐層和/或內(nèi)襯層的損害最小。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠避免上述缺陷的上述類型的容器。為了實現(xiàn)這個目的，符合本發(fā)明的容器的特征是，將所述環(huán)設(shè)計成密封環(huán)，該密封環(huán)能夠以圍繞軸形體密封的方式可軸向地滑動，同時設(shè)置止動裝置，用于在至少一個軸向方向限制密封環(huán)相對于軸形體的滑動距離。
因而實現(xiàn)了在保持密封的同時，纖維和/或內(nèi)襯層能夠相對于軸形體軸向移動，從而纖維和/或內(nèi)襯層與軸形體之間的張力由于所述移動而被減少。通過使用止動裝置，可以阻止由于太大的移動而引起的對組合壁的損害。
通過以在連接部位被分別設(shè)置在密封環(huán)和軸形體上的相配合的壓表面作為止動裝置，例如在流體腔內(nèi)的流體的壓力作用下當所述壓表面彼此相向運動時，可以使位于所述壓表面之間的組合壁的纖維被夾緊。這具有一個優(yōu)點，即在所述施壓期間，纖維之間可能存在的游隙可以被消除，從而最大數(shù)量的被包圍的纖維可以被用于在組合壁和軸形體之間傳輸力。
在另一個實施例中，容器中的纖維被設(shè)計成可承受張力的繩線，它圍繞內(nèi)襯層被纏繞，橫穿流體腔的軸形體包括一在兩個連接部位穿過組合壁的受拉體。纖維最好被干燥地圍繞內(nèi)襯層纏繞，也就是沒有粘結(jié)材料，同時為了保護最外側(cè)的纖維，最好設(shè)置一彈性體的密封層。
對于這種容器，流體例如液化石油氣(LPG)可以在一定壓力下被存儲。通過內(nèi)襯層，流體壓力可以被傳輸?shù)矫芊猸h(huán)，從而例如在上述壓表面的幫助下，位于中間的纖維可以在密封環(huán)和軸形體之間被夾緊。對于這種壓力容器，操作安全性以及組合壁和軸形體之間連接的力的傳輸特別重要。
應(yīng)該指出的是，通過干繞法纏繞纖維，可以阻止由于例如對容器的沖擊或震動而引起位于粘結(jié)材料中間的纖維松動而產(chǎn)生的對組合壁的損害。此外，通過干繞法纏繞纖維，由于不需要時間對粘結(jié)材料進行硬化，所以可以更快地制造容器。
在另一個優(yōu)選實施例中，在至少一部分連接部位，纖維和組合壁的內(nèi)襯層分別和密封環(huán)相連。因此纖維和密封環(huán)之間的連接以及內(nèi)襯層和密封環(huán)之間的連接可以被優(yōu)化，以便更好地實現(xiàn)連接功能，對于上述兩個連接，應(yīng)該考慮要被連接材料的特性。例如纖維可以被剛性地夾緊到這樣的狀態(tài)，即被夾緊部分的纖維平滑地和未被夾緊部分的纖維對齊，以便降低纖維磨損和破裂的風險，同時內(nèi)襯層和密封環(huán)之間的連接例如是可以滑動的，從而在保持密封動作的同時，能夠獲得內(nèi)襯層相對于密封環(huán)的移動。在例如制造期間內(nèi)襯層收縮時或組合壁承受沖擊和震動時，這一點特別有用。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求中被描述。
應(yīng)該指出的是，在本申請文件中，流體不僅應(yīng)該被理解成液體或液態(tài)固體物質(zhì)，而且還可理解成是氣體或蒸汽。
下文通過詳細地介紹在附圖中被顯示的實施例而更好地理解本發(fā)明，在附圖中

圖1示意性顯示了所述容器的橫截面；圖1A詳細地顯示了圖1所示容器的連接部位；圖1B詳細地顯示圖1A所示密封環(huán)的一側(cè)的橫截面視圖。
應(yīng)該指出的是，附圖僅僅示意性表示優(yōu)選實施例。在附圖中，相同的附圖標記代表相同或相應(yīng)的元件。
圖1顯示了容器1。容器1包括一包圍流體腔3的組合壁2。在兩個彼此相對的連接部位4，該組合壁2與橫穿流體腔3的軸形體5相連。在所舉的實施例中，軸形體5配備有受拉體18，該受拉體在所述連接部位穿過組合壁2，這在圖1A中被詳細地顯示?？拷亩瞬浚芾w18上具有徑向向外延伸的法蘭部20。
參考圖1A，組合壁2包括不透水的內(nèi)襯層6，圍繞該襯層，纖維7被設(shè)置在支撐層內(nèi)。在這個實施例中，組合壁2中的纖維7被設(shè)計成能夠承受拉力的繩線19，所述繩線19圍繞柔軟的、不透水的內(nèi)襯層6盤繞。內(nèi)襯層6被設(shè)計成相對于纖維層7而相對柔軟的軟芯，例如一種聚乙烯芯，至少在它自身重量的作用下，它能夠保持其形狀?？沙惺芾K線19被設(shè)計成纖維扭絞線束，例如玻璃、碳和/和聚酰胺纖維，所述纖維在縱向被捆扎起來。最好，一種可承受拉力繩線幾次被纏繞在內(nèi)襯層6上。
一種其組合壁和中央軸是可承受拉力的容器是眾所公知的。有關(guān)這種容器的詳細介紹和它的制造方式可以參考已公開的歐洲專利申請EP0879 381。
在連接部位4，通過圍繞軸形體5而安裝的密封環(huán)8，將組合壁2和軸形體5相連，因而密封環(huán)8能夠沿縱向軸線A的方向軸向自由地滑動。
在一種優(yōu)選方式中，密封環(huán)8上具有圓柱形通道，用于容納軸形體5的圓柱形部分。該圓柱形通道可以包括一個或多個槽14，O型環(huán)15被容納在槽14內(nèi)。因此利用一種簡單的方式，能夠在密封環(huán)8和軸形體5之間獲得一種可靠的氣密性密封。應(yīng)該清楚的是，可以利用不同的方式實現(xiàn)所述密封，例如利用彈簧圈或一種壓配合。
容器1具有一種止動裝置，用于相對于流體腔3限制沿受拉體18軸向向外的距離，即限制密封環(huán)8可以沿受拉體18的縱向軸線所滑動的距離。該止動裝置包括被設(shè)置在密封環(huán)8上的第一壓表面21和被設(shè)置在法蘭部分20上的第二壓表面22。第一和第二壓表面21、22被如此設(shè)置，因此通過相對于流體腔3軸向向外沿縱向軸線A的方向沿受拉體18移動密封環(huán)8，壓表面21、22彼此相向移動，同時夾緊位于這兩個壓表面中間的繩線19。
壓表面21、22具有曲率，因此纖維可以被夾緊到這樣的狀態(tài)，即纖維被夾緊部分基本上平滑地和鄰近的纖維非夾緊部分對齊。這在圖1A中被詳細地顯示。繩線19和內(nèi)襯層6被分別連接到密封環(huán)5上。
當向流體腔3提供具有壓力的流體時，向外壓內(nèi)襯層6和與其相連的密封環(huán)8。繩線19承受拉力，限制內(nèi)襯層6的向外運動。通過第一壓表面21和第二壓表面22的相互配合，密封環(huán)8的移動也受限制。采用這種方式，繩線19被夾緊，沒有游隙，處于這種狀態(tài)，即每個被夾緊的纖維可以向受拉體18傳送力。
密封環(huán)8包含彎曲的喉形接觸表面25，沿著它，相應(yīng)的彎曲部分26以滑動方式鄰接。通過使內(nèi)襯層6的彎曲部分26以滑動方式和所述喉形接觸表面25配合，能夠在密封環(huán)8和內(nèi)襯層6之間獲得良好的力的傳輸，同時在保持密封作用的同時，內(nèi)襯層6可以沿該接觸表面進行一定程度的滑動。當容器由于流體腔3充滿流體而處于受壓狀態(tài)時，這一點特別重要。
參考圖1B，它詳細地顯示了密封環(huán)8的橫截面。在該圖中可以看到，第一壓表面21具有曲率，因此繩線19從它們和內(nèi)襯層6相分離的區(qū)域G可以和壓表面22平滑地對齊?？拷鼌^(qū)域G，接觸表面21具有圓角II，因此，減少了對繩線19和/或內(nèi)襯層6損害的機會。
彎曲接觸表面25具有喉形凹曲率III，因此和鄰近側(cè)部分IVa、IVb相比，中間部分M更靠近軸形體5的縱向軸線A。因此在縱向軸線A的方向，密封環(huán)8和內(nèi)襯層6之間能夠獲得更好的力的傳輸。此外，由于內(nèi)襯層6向內(nèi)變形，也就是向流體腔3方向變形，所以增加了內(nèi)襯層從密封環(huán)8的接觸表面25脫離的難度。采用這種方式，當組合壁2向內(nèi)運動時，對內(nèi)襯層6的損害機會很小，同時保證良好的密封。
應(yīng)該指出的是，可以在容器內(nèi)采用這種優(yōu)異的方式實現(xiàn)喉形彎曲接觸表面部分和相應(yīng)的內(nèi)襯層彎曲部分的滑動配合，即組合壁的內(nèi)襯層必須被固定地連接到軸形體上。
應(yīng)該清楚的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，可以有很多變型。
例如組合壁和密封環(huán)之間可以有其它形式的連接，例如粘接。同樣可以具有不同形式的止動裝置，因而能夠在兩個方向限制軸向移動。
同時，組合壁的纖維可以相對短些，在粘結(jié)材料中，這些纖維可以具有相互交叉的朝向。此外，所述繩線能夠僅僅包含一種纖維。除了塑料之外，內(nèi)襯層可以由其它不同的材料制成，例如金屬膜。
此外，容器可以僅包括一個連接部位，例如在一個容器的示例中，作為一個托架，軸形體橫穿流體腔，在和連接部位相反的一側(cè)，它支撐內(nèi)襯層。另外，容器可以包括多個連接部位，容器可以具有幾個受拉體。
這些變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，是非常清楚的，它們都在本發(fā)明權(quán)利要求書所要求保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種容器，它包括包圍流體腔的組合壁，該組合壁在至少一個連接部位和橫穿流體腔并延伸穿過組合壁的軸形體相連，該組合壁包括不透水內(nèi)襯層，圍繞該襯層設(shè)置纖維，該組合壁至少在一個連接部位通過一個環(huán)和所述軸形體相連，其特征在于所述環(huán)作為密封環(huán)被設(shè)置得以圍繞軸形體密封的方式可沿軸向滑動，并且設(shè)置一止動裝置，用于在至少一個軸向方向限制密封環(huán)相對于軸形體滑動的距離。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述容器，其特征在于所述止動裝置包括設(shè)置在密封環(huán)上的第一壓表面和設(shè)置在軸形體上的第二壓表面，所述第一壓表面和第二壓表面被如此設(shè)置，即通過密封環(huán)沿軸形體滑動，所述壓表面可以彼此相向運動，從而夾緊位于組合壁中的纖維。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2所述容器，其特征在于作為一個或多個可承受拉力的繩線，所述纖維圍繞內(nèi)襯層纏繞，橫穿流體腔的所述軸形體包括一受拉體，該受拉體在兩個彼此相對的連接部位穿過組合壁。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求2或3所述容器，其特征在于所述第二壓表面至少部分地沿軸形體的徑向向外延伸的法蘭部延伸。
5.一種根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述容器，其特征在于至少在部分連接部位，纖維和組合壁的內(nèi)襯層分別和密封環(huán)相連。
6.一種根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述容器，其特征在于所述密封環(huán)包括彎曲的喉形接觸表面，沿著該接觸表面，內(nèi)襯層相應(yīng)的彎曲部分可滑動地與其接觸。
7.一種根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述容器，其特征在于所述內(nèi)襯層和所述接觸表面無界限地配合。
8.一種根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述容器，其特征在于所述密封環(huán)包括圓柱形通道，用于容納軸形體的一個圓柱形部分，該圓柱形通道包括至少一個槽，一O型環(huán)被容納在該槽中，并以氣密方式密封該通道和軸形體的圓柱形部分之間的中間空間。
全文摘要
一種容器，它包括包圍流體腔的組合壁，該組合壁在至少一個連接部位和延伸穿過該組合壁的軸形體相連。該組合壁包括不透水內(nèi)襯層，圍繞該內(nèi)襯層設(shè)置支撐纖維。該組合壁至少在一個連接部位通過密封環(huán)以密封的方式和所述軸形體相連，該密封環(huán)以可軸向移動的方式圍繞軸形體被設(shè)置。
文檔編號F17C1/02GK1434912SQ00819161
公開日2003年8月6日 申請日期2000年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者揚·雅各布斯·馬泰斯·科佩特, 安迪·德貝克 申請人:高級輕型構(gòu)件集團公司