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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-250910 , eingereicht am 4. Dezember 2013, deren Inhalt in seiner Gesamtheit hierin enthalten ist.
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HINTERGRUND
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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Tanks.
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Stand der Technik
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Bei der Herstellung eines Hochdrucktranks (nachfolgend ”Tank” genannt) wird eine Faser um einen Liner oder eine Hülle des Tanks gewickelt, um die Druckfestigkeit zu erhöhen. Zum Beispiel nimmt eine in der
JP 2010-253789A beschriebene Technik Bilder eines Liners und einer zuvor auf den Liner aufgewickelten Faser auf und identifiziert einen Farbunterschied, um die Position der auf den Liner gewickelten Faser zu erfassen.
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Wenn eine Faser in mehreren Schichten aufgewickelt wird, wobei die Faser auf zuvor gewickelte Faser gewickelt wird, besteht jedoch, wenn die Fasern der jeweiligen Schichten die gleiche Farbe haben, eine Schwierigkeit dieser Technik darin, die Position der Faser auf der Grundlage des Farbunterschieds mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Daher besteht eine Notwendigkeit für eine Technik, die die Position der auf den Liner gewickelten Faser mit hoher Genauigkeit erfasst.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Tanks (Tankherstellungsverfahren) mit einer um einen Außenumfang eines Liners gewickelten Faser bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst die Schritte: (a) Erwärmen einer Faser, (b) Wickeln der erwärmten Faser auf den Außenumfang des Liners, (c) Gewinnen einer Temperatur der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser und (d) Erfassen einer Position der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser relativ zu dem Liner auf der Grundlage der gewonnenen Temperatur der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Vorrichtung zum Herstellen eines Tanks (Tankherstellungsvorrichtung) zeigt.
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein mit der Tankherstellungsvorrichtung durchgeführtes Tankherstellungsverfahren zeigt.
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3 ist ein Diagramm, das einen Liner zeigt;
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4(A) und 4(B) sind Diagramme, die den Zustand der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser zeigt; und
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5 ist eine Kurve, die eine Beziehung zwischen einer beobachteten Temperatur und einem Abstand von einem Ende eines Mundstücks zeigt, wenn die Faser bis auf eine (n + 1)-te Lage aufgewickelt ist.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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A. Ausführungsform
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A1. Konfiguration der Vorrichtung zum Herstellen eines Tanks
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1 ist ein Diagramm, das die Konfiguration einer Tankherstellungsvorrichtung 100 zeigt. Die Tankherstellungsvorrichtung 100 ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines Tanks 15 aus einer auf einen Liner 10 gewickelten Faser W. Die Tankherstellungsvorrichtung 100 umfasst eine Faserabwickeleinheit 20, eine Harzimprägniereinheit 30, eine Ausrichtungseinheit 40, eine Erwärmungseinheit 50, Infrarotkameras 60, eine Regelungsvorrichtung oder einen Kontroller 70 und eine Liner-Drehvorrichtung 90.
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Die Faserabwickeleinheit 20 ist eine Vorrichtung zum Abwickeln von Fasern. Die Faserabwickeleinheit 20 umfasst mehrere Spulen 21, mehrere Förderrollen 22 und eine Führungsrolle 23. Gemäß dieser Ausführungsform sind Kohlenstofffasern auf die jeweiligen Spulen 21 aufgewickelt. Die Führungsrolle 23 stellt mehrere, von den jeweiligen Spulen 21 abgewickelte Fasern ein und wickelt die eingestellten Fasern zu der Harzimprägniereinheit 30 ab.
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Die Harzimprägniereinheit 30 umfasst einen Tank 31, der ein in Wärme aushärtendes Epoxidharz in flüssiger Form enthält, und bewirkt, dass die von der Faserabwickeleinheit 20 abgewickelten Fasern mit dem Epoxidharz imprägniert werden.
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Die Ausrichtungseinheit 40 ist ein Mechanismus zum Ausrichten der mit dem Epoxidharz imprägnierten Faser W zu einem Bündel und Führen der Faser W zu des Liners 10, so dass sie auf den Liner 10 gewickelt werden. Die Ausrichtungseinheit 40 entspricht einer ”Wickelvorrichtung”.
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Die Erwärmungseinheit 50 erwärmt die Faser W. Gemäß dieser Ausführungsform bilden die Erwärmungseinheit 50 und die Ausrichtungseinheit 40 eine Einheit, wobei die Erwärmungseinheit 50 ausgelegt ist, um die durch die Ausrichtungseinheit 40 geführte Faser W unter Verwendung einer Hochfrequenzspule zu erwärmen. Die Erwärmungstemperatur kann zum Beispiel die Umgebungstemperatur sein, wobei die Tankherstellungsvorrichtung 100 auf einer Temperatur von +10°C oder höher gehalten wird, und kann in dem Temperaturbereich von nicht höher als 100°C gewählt werden. In diesem Temperaturbereich härtet das Epoxidharz, mit der die Faser W imprägniert wird, nicht aus.
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Die Liner-Drehvorrichtung 90 ist ausgelegt, um den Liner 10 zu drehen und so eine Zugkraft auf die Faser W auszuüben und die erwärmte Faser W auf den Liner 10 zu wickeln.
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Die Infrarotkameras 60 sind ausgelegt, um die Temperatur des Liners 10, die sich in ihren Sichtfeldern befindet, und die Temperaturen der auf den Liner 10 gewickelten Faser W zu erfassen. Die Infrarotkameras 60 entsprechend einem ”Erfassungsvorrichtung”.
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Die Regelungsvorrichtung 70 umfasst einen Detektor 80 und eine Speichereinheit 85. Der Detektor 80 erfasst die Position der auf den Außenumfang des Liners 10 aufgewickelten Faser relativ zu dem Liner 10 auf der Grundlage der durch die Infrarotkameras 60 gewonnenen Temperaturen. Gemäß dieser Ausführungsform erfasst der Detektor 80 die Positionen der Faser W auf einer auf den Liner 10 gewickelten äußersten Lage relativ zu den Positionen von Enden 14L und 14R des Liners 10. Die Speichereinheit 85 speichert vorbestimmte Positionen der Faser W relativ zu dem Liner 10.
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Die Regelungsvorrichtung 70 regelt zum Beispiel die Faserabwickeleinheit 20, die Harzimprägniereinheit 30, die Ausrichtungseinheit 40, die Erwärmungseinheit 50, die Infrarotkameras 60 und der Liner-Drehvorrichtung 90, die oben beschrieben sind, um so die Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 zu wickeln. Die Regelungsvorrichtung 70 vergleicht die erfasste Position der Faser W mit der in der Speichereinheit 85 gespeicherten vorbestimmten Position der Faser W relativ zu dem Liner 10 und bestimmt, ob die Position der auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelten Faser W richtig oder falsch ist. Wenn bestimmt wird, dass die Position der Faser W von der vorbestimmten Position abweicht (wenn eine falsche Position bestimmt wird), regelt die Regelungsvorrichtung 70 zum Beispiel die Faserabwickeleinheit 20, die Ausrichtungseinheit 40 und der Liner-Drehvorrichtung 90 so, dass das Aufwickeln der Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 gestoppt wird.
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A2. Tankherstellungsverfahren
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2 ist ein Flussdiagramm, das ein durch die Tankherstellungsvorrichtung 100 durchgeführtes Tankherstellungsverfahren zeigt. Das Tankherstellungsverfahren 15 stellt zuerst den Liner 10 bereit (Schritt S10).
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3 ist ein Diagramm, das den Liner 10 zeigt. Der Liner 10 ist ein Hohlbehälter mit einem Zylinderabschnitt 11 in einer im Wesentlichen zylindrischen Form und Domabschnitten 13 in einer im Wesentlichen halbkugeligen Form, die an beiden Enden des Zylinderabschnitts 11 angeordnet sind. Der Liner 10 kann aus einem Harzmaterial wie etwa einem auf Nylon basierenden Harz hergestellt sein. Kopfenden der Domabschnitte 13 sind jeweils auf einer Mittenachse des Liners 10 angeordnet. Mundstücke 14 zum Befestigen von Rohren oder Ventilen sind jeweils an einer der Kopfenden der Domabschnitte 13 angeordnet.
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Nachdem der Liner 10 bereitgestellt ist, wird die Erwärmungseinheit 50 betätigt, um die Faser zu erwärmen W (Schritt S20 in 2). Die Erwärmungseinheit 50 erwärmt die Faser W auf eine bestimmte Temperatur, die niedriger als die Aushärtungstemperatur des Epoxidharzes ist, mit dem die Faser W imprägniert ist, jedoch höher als die Temperatur der Umgebung, in der sich der Liner 10 befindet. Zum Beispiel erwärmt die Erwärmungseinheit 50 die Faser W, indem die obere Grenztemperatur auf 100°C und die untere Grenztemperatur auf die Umgebungstemperatur +10°C eingestellt wird.
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Gemäß dieser Ausführungsform beträgt die Umgebungstemperatur etwa 20 bis 30°C, und die Erwärmungseinheit 50 erwärmt die Faser W auf etwa 70 bis 80°C.
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Anschließend wird die Ausrichtungseinheit 40 betätigt, um die erwärmte Faser W so zu führen, dass sie auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelt wird (Schritt S30 in 2).
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4(A) ist ein Diagramm, das den Zustand zeigt, in dem die Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelt ist. Die in der Nachbarschaft des Liners 10 angeordneten Infrarotkameras 60 sind in 4(A) ebenfalls gezeigt. Gemäß dieser Ausführungsform umfassen die Infrarotkameras 60 zwei Infrarotkameras 60R und 60L. Die Infrarotkamera 60L ist so angeordnet, dass sie Aufnahmen von einem Ende 14L von einem der Mundstücke 14 zu dem Domabschnitt 13 in der Umgebung des Endes 14L und dem Zylinderabschnitt 11 macht. Die Infrarotkamera 60R ist hingegen so angeordnet, dass sie Aufnahmen von einem Ende 14R des weiteren der Mundstücke 14 zu dem Domabschnitt 13 in der Umgebung des Endes 14R und dem Zylinderabschnitt 11 macht. In 4(A) ist die Faser W auf den Liner 10 etwa in einem rechten Winkel zu einer Richtung parallel zu der Mittenachse CX des Liners 10 aufgewickelt. Ein solches Aufwickeln der Faser W wird ”Umfangs-(FRP)Aufwickeln” genannt, und die Breite der Umfangswicklung in der Richtung parallel zu der Mittenachse CX wird ”Wicklungs-(FRP)Breite” genannt. Die Tankherstellungsvorrichtung 100 ist nicht auf die Umfangswicklung beschränkt, sondern ist dazu geeignet, die Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 durch ”schraubenförmige Wicklung” zu wickeln, die die Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 in einem bestimmten Winkel, der nicht etwa der rechte Winkel ist, aufzuwickeln. Aus Gründen der Vereinfachung der Beschreibung beschreibt die Ausführungsform einen Aspekt der Tankherstellungsvorrichtung 100, wonach die Faser W durch Umfangswickeln auf den Liner 10 aufgewickelt wird.
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4(B) ist eine vergrößerte Ansicht eines durch eine gestrichelte Linie in 4(A) gezeigten Bereichs C. 4(B) zeigt den Zustand, in dem die Faser W bis zu einer (n + 1)-ten Lage auf den Außenumfang des Liners 10 auf der Seite des Endes 14L von einem der Mundstücke 14 gewickelt ist.
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Die Infrarotkameras 60 werden dann betätigt, um die Temperaturen der auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelten Faser W zu gewinnen (Schritt S40 in 2). In Schritt S40 nehmen die Infrarotkameras 60 Bilder der Umgebungen des Zylinderabschnitts 11 und der Domabschnitte 13 des Liners 10 auf, um so die Temperaturen der Faser W und die Temperatur des Liners 10 in ihrem Sichtfeld zu gewinnen.
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Nachdem die Temperaturen durch die Infrarotkameras 60 gewonnen sind, wird der Detektor 80 verwendet, um die die Position der aufgewickelten Faser W relativ zu dem Liner 10 auf der Grundlage der gewonnenen Temperaturen zu gewinnen (Schritt S50 in 2).
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5 ist eine Kennlinie, die die Beziehung zwischen der beobachteten Temperatur und dem Abstand von dem Ende 14L des Mundstücks 14 zeigt, wenn die Faser W bis auf die (n + 1)-te Lage aufgewickelt ist. 5 zeigt eine Kurve mit der Temperatur als Ordinate und dem Abstand von dem Ende 14L des Mundstücks 14 als Abszisse. In diesem Zustand ist die Faser W bis zur n-ten Lage auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelt worden, und die Faser W einer (n + 1)-ten Lage ist auf die Faser W der n-ten Lage gewickelt. Die zuvor bis auf die n-te Lage aufgewickelte Faser ist vor dem Aufwickeln erwärmt worden, ihre Temperatur hat jedoch durch Abgabe von Wärme an die unteren Lagen und den Liner 10 abgenommen. Daher hat von den durch die Infrarotkameras 60 gewonnenen Temperaturen die Faser der (n + 1)-ten Lage die höchste Temperatur, die Faser der n-ten Lage die zweithöchste Temperatur und der Liner 10 die niedrigste Temperatur. Zum Beispiel haben die Faser W der n-ten Lage und die Faser W der (n + 1)-ten Lage eine Temperaturdifferenz von etwa 20 bis 30°C. Die Temperatur am Ende der Faser W auf der (n + 1)-ten Lage hat durch Abgabe von Wärme abgenommen, so dass sie näher bei der Temperatur der Faser W der n-ten Lage liegt. Die Beziehung zwischen der beobachteten Temperatur und dem Abstand von dem Mundstück 14 (die Position) ergibt demzufolge eine Kurve wie sie in 5 gezeigt ist.
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Der Detektor 80 berechnet einen Wendepunkt fL der Kurve und bestimmt eine Position, die dem Wendepunkt fL entspricht, als eine Position WL eines Endes der Faser W auf der Seite des Endes 14L des einen der Mundstücke 14. Entsprechend berechnet der Detektor 80 einen Wendepunkt fR der Kurve und bestimmt eine Position, die dem Wendepunkt fR entspricht, als eine Position WR eines Endes der Faser W auf der Seite eines Ende 14R des weiteren der Mundstücke 14. Der Detektor 80 berechnet ferner einen Abstand von der Position WL des Endes der Faser W zu der Position WR des Endes der Faser W als Wicklungsbreite (FRP-Breite).
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Nach der Erfassung der Position WL der Faser W auf der äußersten Lage, bestimmt die Regelungsvorrichtung 70, ob die Position der auf den Liner 10 gewickelten Faser W äquivalent zu einer vorbestimmten Position ist (S60 in 2). Die Positionen der Faser W auf jeder Lage von den Enden 14L bzw. 14R der Mundstücke 14 sind im Voraus bestimmt worden und in der Speichereinheit 85 gespeichert worden. Insbesondere bestimmt die Regelungsvorrichtung 70, ob die Position WL der Faser W von dem Ende 14L des Mundstücks 14 in einem Toleranzbereich der vorbestimmten Position liegt.
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Wenn die Position WL der Faser W auf der (n + 1)-ten Lage von dem Ende 14L des Mundstücks 14 äquivalent zu der vorbestimmten Position ist, d. h. bei der Bestimmung der richtigen Position der Faser W (Schritt S60: JA in 2), bestimmt die Regelungsvorrichtung 70 anschließend, ob die Faser W bis auf eine bestimmte Lage auf den Außenumfang des Liners 10 aufgewickelt worden ist (Schritt S80). Wenn die Faser W noch nicht bis auf die bestimmte Lage auf den Außenumfang des Liners 10 aufgewickelt worden ist (Schritt S80: NEIN), regelt die Regelungsvorrichtung 70 die jeweiligen Komponenten der Tankherstellungsvorrichtung 100 und wiederholt sukzessive die Verarbeitung der Schritte S20 bis S60. Zum Beispiel kann die Bestimmung, ob die Faser W bis auf die bestimmte Lage auf den Liner 10 aufgewickelt worden ist, auf der Erfassung der bestimmten Lage sowohl auf der Seite des Endes 14L als auch auf der Seite des Endes 14R basieren, wenn die Faser von der Seite des Ende 14L des einen der Mundstücke 14 zur Seite des Endes 14R des weiteren der Mundstücke 14 aufgewickelt ist.
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Wenn hingegen die Position WL der Faser W auf der (n + 1)-ten Lage von der vorbestimmten Position abweicht, d. h. wenn eine falsche Position der Faser W bestimmt wird (Schritt S60: NEIN in 2), wird die Faser der Lage, deren Position als falsch bestimmt wurde (d. h. die (n + 1)-te Lage in diesem Beispiel) von des Liners 10 entfernt (Schritt S70). Insbesondere steuert die Regelungsvorrichtung 70 zum Beispiel die Faserabwickeleinheit 20, die Ausrichtungseinheit 40 und die Liner-Drehvorrichtung 90 so, dass die Aufwicklung der Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 gestoppt wird. Nachdem das Aufwickeln der Faser W gestoppt ist, kann zum Beispiel die Bedienungsperson die Faser W der (n + 1)-ten Lage von des Liners 10 entfernen.
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Nach Entfernen der Faser W der (n + 1)-ten Lage von des Liners 10 regelt die Regelungsvorrichtung 70 zum Beispiel die Position der Ausrichtungseinheit 40 relativ zu dem Liner 10 und die Drehung des Linersdrehvorrichtung 90 und wiederholt die Verarbeitung der Schritte S20 bis S60, um zu bewirken, dass die Position WL der Faser W auf der (n + 1)-ten Lage äquivalent zu der vorbestimmten Position ist. Diese Reihe von Operationen modifiziert die Position der auf den Liner 10 gewickelten Faser W.
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Wenn die Position WL der auf den Liner 10 gewickelten Faser W äquivalent zu der vorbestimmten Position ist (wenn die richtige Position bestimmt wird) (Schritt S60: JA) und wenn die Faser W bis auf die bestimmte Lage auf den Liner 10 gewickelt worden ist (Schritt S80: JA), ist das Verfahren zur Herstellung des Tanks 15 durch die Tankherstellungsvorrichtung 100 abgeschlossen. Der hergestellte Tank 15 wird anschließend einem Aushärtungsprozess unterzogen, in dem das Harz, mit dem die Faser imprägniert ist, aushärtet, sowie einem Teilezusammenbauprozess und wird zum Beispiel mit Wasserstoffgas gefüllt.
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A3. Vorteilhafte Effekte
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Das oben beschriebene Tankherstellungsverfahren 15 erfasst die Position der auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelten Faser W auf der Grundlage der Temperaturen der Faser W. Dieses Verfahren ermöglicht die hochgenaue Erfassung der Position der auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelten Faser W. Bei der Anwendung, bei der die Faser W in mehreren Lagen aufgewickelt wird, ist die Position der zuletzt aufgewickelten Faser W auf der Grundlage der Temperaturdifferenz zwischen der zuvor auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelten Faser W und der zuletzt aufgewickelten Faser W erfassbar. Dieses Verfahren gewährleistet demzufolge eine im Vergleich zu dem Verfahren zum Erfassen der Position der Faser W auf der Grundlage der Farbe der Faser hochgenaue Erfassung der Position der Faser.
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Dieses Verfahren kann somit während der Aufwicklung der Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 bestimmen, ob die Position der auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelten Faser W die richtige Position oder die falsche Position ist. Das heißt, dieses Verfahren muss den Prozess des Aufwickelns der Faser W auf den Außenumfang des Liners 10 zum Bestimmen der richtigen Position oder der falschen Position der Faser W nicht unterbrechen, was die für die Herstellung des Tanks 15 erforderliche Gesamtzeit verkürzt. Fern stoppt dieses Verfahren, wenn bestimmt wird, dass die Position der Faser W von der vorbestimmten Position abweicht, den Betrieb der Tankherstellungsvorrichtung 100 und modifiziert die Position der auf den Außenumfang des Liners 10 gewickelten Faser W. Dies ermöglicht die Aufwicklung der Faser W an der richtigen Position auf dem Liner 10.
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Die richtige Position oder die falsche Position der Faser W ist auf der Grundlage der durch die Infrarotkameras 60 gewonnenen Temperaturen leicht einstellbar. Dieses Verfahren kann somit sofort den Betrieb der Tankherstellungsvorrichtung 100 stoppen und ferner das Aufwickeln der Faser W auf den Liner 10 stoppen, wenn bestimmt wird, dass die Position der Faser W von der vorbestimmten Position abweicht. Dies verringert die Menge der Faser W, die von des Liners 10 entfernt werden muss, wenn die Position der Faser W modifiziert wird, wodurch wiederum die Arbeitslast der zum Herstellen des Tanks 15 erforderlichen Operation und die Herstellungskosten reduziert werden.
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B. Modifikationen
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B1. Modifikation 1
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Die oben beschriebene Ausführungsform beschreibt das Tankherstellungsverfahren durch Erfassen der Position der Faser bei der Umfangswicklung der Faser W auf den Liner 10. Bei einer schraubenförmigen Wicklung der Faser W auf den Liner 10 kann der Detektor 80 in entsprechender Weise die Position WL der Faser W auf der Seite des Endes 14L von einem der Mundstücke 14 auf der Grundlage der durch die Infrarotkameras 60 gewonnenen Temperaturen erfassen. Der Detektor 80 kann ferner den Winkel der schraubenförmigen Wicklung durch Berechnen eines Winkels zwischen einer geraden Linie, die zwei unterschiedliche Positionen der Faser W verbindet, und der Mittenachse CX berechnen. Die Regelungsvorrichtung 70 kann anschließend bestimmen, ob der erfasste Winkel der schraubenförmigen Wicklung äquivalent zu einem vorbestimmten Winkel ist. Wenn bestimmt wird, dass der Winkel der schraubenförmigen Wicklung von dem vorbestimmten Winkel abweicht, kann die Regelungsvorrichtung 70 die Tankherstellungsvorrichtung 100 so steuern, dass der Winkel der schraubenförmigen Wicklung modifiziert wird.
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B2. Modifikation 2
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In der oben beschriebenen Ausführungsform umfasst die Tankherstellungsvorrichtung 100 die Harzimprägniereinheit 30, die die durch die Faserabwickeleinheit 20 abgewickelte Faser mit dem Epoxidharz imprägniert. Alternativ kann die Faserabwickeleinheit 20 ein Bahnelement der im Voraus mit einem Harz imprägnierten (Vorimprägnierung) Faser W abwickeln. Wenn die Vorimprägnierung verwendet wird, kann auf die Harzimprägniereinheit 30 der Tankherstellungsvorrichtung 100 verzichtet werden.
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B3. Modifikation 3
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In der oben beschriebenen Ausführungsform bilden die Erwärmungseinheit 50 und die Ausrichtungseinheit 40 eine Einheit. Alternativ kann die Erwärmungseinheit 50 getrennt von der Ausrichtungseinheit 40 angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Erwärmungseinheit 50 zwischen die Ausrichtungseinheit 40 und des Liners 10 angeordnet sein.
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B4. Modifikation 4
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In der oben beschriebene Ausführungsform werden die zwei Infrarotkameras 60L und 60R verwendet, um die Temperaturen auf der Seite des Endes 14L bzw. der Seite des Ende 14R des jeweiligen Mundstücks 14 zu gewinnen. Alternativ kann auch nur eine Infrarotkamera verwendet werden, um die Temperaturen sowohl auf der Seite des Endes 14L als auch auf der Seite des Endes 14R des jeweiligen Mundstücks 14 zu gewinnen. Es kann auch nur eine Infrarotkamera vorgesehen sein, die in die Richtung parallel zu der Mittenachse CX des Tanks 15 bewegt werden kann, um sowohl auf der Seite des Endes 14L als auch auf der Seite des Endes 14R des jeweiligen Mundstücks 14 Bilder aufzunehmen.
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B5. Modifikation 5
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In der oben beschriebene Ausführungsform haben die Faser W der (n + 1)-ten Lage und die Faser W der n-ten Lage, die auf den Liner 10 gewickelt sind, die Temperaturdifferenz von etwa 20 bis 30°C. Die Temperatur der durch die Erwärmungseinheit 50 erwärmten Faser W kann auf eine solche Temperatur eingestellt werden, die eine Temperaturdifferenz von zum Beispiel etwa 5°C oder etwa 1 bis 2°C zwischen der Faser W der (n + 1)-ten Lage und der Faser W der n-ten Lage, die auf den Liner 10 gewickelt sind, liefert. Selbst eine solche Temperaturdifferenz erlaubt eine Unterscheidung zwischen der Temperatur der (n + 1)-ten Lage und der Temperatur der n-ten Lage mit Hilfe der Infrarotkameras 60. Der Detektor 80 kann somit die Position der Faser W auf der (n + 1)-ten Lage erfassen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Tankherstellungsverfahren mit einer auf einen Außenumfang einer Form gewickelten Faser bereitgestellt, das die Schritte umfasst: (a) Erwärmen einer Faser, (b) Aufwickeln der erwärmten Faser auf den Außenumfang des Liners, (c) Gewinnen der Temperatur der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser, und (d) Erfassen einer Position der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser relativ zu dem Liner auf der Grundlage der Temperatur der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser. Das Tankherstellungsverfahren erfasst die Position der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser auf der Grundlage der Temperatur der Faser. Dies ermöglicht eine hochgenaue Erfassung der Position der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser. Wenn die Faser in mehreren Lagen aufgewickelte wird, ist die Position der zuletzt aufgewickelten Faser relativ zu dem Liner mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage einer Temperaturdifferenz zwischen zuvor auf den Außenumfang des Liners aufgewickelten Faser und der zuletzt auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser erfassbar.
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In dem Tankherstellungsverfahren kann der Schritt (d) ferner bestimmen, ob die erfasste Position der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser relativ zu dem Liner die richtige Position oder die falsche Position ist. Das Tankherstellungsverfahren dieser Konfiguration kann mit hoher Genauigkeit bestimmen, ob die Position der Faser die richtige Position oder die falsche Position ist.
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In dem Tankherstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann, wenn bestimmt wird, dass die erfasste Position der Faser von einer vorbestimmten Position abweicht, der Schritt (d) die Position der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser relativ zu dem Liner modifizieren. Das Tankherstellungsverfahren dieser Konfiguration ermöglicht es, dass die Faser an der korrekten Position relativ zu dem Liner aufgewickelt wird.
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In dem Tankherstellungsverfahren kann der Schritt (d) die Position der Faser auf der äußersten Lage von den auf den Außenumfang des Liners gewickelten Fasern relativ zu dem Liner auf der Grundlage der Temperatur der auf den Außenumfang des Liners gewickelten Faser erfassen. Das Tankherstellungsverfahren dieser Konfiguration kann die Position der Faser auf der äußersten Lage auf der Grundlage der Temperaturdifferenz zwischen der Faser der äußersten Lage von den zuvor auf den Außenumfang des Liners gewickelten Fasern und der Faser einer weiteren Lage oder des Liners hochgenau erfassen.
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Die Erfindung kann durch verschiedene, von dem oben beschriebenen Tankherstellungsverfahren abweichende Aspekte implementiert sein. Zum Beispiel durch eine Vorrichtung zum Erfassen einer Position einer auf den Außenumfang einer Form gewickelten Faser, und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Tanks.
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Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, Beispiele und Modifikationen beschränkt, sondern kann in einer Vielzahl von weiteren Modifikationen implementiert sein, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die technischen Merkmale der Ausführungsformen, Beispiele oder Modifikationen, die den technischen Merkmalen der jeweiligen Aspekte entsprechen, in geeigneter Weise ersetzt oder kombiniert werden, um einen Teil oder alle der oben beschriebenen Probleme zu lösen oder um einen Teil oder alle der oben beschriebenen vorteilhaften Effekte zu erhalten. Jedes der technischen Merkmale kann in geeigneter Weise weggelassen werden, sofern nicht das technische Merkmal hier als notwendig beschrieben ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-250910 [0001]
- JP 2010-253789 A [0003]
