CN116968345A - 用于制造器皿和双壁罐的方法 - Google Patents

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玛蒂尔德·德拉莫塔门迪奥拉
杰西·哈维尔·瓦兹奎兹卡斯特罗
亚松森·布特拉格尼奥马丁尼兹
豪尔赫·巴列斯特罗门德斯
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Abstract

本发明提供了一种用于制造被配置为将流体容纳在内的器皿的方法，所述方法包括：提供至少两个至少部分固化的纤维增强聚合物(FRP)结构，使得当至少部分固化的FRP结构彼此联接时限定内部容积，至少部分固化的FRP结构具有被配置成彼此相匹配的互补形状；将至少部分固化的FRP结构彼此联接，使得限定内部容积；一旦至少部分固化的FRP结构彼此联接，就将至少一个FRP材料层缠绕到至少部分固化的FRP结构的至少一部分上；以及应用固化周期以将所得组件固化。

Description

用于制造器皿和双壁罐的方法
技术领域
本发明属于流体储存系统和其制造方法的领域。具体地，本发明涉及一种用于借助于整合至少部分固化的部件来制造器皿的方法，这些至少部分固化的部件一旦被组装和装备就在之后固化在一起。
更具体地，本发明涉及一种用于制造双壁罐的方法，该双壁罐在内器皿与双壁罐的外壁之间设置有隔热件，该内器皿在低温条件下容纳比如液态氢等流体。
背景技术
由于环境原因，必须不断地面临减少化石燃料的使用的挑战。在这种场景下，基于可再生能源生产的绿氢是高效能源供应的合理候选者。绿氢的高能量密度使其成为飞行器应用的新兴替代燃料。
特别地，氢对于高空飞行器来说是有吸引力的燃料，因为与传统的烃燃料相比，氢包含每磅约2.8倍的能量。因此，在飞行器应用中，氢的所述高比能可能是关键的实现因素。然而，实际考虑已极大地妨碍了其使用。虽然氢的比能非常高，但每单位体积的能量相对低。相对于气态形式，液态氢提高其能量密度，同时由于在液体状态下的较低压力而允许降低将氢封闭在内所需的罐的质量。与气态氢在88K和700巴下具有40g/l的密度相比，液态氢在20K和1巴压力下具有70g/l的密度。只有经低温压缩的氢才具有更高密度，在38K和300巴下的值为80g/l。根据这些参数，液化低温形式允许在低压下进行高效储存，并且是长飞行持续时间的飞行器的可行选项。
在这方面，LH2低温罐是未来几代的重型运载火箭、太空探索结构和新绿色飞行器的结构的关键部件之一。在飞行器中，最大的挑战在于开发氢储存系统，因为需要在结合最长的休眠时间要求的情况下降低重量从而产生良好的隔绝和渗透性质。关键挑战中的一些挑战是几何结构、温度、压力、渗透、隔热、氢脆、真空严密性、系统在罐内部的整合和罐在飞行器结构中的整合。
为了利用氢的高比能，相关联的罐应优选地轻量并且必须是隔绝的。使罐隔绝的方法必须处理若干类型的热传递：通过固体的传导、通过气体的传导和约定、和辐射。一些实现高性能隔绝的方法依赖于真空以几乎消除传导和对流气体热传递。
考虑到前述条件，由行业开发的当前在用的解决方案由包括比如以下各项的结构和元件的罐构成：
-双壁罐，这些双壁罐包括外护套和内金属压力器皿。这些器皿通常由铝或钢制成，并且是所使用的最常规的罐之一，主要因为它们是经济且可靠的罐。然而，它们也是用于封闭低温压缩氢的最重类型的罐。
-具有复合增强外包件的金属压力器皿/内衬。金属和复合材料分担结构载荷。制造成本相对于先前的替代性方案降低，而且重量显著降低。
发明内容
本发明通过根据权利要求1所述的一种用于制造被配置为将流体容纳在内的器皿的方法以及根据权利要求10所述的一种用于制造双壁罐的方法来提供针对前述问题的解决方案。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。
在第一发明方面中，本发明提供了一种用于制造被配置为将流体容纳在内的器皿的方法，所述方法包括：
a)提供至少两个至少部分固化的纤维增强聚合物(FRP)结构，使得当这些至少部分固化的FRP结构彼此联接时限定内部容积，这些至少部分固化的FRP结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面；
b)将至少部分固化的FRP结构彼此联接，使得限定内部容积；
c)一旦至少部分固化的FRP结构彼此联接，就将至少一个FRP材料层缠绕到这些至少部分固化的FRP结构的至少一部分上；以及
d)将从步骤c)得到的组件固化。
任何FRP结构或复合材料的性质都由制造工艺条件确定。因此，贯穿整个文件，“部分固化的或“预固化的”纤维增强(FRP)结构”应理解为由复合材料(特别是包括热固性聚合物的材料)构成的结构，与应用在预定持续时间和温度条件下的完全固化周期(FRP结构根据该完全固化周期达到期望的化学性质和机械性质，因此可以被认为是“完全固化的”或简称“固化的”)相比，这些结构已经历不完全固化周期或“部分固化周期”。因此，“至少部分固化的FRP结构”可以被视为在已经历不完全固化周期或完全固化周期之后提供的任一种FRP结构。
“预浸料”是由“预浸渍的”纤维以及部分固化的聚合物基体(比如环氧树脂或酚醛树脂)制成的复合材料。基体用于将纤维结合在一起。固化工艺诱发化学反应，这些化学反应在聚合物链之间产生广泛交联以产生不熔化且不溶解的聚合物网格结构。在足够高的温度下进行交联期间，材料从液体经由凝胶转变成玻璃状固体。
相应地，对至少部分固化的FRP结构进行加工以达到一定的固化程度，根据该固化程度，基体具有比典型树脂高的分子量以便减少树脂流动，这提供促进处理、储存和稍后加工的性质的特定硬度。在所述稍后或后续加工的性质当中，考虑了例如至少部分固化的FRP结构需要具备根据方法的步骤b)进行彼此联接并用作根据步骤c)提供的材料的支撑件(即，“工艺装备”或“模具”)的足够硬度，同时维持至少部分固化的FRP结构的尺寸稳定性和结构完整性。
贯穿本文件提到的铺叠技术(即，自动铺带(ATL)或自动纤维铺放(AFP)，这两种工艺在功能上是类似的)包括应用浸渍有树脂的纤维材料(所谓的“预浸料”)。然而，每种工艺以不同方式来使用以实现特定结构构造目标以在需要之处提供强度或硬度。特别地，一种或另一种工艺的使用主要取决于要制造的零件的几何结构复杂度，其中，AFP允许较高的曲率。
“工艺装备”应被理解为所使用的并且有助于优化FRP结构或复合材料的制造工艺操作的性能的成套仪器和工具。“工艺装备”的示例包括：
-模具；
-真空袋；
-隔板(caul plate)；
-加热设备。
通常，将多个复合片层或带彼此上下地铺叠在模具上，从而产生片层堆叠体。在这方面，“片层”应被理解为要铺在制件上的单个连续复合材料区，其中，同一层中的两个片层通常不重叠。片层的铺叠形成被称为“层压件”或整个“预制件”的堆叠体。模具、芯轴或阳模应被视为用于在模具上制造物品的塑形表面，使得该物品至少在其与模具接触的面上获取模具的形状。
另外，纤维材料增强件可以是玻璃(针对玻璃纤维增强聚合物“GRFP”)、碳(针对碳纤维增强聚合物“CRFP”)、聚合物纤维或用作增强件的任何其他常规材料。在这些材料当中，碳是优选的。
另一方面，成型步骤(所谓的“预成型”)可以通过两种不同的技术来进行，即，热成型或压制成型。简要地，热成型使用膜和热，而压制成型使用按压和力。
因此，可以使用制造工艺的多个组合(即，与工具选项相关)。
氢脆是一种氢损害形式，其源于由于以液体状态保持氢的低温温度范围而使原子氢扩散到某些类型的金属中。在存在氢的情况下，金属材料失去其韧性性质且变得容易脆性断裂。裂纹的起始和扩展可能发生在部件内部和表面上。
一旦在步骤a)中提供的FRP结构已经预固化，这些FRP结构就准备以限定旨在封闭流体的内部容积的方式进行组装(即，彼此联接)。在这个意义上来说，应理解，至少部分固化的FRP结构具备互补几何结构或形状，使得这些FRP结构可以根据步骤b)借助于联接界面彼此联接，在实施例中，该联接界面可以是外形被确定成彼此相匹配的至少部分固化的FRP结构的轮廓和界限。
用于促进FRP结构的联接且在这之后提高其严密性的互补几何结构可以是比如榫槽、凸缘等。
提供在稍后阶段组装以产生器皿的最终几何结构的一系列单独零件(至少部分固化的FRP结构)的这种方式使得能够以舒适方式将各种系统和结构元件安装在器皿内部。特别地，可以在将至少部分固化的FRP结构彼此联接之前将比如防晃壁、管子、挡圈、光导和/或液位传感器等多个内部系统单独地安装在这些FRP结构中。
有利地，由于本发明方法提出的顺序概念(根据该顺序概念，通过联接至少部分固化的FRP结构、然后包裹这些FRP结构并使它们经受最终固化工艺来制造器皿)，系统和结构元件以与其他配置(其中，将流体容纳在内的内部容积是作为整体/单个件和/或在一次性工艺中制造的)相比更高效且更灵活的方式被整合。
另外，鉴于前述顺序概念，该方法还设想在器皿的最终几何结构中提供“中断”，所述中断适于安装和/或插入比如管子、管或其他辅助系统支撑件等外部元件。在这个意义上来说，“中断”应被理解为片层和/或层压件缺乏连续性；即，比如切口、凹口或穿通孔。
有利地，这些中断还有助于在例如于步骤d)中应用的固化周期期间平衡压力，彼此联接的至少部分固化的FRP结构连同包裹(即，包封)所述结构的FRP一起根据该固化周期被固化。
根据常规制造工艺，这种中断通常通过任何精加工操作(例如，数值切割工艺)以单独步骤提供，因此增加了制造阶段的数量。
相比之下，根据本发明的方法，可以在FRP结构的铺叠工艺期间在FRP结构的中段中或通过对轮廓(即，联接表面)进行修形而引入任何中断。特别地，联接表面的互补几何结构可以被塑形为使得当根据步骤b)联接FRP结构时沿着FRP结构之间的接合部形成所述中断。例如，可以在每个FRP结构中形成半孔，使得当两个FRP结构联接时在它们的接合处形成用于使管件通过的孔。
在至少部分固化的FRP结构已根据步骤b)联接之后，通过如下方式包裹所得组件、优选地包裹整个组件：优选地通过自动纤维铺放(AFP)技术或通过丝线缠绕技术提供FRP材料层。
关于“丝线缠绕”技术，其应被理解为复合材料结构制造工艺，该复合材料结构制造工艺主要用于通常为圆形或椭圆形截面部件的中空零件(比如，管子和容器)，并且包括将用热固性树脂浸渍的拉紧的增强纤维丝线和/或带缠绕在阳模或芯轴上。常规地，当滑架水平移动的同时使所述阳模旋转，从而使纤维以期望的图案定向。一旦阳模被完全覆盖达到丝线的期望的厚度和分布图案，就可以将树脂固化。树脂一旦固化，就将阳模移除(脱模工艺)，从而使最终产品为中空的。
丝线缠绕是可以自动化进行的工艺，其中，可以仔细地控制丝线的张力。也可以仔细地控制丝线的取向，使得这些层以不同于前一层的方式层压和定向。建立下部层的纤维的角度确定最终产品的性质。
有利地，该方法简化了工艺装备概念并且降低了相关联的资源成本，因为在根据步骤b)联接至少部分固化的FRP结构之后，所得组件本身用作发生丝线缠绕工艺的阳模。即，所联接的至少部分固化的FRP结构用作用于纤维铺叠以及根据步骤d)的最终固化周期的连续步骤的工艺装备。此外，施加在所缠绕的丝线上的张力也使FRP结构在其缠绕期间维持彼此抵靠。
将复合材料用于FRP结构以及包裹这些FRP结构的外层两者以执行承受结构载荷的功能并且充当用于防止气体渗透的屏障，得到了与使用金属零件的常规器皿相比更轻的器皿。因此，与金属替代性方案相比，还提高了重量指数(GI)，即，器皿/罐的重量对液态氢的重量。
另外，使用上文所描述的复合物制造技术来制造FRP结构以及用于一旦这些FRP结构联接就包裹它们的外FRP材料层的可能性所提供的通用性转化成对片层和层压件厚度的优化选择，这提供了对器皿的渗透性的控制并且防止出现因冷脆造成的微断裂的现象。
更特别地，该方法的通用性允许将“薄片层”与“标准片层”组合以形成层压件，这些层压件是FRP结构的部分以及用于包裹这些FRP结构的FRP材料的部分。
在这个意义上来说，应理解，片层厚度通常大于0.1mm。将片层厚度降低到这个极限通常被称为薄片层。在本发明的上下文中，薄片层将被认为是具有在0.04mm与0.1mm之间的厚度的片层。
组合取决于期望使用所述薄片层制造的器皿的总厚度的比率。在实施例中，至少部分固化的FRP结构完全由薄片层构成，并且根据步骤c)提供的FRP材料层整体上由标准片层制成，从而产生优化铺叠操作的总时间的结构组合。
关于步骤d)的组件(即，在根据步骤b)将至少部分固化的FRP结构彼此联接之后形成的组件，这些至少部分固化的FRP结构随后根据步骤c)由提供的FRP材料层包裹)的固化工艺，优选地用作用于应用固化周期的仪器或工艺装备的加热装置是高压斧、或替代地烤炉。
在实施例中，该方法包括在步骤a)之前通过在以下条件下应用部分固化周期制造每个至少部分固化的FRP结构：
-与适于完成固化周期(FRP结构根据该固化周期被完全固化)的温度相比更低的温度；和/或
-与适于完成固化周期(FRP结构根据该固化周期被完全固化)的持续时间相比更短的持续时间。
在实施例中，该方法包括在应用部分固化周期之前通过自动纤维铺放(AFP)技术或自动铺带(ATL)技术在模具上铺叠包括FRP片层的层压件。
在实施例中，该方法包括在应用部分固化周期之前：
-铺叠组合体，该组合体由蜂窝芯和至少在所述蜂窝芯上的一个侧面从内侧到外侧为：可固化粘合剂层和非晶热塑性膜而形成；
-在该组合体上铺叠干纤维层；
-将所述干纤维和所述组合体布置在单面模具上并且通过将真空片布置在所述单面模具上方来将干纤维和组合体封闭在气密空间中；以及-在真空下用树脂灌注所述干纤维层。
有利地，通过这些步骤获得的并且包括具有蜂窝芯的面板的至少部分固化的FRP结构提供了优化的芯密封解决方案以防止灌注的树脂进入到蜂窝芯的敞开式孔洞中，从而改进其机械性质，尤其是对于弯曲或高度弯曲的面板。
在实施例中，在步骤a)中提供的至少一个至少部分固化的FRP结构包括至少一个隔板和/或壁型元件，该至少一个隔板和/或壁型元件从所述至少部分固化的FRP结构的表面朝向在根据步骤b)将至少部分固化的FRP结构彼此联接时限定的内部容积突出。
晃动是影响储存在容器或罐内的流体并且尤其在将容器安装在运载工具上的情况下因容器可能经受的推撞导致的已知不期望现象。由于这种推撞，对液体推进剂施加侧向力，这往往导致沿着容器壁的纵向延伸范围的不均匀流体流动以及流体跨容器的宽度的相关联的不均匀分布。
流体的晃动运动可能诱发显著的结构载荷和刚体扰动，这可能影响控制系统操作。安装在器皿的内容积内的、从内表面向内延伸的所述隔板和/或所述壁型元件的存在有助于使晃动衰减。
在实施例中，在步骤a)中提供的两个至少部分固化的FRP结构是圆顶状FRP结构，每个圆顶状FRP结构具有凸面外侧和凹面内侧。
应理解，关于零件(即，至少部分固化的FRP结构)相对于彼此的取向或布置，凹面内侧将朝向在根据步骤b)将圆顶状FRP结构彼此联接时限定的内部容积而定向。
从架构和几何角度来看，在本发明的意义上，圆顶状FRP结构可以被理解为球形帽，即，球体的被平面切割得到的任何部分。该圆顶状FRP结构还可以具有稍微不同的凹凸形状，比如抛物面形状。
在实施例中，步骤a)包括提供两个至少部分固化的圆顶状FRP结构和一个至少部分固化的圆柱形FRP结构，其中，每个圆顶状FRP结构包括凸面外侧和凹面内侧；并且其中，根据步骤b)，这两个圆顶状FRP结构中的每一个联接到至少部分固化的圆柱形FRP结构的不同端部。
在实施例中，这两个圆顶状FRP结构包括从每个相应凹面内侧突出的圆形凸缘；并且至少部分固化的圆柱形FRP结构的大小被确定成直径小于或基本上等于每个圆顶状FRP结构的圆形凸缘的直径，使得每个圆顶状FRP结构和至少部分固化的圆柱形FRP结构根据步骤b)以紧密配合彼此联接，其中圆形凸缘与至少部分固化的圆柱形FRP结构的边界重叠。
在实施例中，步骤b)包括在每个圆顶状FRP结构与部分固化的圆柱形FRP结构之间的联接界面处设置吸杯和/或粘合剂膜。
有利地，单独地或与在联接界面处应用粘合剂膜一起设置吸杯系统有助于固定所涉及的FRP结构之间的相对位置。
在实施例中，在步骤e)中获得的器皿是球形器皿。
所述球形器皿是通过联接两个半球形圆顶状FRP结构获得的。
在实施例中，步骤a)包括提供一个至少部分固化的圆顶状FRP结构和一个至少部分固化的圆柱形FRP结构，该至少部分固化的圆柱形FRP结构在其端部中的一个端部处由球形部分封闭；其中，根据步骤b)，将圆顶状FRP结构联接到至少部分固化的圆柱形FRP结构的敞开端部。
在实施例中，圆顶状FRP结构中的至少一个设置有至少一个穿通孔，该至少一个穿通孔被配置为允许插入管并在器皿的内侧与外侧之间建立流体连通。
在实施例中，在步骤a)中提供的至少部分固化的FRP结构是两个半圆柱形结构。
在实施例中，在步骤a)中提供的至少一个部分固化的FRP结构是圆顶状的、具有凸面外所述和凹面内侧，并且至少一个圆顶状FRP结构的厚度从联接界面到所述圆顶状FRP结构的极区逐渐增加，在该极区处该厚度具有其最高值。
应理解，如前述被视为具有球形帽形状的圆顶状FRP结构的极点或顶点应与包括圆顶状FRP结构的联接界面截面的平面(或换句话说，用来切割球体以获得所述球形帽的平面)上方的最大高度点相对应。一旦沿着确定的方向、在特别情况下沿着器皿的纵向方向组装，极点或端点就将与器皿的端部大体上相对应。
还如前述，使用上文所描述的复合物制造技术来制造FRP结构以及用于一旦这些FRP结构联接就包裹它们的外FRP材料层的可能性所提供的通用性转化成对片层和层压件的优化选择。
有利地，在器皿的区中实现了结构增强，根据本发明的一个实施例，通过该器皿的区插入比如管子、管或其他辅助系统支撑件等外部元件以向器皿的内部提供流体和从器皿的内部抽取流体。在根据步骤c)提供包封圆顶状FRP结构的FRP材料层之前的步骤插入所述管件的情况下，所述结构增强是特别有利的。这些管件确实会妨碍在极区中设置所述捆扎的FRP材料层。
另外，圆顶状FRP结构在其极区周围的渐进式过厚将允许通过控制根据步骤c)设置到结构的其余部分上的FRP材料的量来获得均匀厚度，尽管由于管子、管或其他辅助系统支撑件的存在而无法在极区中操作。
在实施例中，该方法包括在将从步骤c)得到的组件固化之后根据步骤d)：
-提供至少两个外FRP结构，使得当这些外FRP结构彼此联接时限定护套，这些外FRP结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面，所述护套的大小被确定成包围从步骤d)得到的组件，从而在该组件的外表面上接触该组件；
-将外FRP结构彼此联接，从而包围从步骤d)得到的组件；以及
-在将外FRP结构彼此联接之后将这些外FRP结构紧固。
外FRP结构在从步骤d)得到的组件上闭合为第二表皮或护套，即，包围至少部分固化的FRP结构、以及设置到所述至少部分固化的FRP结构的至少一部分上的FRP材料层。根据这一点，一旦联接，外FRP结构就与从步骤d)得到的组件接触。以这种方式，外FRP结构有助于将至少部分固化的FRP结构以及设置到所述至少部分固化的FRP结构的至少一部分上的FRP材料层固持在一起，这还增加器皿的总体严密性。
有利地，使用这些附加的外FRP结构使器皿的壁更厚，这增强其承载能力和气体渗透性质。
在将外FRP结构紧固之后，防止所得组件被分解，即，防止器皿分开，并且也防止容纳在内容积内的流体泄露出去。
在实施例中，所提供的外FRP结构是部分固化的；并且该方法包括在已将所述外FRP结构彼此联接从而包围从步骤d)得到的组件之后在真空下应用固化周期，以将所述外FRP结构固化。
这种固化工艺允许以这种方式整合和加固存在的外FRP结构以便获得具有均匀壁结构特征的器皿作为CFRP单件。这样，经固化的外FRP结构将内组件锁定在适当位置中。
在实施例中，外FRP结构可以包括设置在对应联接界面上的互补联接装置；所述互补联接装置被配置为彼此互锁，使得外FRP结构的相对位置由此锁定。在这方面，用于促进FRP结构的联接并在之后提高其严密性的互补几何结构的示例可以是比如榫槽、迷宫密封接缝、凸缘等。
在第二发明方面中，本发明提供了一种用于制造被配置为将流体容纳在内的器皿的方法，所述方法包括：
-提供至少两个内纤维增强聚合物(FRP)结构，使得当这些内FRP结构彼此联接时限定内部容积，这些内FRP结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面；
-将内FRP结构彼此联接；
-提供至少两个外FRP结构，使得当这些外FRP结构彼此联接时限定护套，这些外FRP结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面，所述护套的大小被确定成包围内FRP结构，从而在这些内FRP结构已彼此联接之后在这些内FRP结构的外表面上接触这些内FRP结构；
-将外FRP结构彼此联接，从而包围内FRP结构，使得内FRP结构的相对位置由此锁定；以及
-在将外FRP结构彼此联接之后将这些外FRP结构紧固。
在第三发明方面中，本发明提供了一种用于制造被配置为将流体容纳在内的双壁罐的方法，所述方法包括：
i)提供根据第一发明方面或第二发明方面的方法的实施例中的任一项制造的器皿；
ii)提供至少两个至少部分固化的纤维增强聚合物(FRP)罐结构，使得当这些至少部分固化的FRP罐结构彼此联接时限定内部室，这些至少部分固化的FRP罐结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面，所述内部室的大小被确定成容纳在步骤i)中提供的器皿，使得当器皿容纳在内部室内时在器皿的外侧与至少部分固化的FRP罐结构的内侧之间限定间隙；
iii)将至少部分固化的FRP罐结构彼此联接，从而将在步骤i)中提供的器皿封围在内；其中，至少间隔件设置在器皿的外侧与至少部分固化的FRP罐结构的内侧之间以使至少部分固化的FRP罐结构维持与器皿相距预定距离；
iv)一旦至少部分固化的FRP罐结构彼此联接，就将至少一个FRP材料层缠绕到这些至少部分固化的FRP罐结构的至少一部分上；以及
v)将从步骤iv)得到的组件固化。
通过该方法制造的双壁罐基本上包括三个基本结构元件：在步骤i)中提供的根据第一发明方面或第二发明方面的内器皿，该内器皿旨在将流体容纳在内并且被认为是所谓的双壁罐的内壁；在根据步骤iii)将至少部分固化的FRP罐结构联接之后围绕所述内器皿设置的外壁；以及设置在内器皿(即，内壁)与外壁之间的中间间隙或中间空间，所述中间空间旨在向内器皿提供隔热，在包含比如氢等低温压缩流体的情况下，该内器皿将暴露于极低温度。
就像在步骤i)中提供的器皿的内部容积一样，罐的外壁是通过根据步骤iii)将在步骤ii)中提供的至少部分固化的FRP罐结构联接来提供的。
在实施例中，一旦彼此联接就产生器皿的FRP结构以及产生罐的将所述器皿封闭在内的外壁的FRP罐结构一起在单个阶段中在真空下经受部分固化周期，从而降低在通过本发明的方法制造双壁罐中所涉及的步骤总数量和相关联的成本。
特别地，一旦在步骤ii)中提供的FRP罐结构已经预固化，这些FRP罐结构就准备以限定旨在封闭在步骤i)中提供的器皿的内部室的方式进行组装(即，彼此联接)。在这个意义上来说，应理解，至少部分固化的FRP罐结构具备互补几何结构或形状，使得这些至少部分固化的FRP罐结构可以根据步骤iii)借助于联接界面彼此联接。在实施例中，所述联接界面是外形被确定成彼此相匹配的至少部分固化的FRP罐结构的轮廓和界限。
为了限定围绕器皿设置在其外侧与罐的外壁之间的中间间隙或中间空间，将至少一个间隔件设置到器皿上以使罐的外壁维持与内器皿分开预定距离。
在实施例中，步骤iii)包括提供分布在器皿周围的多个离散机械间隔件以维持内壁与外壁之间的距离。
提供在稍后阶段组装以产生双壁罐的外壁的最终几何结构的一系列单独零件(至少部分固化的FRP罐结构)的这种方式使得能够以高效且灵活的方式将各种系统和结构元件设置和整合在该罐内部。特别地，在将至少部分固化的FRP结构彼此联接之前，可以将比如管子、管等多个内部系统单独地安装在至少部分固化的FRP罐结构中和/或安装在局限在罐(即，在步骤i)中提供的器皿)的内壁与罐的外壁之间的空间中。
在实施例中，该方法包括从限定在器皿与罐的外壁之间的中间间隙内排出空气，并且然后密封这个包封体以免受外大气影响，从而产生真空隔热。
在实施例中，该方法包括在步骤iii)之前至少提供包封器皿的隔热层。
在实施例中，在局限在罐(即，在步骤i)中提供的器皿)的内壁与罐的外壁之间的空间中，设置维持在真空中的隔绝材料。真空和隔绝材料有助于降低热传递并且由此降低可以储存在器皿内的流体(更具体地是液态氧、液态氮或液态氩)的蒸发。
另外，鉴于前述顺序概念，该方法还设想在双壁罐(更具体地是罐的外壁)的最终几何结构中提供“中断”。所述中断适于安装和/或插入比如管子、管或其他辅助系统支撑件等外部元件。
在实施例中，联接表面的互补几何结构可以被塑形为使得当根据步骤iii)联接FRP罐结构时沿着FRP罐结构之间的接合部形成所述中断。
罐的外壁中的中断中的至少一个可以用作真空口以从内壁与外壁之间抽取空气，并且因此获得真空隔热。
有利地，这些中断还有助于在例如在步骤v)中应用的固化周期期间平衡压力，彼此联接的至少部分固化的FRP罐结构连同被设置成包裹(即，包封)所述结构的FRP层一起根据该固化周期被完全固化。
有利地，用于制造本发明的双壁罐的方法简化了工艺装备概念并且降低了相关联的资源成本，因为在根据步骤iii)提供和联接FRP罐结构之后，所得组件用作阳模，通过自动纤维铺放技术或通过丝线缠绕技术将被设置为包裹双壁罐的外壁的FRP材料层设置在该阳模上。
此外，在根据步骤iii)和iv)的制造工艺期间的品质检查和处理也从该方法的逐步排序和简化的工艺装备中受益，并且因此可以以更高效且资源需求更少的方式来实现。
在实施例中，该方法包括在步骤ii)之前通过应用部分固化周期、在与在预定持续时间和温度条件下进行将FRP罐结构完全固化所根据的完全固化周期相比更低的温度和/或更短的持续时间下制造每个至少部分固化的FRP罐结构。
在实施例中，该方法包括在应用部分固化周期之前通过自动纤维铺放或自动铺带在模具上铺叠由所提供的FRP片层形成的层压件。
在实施例中，该方法包括在应用部分固化周期之前：
-铺叠组合体，该组合体由蜂窝芯和至少在所述蜂窝芯上的一个侧面从内侧到外侧为：可固化粘合剂层和非晶热塑性膜而形成；
-在该组合体上铺叠干纤维层；
-将所述干纤维和所述组合体布置在单面模具上并且通过将真空片布置在所述单面模具上方来将干纤维和组合体封闭在气密空间中；以及-在真空下用树脂灌注所述干纤维层。
在实施例中，该方法包括在将从步骤iv)得到的组件固化之后根据步骤v)：
-提供至少两个外FRP罐结构，使得当所述外FRP结构彼此联接时限定护套，这些外FRP罐结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面，所述护套的大小被确定成包围从步骤v)得到的组件，从而在该组件的外表面上接触该组件；
-将外FRP罐结构彼此联接，从而包围从步骤v)得到的组件；以及
-在将外FRP结构彼此联接之后将这些外FRP结构紧固。
外FRP罐结构在从步骤v)得到的组件上闭合为第二表皮或护套，即，包围至少部分固化的FRP罐结构、以及设置到所述至少部分固化的FRP罐结构的至少一部分上的FRP材料层。根据这一点，一旦联接，外FRP罐结构就与从步骤v)得到的组件接触。以这种方式，外FRP罐结构有助于将至少部分固化的FRP罐结构以及设置到所述至少部分固化的FRP罐结构的至少一部分上的FRP材料层固持在一起。
在将外FRP罐结构紧固之后，防止所得组件分解，即，防止双壁罐分开。
在实施例中，所提供的外FRP罐结构是部分固化的；并且该方法包括在将所述外FRP罐结构彼此联接之后在真空下应用固化周期以将所述外FRP罐结构固化。
在实施例中，外FRP罐结构可以包括设置在对应联接界面上的互补联接装置；所述互补联接装置被配置为彼此互锁，使得外FRP罐结构的相对位置由此锁定。在这方面，用于促进FRP结构的联接并在之后提高其严密性的互补几何结构的示例可以是比如榫槽、迷宫密封接缝、凸缘等。
在第四发明方面中，本发明提供了一种用于制造被配置为将流体容纳在内的双壁罐的方法，所述方法包括：
-提供根据第一发明方面或第二发明方面的方法的实施例中的任一项制造的内器皿；
-提供至少两个内纤维增强聚合物(FRP)罐结构，使得当所述内FRP罐结构彼此联接时限定内部室，这些内FRP罐结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面，所述内部室的大小被确定成容纳所提供的器皿；使得当将内器皿容纳在内部室内时在内器皿的外侧与内FRP罐结构的内侧之间限定间隙；
-将内FRP罐结构彼此联接，从而将所提供的器皿封围在内；其中，至少间隔件设置在内器皿的外侧与内FRP罐结构的内侧之间以使内FRP罐结构维持与内器皿相距预定距离；
-提供至少两个外FRP罐结构，使得当所述外FRP罐结构彼此联接时限定护套，这些外FRP罐结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面，所述护套的大小被确定成包围内FRP罐结构，从而在将这些内FRP罐结构彼此联接之后在这些内FRP罐结构的外表面上接触这些内FRP罐结构；
-将外FRP罐结构彼此联接，从而包围内FRP罐结构，使得内FRP罐结构的相对位置由此锁定；以及
-在将外FRP罐结构彼此联接之后将这些外FRP罐结构紧固。
本说明书(包括权利要求、实施方式和附图)中描述的所有特征和/或所描述的方法的所有步骤可以以任何组合形式进行组合，除了这些相互排斥的特征和/或步骤的组合。
附图说明
参考附图，鉴于从本发明的优选实施例(仅作为示例给出并且并不局限于此)中变得显而易见的本发明的详细描述，将清楚地理解本发明的这些和其他的特性和优点。
图1这个图示出了根据本发明实施例的根据用于制造器皿的方法的步骤提供的两个至少部分固化的FRP结构的立体图。
图2这个图示出了根据本发明实施例的根据用于制造器皿的方法的步骤的三个至少部分固化的FRP结构步骤的立体图，这些至少部分固化的FRP结构联接在一起并且用包封至少部分固化的FRP结构的FRP材料层包裹。
图3这个图示出了根据本发明实施例的根据用于制造器皿的方法的步骤的三个至少部分固化的FRP结构步骤的立体图，这些至少部分固化的FRP结构联接在一起并且用包封至少部分固化的FRP结构的FRP材料层包裹。
图4这个图示出了根据本发明实施例的根据用于制造双壁罐的方法的步骤设置在器皿周围的两个至少部分固化的FRP罐结构的立体图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于制造被配置为将流体容纳在内的器皿(10)的方法。
这种方法至少包括以下步骤：
a)提供至少两个至少部分固化的纤维增强聚合物(FRP)结构(11，12)，使得当这些至少部分固化的FRP结构(11，12)彼此联接时限定内部容积，这些至少部分固化的FRP结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面(11.1，12.1)；
b)将至少部分固化的FRP结构(11，12)彼此联接，使得限定内部容积；
c)一旦至少部分固化的FRP结构(11，12)彼此联接，就将至少一个FRP材料层(13)缠绕到这些至少部分固化的FRP结构的至少一部分上；以及
d)将从步骤c)得到的组件固化。
图1示出了根据实施例的本发明方法为了获得器皿(10)所遵循的制造步骤中的一些制造步骤。特别地，图1示出了根据步骤a)提供两个封闭的半圆柱形的至少部分固化的FRP结构(11，12)，所述FRP结构(11，12)包括圆柱形中央部分，其中两个球形部分位于所述圆柱形中央部分的相反两端。更特别地，两个FRP结构(11，12)是互补的，并且一旦联接，这两个FRP结构就限定在其端部处借助于相应球形帽部分封闭的胶囊型结构。
在所示的特定实施例中，两个半圆柱形结构(11，12)在先前都已通过应用部分固化周期、在与在预定持续时间和温度条件下进行将FRP结构(11，12)完全固化所根据的完全固化周期相比更低的温度和/或更短的持续时间下制造而成。
关于在应用所述部分固化周期之前为了获得每个FRP结构(11，12)的预制件而执行的铺叠技术，根据上述方法的不同实施例，这些铺叠技术可以是以下各项中的一种：
●通过自动纤维铺放(AFP)技术或自动铺带(ATL)技术在模具上铺叠由所提供的FRP片层形成的层压件。
●铺叠组合体，该组合体由蜂窝芯和至少在所述蜂窝芯上的一个侧面从内侧到外侧为：可固化粘合剂层和非晶热塑性膜而形成；在该组合体上铺叠干纤维层；将所述干纤维和所述组合体布置在单面模具上并且通过将真空片布置在所述单面模具上方来将干纤维和组合体封闭在气密空间中；以及在真空下用树脂灌注所述干纤维层。
如在图1中可以看到的，每个半圆柱形结构(11，12)包括两个壁型元件(14)，这两个壁型元件从每个对应的内表面朝向当根据上述方法的步骤b)将半圆柱形结构(11，12)彼此联接时限定的圆柱形内部容积突出。
在所示的特定实施例中，所述壁型元件(14)是防晃壁。如先前所描述的，容纳在器皿(10)内的流体的晃动运动可能诱发显著的结构载荷和刚体扰动，这可能影响控制系统操作。安装在器皿(10)的内容积内的、从内表面向内延伸的所述防晃壁(14)的存在有助于使流体的晃动衰减。
所述防晃壁(14)被描绘为具有互补几何结构。特别地，示出的防晃壁(14)被划分成两个半部，这两个半部以如下方式分别设置在不同的半圆柱形结构(11，12)的相对表面上：当根据步骤b)联接半圆柱形结构(11，12)时，互补的防晃壁(14)在器皿(10)的特定截面中布置为以它们的相对轮廓限定近似矩形的间隙以允许容纳在器皿(10)内的流体从中流动的方式面对彼此并且分开一定距离。
关于为了在每个半圆柱形结构(11，12)的内表面上设置防晃壁(14)而执行的铺叠技术，本发明方法的实施例包括在应用部分固化周期之前：在半圆柱形结构(11，12)上铺叠形成每个防晃壁(14)的对应层压件，该层压件优选地通过ATL技术或AFP技术来铺叠。
根据另一实施例，图2示出了本发明方法的制造步骤中的一些制造步骤。图2示出了根据实施例的本发明方法为了获得器皿(10)所遵循的制造步骤中的一些制造步骤。特别地，图2描绘了器皿(10)的纵向截面视图，示出了根据上述方法的步骤a)提供两个圆顶状FRP结构(11，12)。
如在示出的实施例中可以看到的，每个圆顶状FRP结构(11，12)包括凸面外侧和凹面内侧，在根据步骤b)将所有至少部分固化的FRP结构(11，12，15)彼此联接之后，凹面内侧朝向器皿(10)的内部容积定向。
根据步骤a)提供附加的至少部分固化的FRP结构(15)。如可以看到的，至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)联接到两个圆顶状FRP结构(11，12)。特别地，两个圆顶状FRP结构(11，12)包括从每个相应凹面内侧突出的圆形凸缘(16)。至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)的大小被确定成直径小于或基本上等于每个圆顶状FRP结构(11，12)的圆形凸缘(16)的直径。
如可以看到的，每个圆顶状FRP结构(11，12)是根据步骤b)以紧密配合联接到至少部分固化的FRP圆柱形结构(15)的不同端部的，其中圆形凸缘(16)与至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)的边界重叠。
与图1的半圆柱形结构(11，12)一样，两个圆顶状FRP结构和至少部分固化的FRP圆柱形结构(15)在先前都已通过应用部分固化周期、在与在预定持续时间和温度条件下进行将三个FRP结构(11，12，15)完全固化所根据的完全固化周期相比更低的温度和/或更短的持续时间下制造而成。
关于在应用所述部分固化周期之前为了获得每个FRP结构(11，12，15)的预制件而执行的铺叠技术，根据上述方法的不同实施例，这些铺叠技术可以是以下各项中的一种：
●通过自动纤维铺放(AFP)技术或自动铺带(ATL)技术在模具上铺叠由所提供的FRP片层形成的层压件。
●铺叠组合体，该组合体由蜂窝芯和至少在所述蜂窝芯上的一个侧面从内侧到外侧为：可固化粘合剂层和非晶热塑性膜而形成；在该组合体上铺叠干纤维层；将所述干纤维和所述组合体布置在单面模具上并且通过将真空片布置在所述单面模具上方来将干纤维和组合体封闭在气密空间中；以及在真空下用树脂灌注所述干纤维层。
在图2中所示的方法的实施例中，步骤b)包括在每个圆顶状FRP结构(11，12)与至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)之间的联接界面(11.1，12.1)处设置吸杯和/或粘合剂膜。
图2还示出了在一个圆顶状FRP结构(11)中设置若干穿通孔(17)，通过这些穿通孔插入多个管子(17.1)以向器皿(10)的内部提供流体和从该器皿的内部抽取流体。
呈光导形式的液位传感器也被示出为布置在器皿(10)内部、由虚线表示。
最后，图2中示出的实施例还表示一旦至少部分固化的FRP结构(11，12，15)根据步骤b)彼此联接就根据步骤c)提供包封这些至少部分固化的FRP结构的FRP材料层(13)。特别地，所得组件被示出为完全被所述层(13)包裹，根据本发明的方法的不同实施例，所述层可以优选地通过自动纤维铺放(AFP)技术或通过纤维缠绕技术来提供。出于说明性目的，用环绕整个器皿(10)的轮廓的虚线来表示FRP材料层(13)。
在替代性实施例中，步骤a)包括提供一个至少部分固化的圆顶状FRP结构和一个至少部分固化的圆柱形FRP结构，该至少部分固化的圆柱形FRP结构在其端部的一个端部处由球形部分封闭；其中，圆顶状FRP结构根据步骤b)联接到至少部分固化的圆柱形FRP结构的敞开端部，器皿(10)的所得几何结构与图2中示出的器皿(10)的几何结构相同。
图3示出了与图2的实施例类似的实施例。特别地，以与图2中相同的方式，图3描绘了器皿(10)的纵向截面视图，示出了根据上述方法的步骤a)提供两个圆顶状FRP结构(11，12)。
如在所示的实施例中可以看到的，每个圆顶状FRP结构(11，12)根据步骤b)以紧密配合联接到至少部分固化的FRP圆柱形结构(15)的不同端部。
然而，在图3中所示的实施例中，可以看到，圆顶状FRP结构(11)的厚度从与至少部分固化的FRP圆柱形结构(15)的联接界面到所述圆顶状FRP结构(11)的极区逐渐地增加，该圆顶状FRP结构设置有多个管子(17.1)插入穿过的若干穿通孔(17)。
有利地，在器皿(10)的多个管子(17.1)插入所穿过的极区中实现了结构增强。
在这方面，图2中所示的实施例还表示一旦至少部分固化的FRP结构(11，12，15)根据步骤b)彼此联接就根据步骤c)提供包封这些至少部分固化的FRP结构的两个FRP材料层(13，13’)。特别地，所得组件被示出为包括两个层(13)(出于说明性目的用虚线来表示)，这两个层环绕每个圆顶状FRP结构(11，12)与至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)之间的联接界面。
由此，器皿(10)的重量可以通过仅在FRP结构(11，12，15)彼此接合的器皿(10)的特定区域处缠绕FRP材料来优化。
本发明还提供了一种用于制造被配置为将流体容纳在内的双壁罐(20)的方法。
这种方法包括：
i)提供根据权利要求1至8中任一项制造的器皿(10)；
ii)提供至少两个至少部分固化的纤维增强聚合物(FRP)罐结构(21，22)，使得当至少部分固化的FRP罐结构(21，22)彼此联接时限定内部室，这些至少部分固化的FRP罐结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面(21.1，22.1)，所述内部室的大小被确定成容纳在步骤a)中提供的器皿(10)，使得当器皿(10)容纳在内部室内时在器皿(10)的外侧与至少部分固化的FRP罐结构(21，22)的内侧之间限定间隙；
iii)将至少部分固化的FRP罐结构(21，22)彼此联接，从而将在步骤a)中提供的器皿(10)封围在内；其中，至少间隔件(24)设置在器皿(10)的外侧与至少部分固化的FRP罐结构(21，22)的内侧之间以使至少部分固化的FRP罐结构(21，22)维持与器皿(10)相距预定距离；
iv)一旦至少部分固化的FRP罐结构(21，22)彼此联接，就将至少一个FRP材料层(23)缠绕到这些至少部分固化的FRP罐结构的至少一部分上；以及
v)将从步骤iv)得到的组件固化。
图4示出了根据实施例的本发明方法为了获得双壁罐(20)所遵循的制造步骤中的一些制造步骤。特别地，图4示出了根据步骤i)提供器皿(10)以及根据步骤ii)提供两个半圆柱形的至少部分固化的FRP罐结构(21，22)。
在所示的特定实施例中，两个半圆柱形的罐结构(21，22)在先前都已通过应用部分固化周期、在与在预定持续时间和温度条件下进行将半圆柱形的罐结构(21，22)完全固化所根据的完全固化周期相比更低的温度和/或更短的持续时间下制造而成。
关于在应用所述部分固化周期之前为了获得每个FRP罐结构(21，22)的预制件而执行的铺叠技术，根据上述方法的不同实施例，这些铺叠技术可以是以下各项中的一种：
●通过自动纤维铺放(AFP)技术或自动铺带(ATL)技术在模具上铺叠由所提供的FRP片层形成的层压件。
●铺叠组合体，该组合体由蜂窝芯和至少在所述蜂窝芯上的一个侧面从内侧到外侧为：可固化粘合剂层和非晶热塑性膜而形成；在该组合体上铺叠干纤维层；将所述干纤维和所述组合体布置在单面模具上并且通过将真空片布置在所述单面模具上方来将干纤维和组合体封闭在气密空间中；以及在真空下用树脂灌注所述干纤维层。
通过图4的方法制造的双壁罐(20)的实施例还包括包封在步骤i)中提供的器皿(10)的隔热层(未示出)。所述隔热层布置在局限于罐(即，器皿(10))的内壁与罐(20)的外壁之间的空间中。在实施例中，该方法包括将所述隔热层维持在真空中。
此外，为了限定围绕器皿(10)设置在其外侧与罐(20)的外壁之间的中间间隙，将多个间隔件(24)设置到器皿(10)的外表面上以使罐(20)(在图4中示出的特定示例中，该罐由两个半圆柱形的至少部分固化的FRP罐结构(21，22)形成)的外壁维持与内器皿(10)相距预定距离。
如可以看到的，所述间隔件(24)体现为具备矩形截面并且分布在器皿(10)周围的多个离散的机械间隔件(24)。
最后，图4中所示的实施例还表示一旦半圆柱形的罐结构(21，22)根据步骤iii)彼此联接就根据步骤IV)提供包封这些半圆柱形的罐结构的FRP材料层(23)。特别地，所得组件被示出为由所述层(23)部分地包裹，根据本发明方法的不同实施例，所述层可以优选地通过自动纤维铺放(AFP)技术或通过纤维缠绕技术来提供。出于说明性目的，用在一个半圆柱形的罐结构(21)上方的平行灰色条纹来表示FRP材料层(23)。

Claims (14)

1.一种用于制造被配置为将流体容纳在内的器皿(10)的方法，所述方法包括：
a)提供至少两个至少部分固化的纤维增强聚合物(FRP)结构(11，12)，使得当这些至少部分固化的FRP结构(11，12)彼此联接时限定内部容积，这些至少部分固化的FRP结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面(11.1，12.1)；
b)将这些至少部分固化的FRP结构(11，12)彼此联接，使得限定该内部容积；
c)一旦这些至少部分固化的FRP结构(11，12)彼此联接，就将至少一个FRP材料层(13)缠绕到这些至少部分固化的FRP结构的至少一部分上；以及
d)将从步骤c)得到的组件固化。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括在步骤a)之前通过在以下条件下应用部分固化周期来制造每个至少部分固化的FRP结构(11，12)：
-与适于完成固化周期的温度相比更低的温度，这些FRP结构(11，12)根据该固化周期被完全固化；和/或
-与适于完成固化周期的持续时间相比更短的持续时间，这些FRP结构(11，12)根据该固化周期被完全固化。
3.根据权利要求2所述的方法，该方法进一步包括在应用该部分固化周期之前通过自动纤维铺放(AFP)技术或自动铺带(ATL)技术在模具上铺叠包括FRP片层的层压件。
4.根据权利要求2所述的方法，该方法进一步包括在应用该部分固化周期之前：
-铺叠组合体，该组合体由蜂窝芯和至少在所述蜂窝芯上的一个侧面从该蜂窝芯的内侧到外侧为：可固化粘合剂层和非晶热塑性膜而形成；
-在该组合体上铺叠干纤维层；
-将所述干纤维和所述组合体布置在单面模具上并且通过将真空片布置在所述单面模具上方来将所述干纤维和所述组合体封闭在气密空间中；以及
-在真空下用树脂灌注所述干纤维层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤a)中提供的至少一个至少部分固化的FRP结构(11，12)包括至少一个隔板和/或壁型元件(14)，该至少一个隔板和/或壁型元件从所述至少部分固化的FRP结构(11，12)的内表面朝向在根据步骤b)将这些至少部分固化的FRP结构(11，12)彼此联接时限定的该内部容积突出。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤a)中提供的两个至少部分固化的FRP结构(11，12)是圆顶状FRP结构，每个圆顶状FRP结构(11，12)具有凸面外侧和凹面内侧。
7.根据权利要求8所述的方法，其中，至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)是在步骤a)中提供的；其中，这两个圆顶状FRP结构(11，12)包括从每个相应凹面内侧突出的圆形凸缘(16)；并且其中，该至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)的大小被确定成直径小于或基本上等于每个圆顶状FRP结构(11，12)的圆形凸缘(16)的直径，使得每个圆顶状FRP结构(11，12)和该至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)根据步骤b)以紧密配合彼此联接，其中这些圆形凸缘(16)与该至少部分固化的圆柱形FRP结构(15)的边界重叠。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的方法，其中，这些圆顶状FRP结构(11，12)中的至少一个设置有至少一个穿通孔(17)，该至少一个穿通孔被配置为允许插入管(17.1)并且在该器皿(10)的内侧与外侧之间建立流体连通。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，在步骤a)中提供的至少一个部分固化的FRP结构(11，12)是圆顶状的、具有凸面外侧和凹面内侧，并且所述圆顶状FRP结构(11，12)的厚度从该联接界面(11.1，12.1)到所述圆顶状FRP结构的极区逐渐增加。
10.一种用于制造被配置为将流体容纳在内的双壁罐(20)的方法，所述方法包括：
i)提供根据权利要求1至9中任一项制造的器皿(10)；
ii)提供至少两个至少部分固化的纤维增强聚合物(FRP)罐结构(21，22)，使得当这些至少部分固化的FRP罐结构(21，22)彼此联接时限定内部室，这些至少部分固化的FRP罐结构被塑形为具有被配置成彼此相匹配的互补联接界面(21.1，22.1)，所述内部室的大小被确定成容纳在步骤i)中提供的该器皿(10)，使得当该器皿(10)容纳在该内部室内时在该器皿(10)的外侧与这些至少部分固化的FRP罐结构(21，22)的内侧之间限定间隙；
iii)将这些至少部分固化的FRP罐结构(21，22)彼此联接，从而将在步骤i)中提供的该器皿(10)封围在内；其中，至少间隔件(24)设置在该器皿(10)的外侧与这些至少部分固化的FRP罐结构(21，22)的内侧之间以使这些至少部分固化的FRP罐结构(21，22)维持与该器皿(10)相距预定距离；
iv)一旦这些至少部分固化的FRP罐结构(21，22)彼此联接，就将至少一个FRP材料层(23)缠绕到这些至少部分固化的FRP罐结构的至少一部分上；以及
v)将从步骤iv)得到的组件固化。
11.根据权利要求10所述的方法，该方法进一步包括在步骤iii)之前至少提供包封该器皿(10)的隔热层。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，该方法进一步包括在步骤ii)之前通过应用部分固化周期、在与在将这些FRP罐结构(21，22)完全固化的预定持续时间和温度条件下的完全固化周期相比更低的温度和/或更短的持续时间下制造每个至少部分固化的FRP罐结构(21，22)。
13.根据权利要求12所述的方法，该方法进一步包括在应用该部分固化周期之前通过自动纤维铺放(AFP)技术或自动铺带(ATL)技术在模具上铺叠由所提供的FRP片层形成的层压件。
14.根据权利要求12所述的方法，该方法进一步包括在应用该部分固化周期之前：
-铺叠组合体，该组合体由蜂窝芯和至少在所述蜂窝芯上的一个侧面从内侧到外侧为：可固化粘合剂层和非晶热塑性膜而形成；
-在该组合体上铺叠干纤维层；
-将所述干纤维和所述组合体布置在单面模具上并且通过将真空片布置在所述单面模具上方来将所述干纤维和所述组合体封闭在气密空间中；以及
-在真空下用树脂灌注所述干纤维层。
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