DE102015223184A1 - Filament winding machine and method for depositing fiber material - Google Patents

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Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial F auf einem Wickelkörper 10. Das Verfahren umfasst den Schritt: Detektieren und/oder Vorgeben von mindestens einem Vorsprung 13 und/oder von mindestens einer Vertiefung 14, wobei der Vorsprung 13 und/oder die Vertiefung 14 in der Oberfläche 12 des Wickelkörpers 10 vorgesehen sind. Ferner wird eine Faserwickelvorrichtung 100 offenbart.The technology disclosed herein relates to a method of depositing fibrous material F on a former 10. The method comprises the step: detecting and / or presetting at least one projection 13 and / or at least one recess 14, the projection 13 and / or the Recess 14 are provided in the surface 12 of the winding body 10. Further, a filament winding apparatus 100 is disclosed.

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Faserwickelmaschine und ein Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial. Faserwickelmaschinen als solche sind bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 2 060 384 A1 eine Faserwicklungsvorrichtung, bei der ein Sensor die Oberflächenkontur eines Wickelkerns erfasst.The technology disclosed herein relates to a fiber winding machine and a method for depositing fiber material. Fiber winding machines as such are known. For example, the EP 2 060 384 A1 a fiber winding apparatus in which a sensor detects the surface contour of a winding core.

Die neue Generation von Fahrzeugen, die beispielsweise mit einer Brennstoffzelle ausgestattet sind, benötigt Kraftstoffspeichersysteme mit vergleichsweise schweren und steifen Druckbehältern. Es gibt Fahrzeugkonzepte, in denen diese Druckbehälter selbst als lasttragendes Bauteil ausgelegt sind. Dazu müssen Vorkehrungen getroffen werden, um die Last in den Druckbehälter einzuleiten bzw. auszuleiten. Solche lasttragende Druckbehältersysteme sind in den auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern DE 10 2015 206 825.0 und DE 10 2015 206 826.9 offenbart.The new generation of vehicles equipped with a fuel cell, for example, requires fuel storage systems with relatively heavy and rigid pressure vessels. There are vehicle concepts in which these pressure vessels themselves are designed as a load-bearing component. For this purpose, precautions must be taken to initiate or discharge the load in the pressure vessel. Such load-bearing pressure vessel systems are in the returning to the applicant German patent applications with the application numbers DE 10 2015 206 825.0 and DE 10 2015 206 826.9 disclosed.

Die dort offenbarten Druckbehältersysteme weisen Verbindungsstifte auf, die beispielsweise von der Oberfläche des Liners abstehen. An diesen Stellen ist der Druckbehälter nicht umwickelbar. Solche Verbindungsstifte können beispielsweise Teil eines Liners sein oder als Befestigungsinserts mit in die faserverstärkte Schicht mit integriert sein. Die aktuellen Wickelprozesse und Wickelprogramme sind nur für das Wickeln von rotationsymmetrischen Bauteilen ohne solche vorstehenden Elemente geeignet. Sie sind indes nicht in der Lage, das Wickeln von solchen Verbindungsstiften zu berücksichtigen.The pressure vessel systems disclosed therein have connecting pins which project, for example, from the surface of the liner. At these points, the pressure vessel is not umwickelbar. Such connecting pins may for example be part of a liner or be integrated as fastening inserts into the fiber-reinforced layer. The current winding processes and winding programs are only suitable for winding rotationally symmetrical components without such protruding elements. However, they are not able to take into account the winding of such connecting pins.

Es ist eine Aufgabe der hier offenbarten Technologie, die Nachteile der vorbekannten Lösungen zu verringern oder zu beheben. Weitere Aufgaben ergeben sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is an object of the technology disclosed herein to reduce or eliminate the disadvantages of the prior art solutions. Other objects arise from the beneficial effects of the technology disclosed herein. The object (s) is / are solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims are preferred embodiments.

Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Faserwickelvorrichtung, insbesondere zur Herstellung von Druckbehältern. Solche Druckbehälter dienen zur Speicherung von Brennstoff für ein Kraftfahrzeug. Ein solcher Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter oder ein Hochdruckgasbehälter sein. Hochdruckgasbehältersysteme sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff (z. B. Wasserstoff) dauerhaft bei einem max. Betriebsdruck von über ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von über ca. 500 barü und besonders bevorzugt von über ca. 700 barü zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter kann Brennstoff im flüssigen oder überkritischen Aggregatszustand speichern. Die Faserwickelvorrichtung umfasst eine Haltevorrichtung, mindestens eine Faserablagevorrichtung und mindestens einen Sensor.The technology disclosed herein relates to a filament winding apparatus, particularly for the manufacture of pressure vessels. Such pressure vessels are used for storing fuel for a motor vehicle. Such a pressure vessel may be, for example, a cryogenic pressure vessel or a high-pressure gas vessel. High pressure gas container systems are designed to substantially permanently store fuel at ambient temperatures (eg, hydrogen) at a max. Operating pressure of about 350 barü (= overpressure relative to the atmospheric pressure), further preferably of about 500 barü and more preferably of about 700 barü store. A cryogenic pressure vessel can store fuel in the liquid or supercritical state. The fiber winding device comprises a holding device, at least one fiber depositing device and at least one sensor.

Die mindestens eine Haltevorrichtung lagert mindestens einen Wickelkörper drehbar. Eine solche Haltevorrichtung ist von herkömmlichen Drehbankwickelanlagen bekannt. Sie kann beispielsweise einen Spindelstock und einen Reitstock umfassen. Der Wickelkörper wird dabei zweckmäßig durch zwei Haltewellen gehalten und durch einen Antrieb gedreht.The at least one holding device rotatably supports at least one winding body. Such a holding device is known from conventional lathe winding machines. It can for example comprise a headstock and a tailstock. The bobbin is suitably held by two support shafts and rotated by a drive.

Der Wickelkörper ist der zu umwickelnde Gegenstand. Er umfasst einen Wickelkern. Der Wickelkern ist beispielsweise ein Liner eines Druckbehälters. Der Liner kann aus einem Metall, aus einem Kunststoff oder aus einer Metalllegierung hergestellt sein. Die Liner sind in der Regel als umwickelbarer Hohlkörper ausgebildet, auf die eine faserverstärkte Schicht aufgebracht wird. Sie dienen als Wickelkern und können weitere Funktionen übernehmen. Beispielsweise können sie als Diffusionssperre ausgebildet sein. Der Oberfläche des Wickelkerns ist vorteilhaft rotationssymmetrisch ausgebildet. Falls bereits Fasermaterial auf den Wickelkern aufgebracht wurde, bilden der Wickelkern und das bereits aufgebrachte Fasermaterial den Wickelkörper.The winding body is the object to be wrapped. It includes a winding core. The winding core is for example a liner of a pressure vessel. The liner may be made of a metal, a plastic or a metal alloy. The liners are generally designed as a wound hollow body, to which a fiber-reinforced layer is applied. They serve as a hub and can take on additional functions. For example, they may be formed as a diffusion barrier. The surface of the winding core is advantageously rotationally symmetrical. If fiber material has already been applied to the winding core, the winding core and the already applied fiber material form the winding body.

Die Faserablagevorrichtung ist ausgebildet, Fasermaterial auf der Oberfläche des Wickelkörpers abzulegen. Das Fasermaterial kann als einzelne Fäden oder als Faserband (z. B. Rovings, Prepregs, etc.) aufgebracht werden. Nachstehend wird das Fasermaterial auch als Verstärkungsfasern bezeichnet. Zusammen mit dem Harzmaterial bildet das Fasermaterial die faserverstärkte Schicht bzw. Ummantelung oder Armierung (nachstehend wird meistens der Begriff „faserverstärkte Schicht” verwendet). Zweckmäßig kommen Glasfasern, Kohlenstofffaser und/oder Aramidfasern zum Einsatz. Beispielsweise können die Rovings von entsprechenden Rovingspulen abgewickelt und in ein Harzbad getränkt werden, bevor sie durch ein Fadenauge auf dem Wickelkörper abgelegt werden. Anstatt getränkte Rovings können auch vorimprägnierte Fasern (Prepregs) eingesetzt werden.The fiber deposition device is designed to deposit fiber material on the surface of the wound body. The fiber material can be applied as individual threads or as a sliver (eg rovings, prepregs, etc.). Hereinafter, the fiber material is also referred to as reinforcing fibers. Together with the resin material, the fiber material forms the fiber-reinforced layer or sheath (hereinafter, the term "fiber-reinforced layer" is used most often). Appropriately, glass fibers, carbon fiber and / or aramid fibers are used. For example, the rovings can be unwound from corresponding roving bobbins and soaked in a resin bath before being deposited on the bobbin by a thread eye. Instead impregnated rovings can also pre-impregnated fibers (prepregs) can be used.

Es sind verschiedene Arten der Vorbehandlung vor dem Ablegen des Fasermaterials auf dem Wickelkörper einsetzbar.There are various types of pretreatment can be used before depositing the fiber material on the winding body.

Die Faserablagevorrichtung umfasst insbesondere einen Wickelkopf, dessen Position relativ zum Wickelkörper sich entlang mehrerer Achsen verändern lässt. Beispielsweise kann diese relative Position des Wickelkopfs zum Wickelkörper entlang der Wickelkörperlängsachse und/oder in radialer Richtung senkrecht zur Wickelkörperlängsachse (d. h. der Abstand zwischen Wickelkörper und Wickelkopf) verändert werden. Insbesondere kann der Wickelkopf um seine Hochachse schwenkbar ausgeführt sein. Vorteilhaft kann die Faserwickelvorrichtung als 5-Achsen-Maschine ausgebildet sein. Somit kann der Wickelkopf entlang der Oberfläche des Wickelkörpers genau positioniert werden, wodurch eine gleichmäßigere Ablage des Fasermaterials erreicht werden kann.In particular, the fiber depositing device comprises a winding head whose position relative to the winding body can be changed along several axes. For example, this relative position of the winding head to the winding body along the winding body longitudinal axis and / or in the radial direction perpendicular to the winding body longitudinal axis (ie, the distance between the winding body and winding head) to be changed. In particular, the winding head can be designed to be pivotable about its vertical axis. Advantageously, the fiber winding device can be designed as a 5-axis machine. Thus, the winding over the surface of the bobbin can be accurately positioned, whereby a more uniform deposition of the fiber material can be achieved.

Die hier offenbarte Technologie umfasst ferner mindestens einen Sensor. Der Sensor ist ausgebildet, mindestens einen Vorsprung der Oberfläche des Wickelkörpers und/oder mindestens eine Vertiefung der Oberfläche des Wickelkörpers zu detektieren. Ein Vorsprung bzw. eine Vertiefung sind insbesondere eine Singularität bzw. eine unstetige Stelle, die sich von der umgebenden Oberfläche bzw. Oberflächenkontur des Wickelkörpers unterscheidet. Der Vorsprung steht beispielsweise von der zu umwickelnden (i. d. R. rotationssymmetrischen) Oberfläche des Wickelkörpers hervor. Insbesondere kann der Vorsprung als Verbindungselement für einen Drucktank ausgebildet sein. Der Vorsprung kann einstückig mit dem Liner ausgebildet sein. Ferner kann der Vorsprung als Insert in die faserverstärkte Schicht mit eingewickelt sein. Der Sensor kann beispielsweise ausgebildet sein, Vorsprünge als solche zu identifizieren, die beispielsweise mindestens 1 cm oder 2 cm, bevorzugt mindestens 4 cm oder mindestens 8 cm von der Oberfläche hervor stehen. Eine Vertiefung kann neben einer gegenüber benachbarten Oberflächenbereichen zurückversetzten Stelle auch ein Loch bzw. eine Aussparung sein. Der Vorsprung und/oder die Vertiefung stellen in Richtung des ursprünglichen Ablagepfades eine unstetige Stelle in der Oberfläche des Wickelkörpers dar.The technology disclosed herein further includes at least one sensor. The sensor is designed to detect at least one projection of the surface of the winding body and / or at least one depression of the surface of the winding body. A projection or a recess are, in particular, a singularity or a discontinuous point, which differs from the surrounding surface or surface contour of the winding body. The projection protrudes, for example, from the surface of the winding body to be wrapped (in the first place rotationally symmetrical). In particular, the projection may be formed as a connecting element for a pressure tank. The projection may be formed integrally with the liner. Further, the projection may be wrapped as an insert in the fiber reinforced layer. The sensor may be designed, for example, to identify protrusions as such, for example protruding at least 1 cm or 2 cm, preferably at least 4 cm or at least 8 cm from the surface. A recess may also be a hole or a recess in addition to a recessed relative to adjacent surface areas. The projection and / or the depression represent a discontinuous position in the surface of the winding body in the direction of the original storage path.

Der Sensor kann als Kollisionssensor ausgebildet sein. Bevorzugt kommt ein Abstandsensor zum Einsatz, der den Abstand zwischen der Oberfläche des Wickelkörpers erfassen kann. Am Anfang kann die Oberfläche des Wickelkörpers gleich der Oberfläche des Liners sein. Sind ein paar Faserlagen aufgetragen, so bestimmen diese Faserlagen die Oberfläche des Wickelkörpers mit. Ändert sich der Abstand zwischen der Oberfläche des Wickelkörpers und dem Sensor schlagartig, so kann anhand dieser Information überprüft werden, ob ein Vorsprung oder eine Vertiefung vorhanden ist. Solche Abstandssensoren bzw. Wegsensoren werden beispielsweise in Park-Assistenz-Systemen eingesetzt. Es können dabei unterschiedliche Messverfahren eingesetzt werden, beispielsweise induktive, kapazitive, akustische und/oder optische Sensoren. Vorteilhaft wird der Sensor am Wickelkopf der Wickelmaschine vorgesehen, insbesondere derart, dass der Sensor den demnächst zu umwickelnden Bereich des Wickelkörpers detektiert. Der Sensor ist insbesondere derart angeordnet und ausgebildet, dass der Sensor eine mögliche Kollision mit einem Vorsprung (z. B. ein Lasteinleitungselement in einer Armierung des Wickelkörpers) detektieren kann. Vorteilhaft kann der Sensor ein Signal weiterleiten, dass eine Kollision demnächst stattfinden könnte.The sensor can be designed as a collision sensor. Preferably, a distance sensor is used, which can detect the distance between the surface of the winding body. At the beginning, the surface of the bobbin may be equal to the surface of the liner. If a few fiber layers are applied, then these fiber layers determine the surface of the wound body. Changes the distance between the surface of the bobbin and the sensor abruptly, it can be checked on the basis of this information, whether a projection or a depression is present. Such distance sensors or displacement sensors are used for example in parking assistance systems. Different measuring methods can be used, for example inductive, capacitive, acoustic and / or optical sensors. Advantageously, the sensor is provided on the winding head of the winding machine, in particular in such a way that the sensor detects the area of the winding body to be wrapped soon. The sensor is in particular arranged and configured such that the sensor can detect a possible collision with a projection (eg a load introduction element in a reinforcement of the winding body). Advantageously, the sensor can relay a signal that a collision could soon take place.

Die Faserwickelvorrichtung umfasst zweckmäßig eine Steuerung, die ausgebildet ist, zumindest Teilprozesse der Faserwickelvorrichtung zu steuern (closed-loop control) und/oder zu regeln (open-loop control). Die Steuerung kann ausgebildet sein, den ursprünglichen Ablagepfad auf dem Wickelkörper derart zu verändern, dass kein Fasermaterial über den mindestens einen Vorsprung und/oder über die mindestens eine Vertiefung abgelegt wird. Der ursprüngliche Ablagepfad (ursprüngliche Trajektorie bzw. ursprünglicher Wickelpfad) ist dabei der Ablagepfad, der für den Wickelkörper ursprünglich vorgesehen war und der nicht die Vorsprünge und/oder Vertiefungen berücksichtigt. Solche Vorsprünge und Vertiefungen, die i. d. R. unstetige Stellen höher geometrischer Komplexität darstellen, können von den vorbekannten Wickelcomputerprogrammen i. d. R. nicht berücksichtigt werden. Ferner wären die entsprechenden CAD-Modelle aufwendiger in der Erstellung. Mit anderen Worten kann die Wickelmaschine ausgebildet sein, bei einer Kollisionswarnung (Vorsprung trifft auf den Wickelkopf) die Trajektorie des Faserbandes anzupassen, z. B. mittels einer Subroutine des Wickelprogramms („Ausweichroute”), die abgerufen werden kann. So kann die Kollision mit dem Wickelkopf vermieden werden und der Herstellprozess macht weiter mit dem Wickeln um das Lasteinleitungselements herum. Insbesondere ist die Steuerung ausgebildet, die hier offenbarten Verfahren auszuführen.The fiber winding device expediently comprises a controller which is designed to control at least partial processes of the fiber winding device (closed-loop control) and / or to regulate (open-loop control). The controller may be configured to change the original storage path on the winding body such that no fiber material is deposited over the at least one projection and / or over the at least one recess. The original storage path (original trajectory or original winding path) is the storage path that was originally provided for the winding body and does not take into account the projections and / or depressions. Such protrusions and depressions i. d. R. unsteady points represent higher geometric complexity, can i of the previously known winding computer programs. d. R. are not taken into account. Furthermore, the corresponding CAD models would be more complex in the creation. In other words, the winding machine may be configured to adjust the trajectory of the sliver in a collision warning (projection meets the winding head), for. B. by means of a subroutine of the winding program ("alternative route"), which can be retrieved. Thus, the collision with the winding head can be avoided and the manufacturing process continues with wrapping around the load introducing element. In particular, the controller is configured to carry out the methods disclosed herein.

Die hier offenbarte Technologie umfasst ferner ein Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial auf einem Wickelkörper. Das Verfahren umfasst den Schritt: Detektieren und/oder Vorgeben des hier offenbarten mindestens einen Vorsprungs und/oder der hier offenbarten mindestens einer Vertiefung.The technology disclosed herein further includes a method for depositing fiber material on a bobbin. The method includes the step of detecting and / or presetting the at least one protrusion disclosed herein and / or the at least one depression disclosed herein.

Das Detektieren erfolgt bevorzugt mit dem hier offenbarten mindestens einem Sensor. Alternativ oder zusätzlich zur Detektion mit dem mindestens einen Sensor kann vorgesehen sein, dass die genaue Position und gegebenenfalls auch die Form des Vorsprungs und/oder der Vertiefung der Steuerung der Faserwickelvorrichtung bereitgestellt werden. Dann könnte gegebenenfalls der mindestens eine Sensor entfallen. Ist die genaue geometrische Position der Vorsprünge/Vertiefungen (z. B. Lasteinleitungselemente) bekannt, kann das Wickelprogramm der CNC-Wickelmaschine vor dem Wickeln mittels eines mathematischen Algorithmus dementsprechend anpasst werden, um eine Änderung des Ablagepfades (d. h. eine Ausweichroute) im Voraus zu definieren. Ist ein Sensor vorhanden, kann die Änderung des Ablagepfades on-line oder in-live während des Wickelns vorgenommen werden.The detection preferably takes place with the at least one sensor disclosed here. As an alternative or in addition to the detection with the at least one sensor, it may be provided that the exact position and possibly also the shape of the projection and / or the depression of the control of the fiber winding device are provided. Then, if appropriate, the at least one sensor could be omitted. If the exact geometric position of the protrusions / depressions (eg, load introduction elements) is known, the winding program of the CNC winding machine may be adjusted accordingly prior to winding by means of a mathematical algorithm to predefine a change of the deposition path (ie an escape route) , If there is a sensor, the change can be the filing path can be made on-line or in-live during winding.

Das Verfahren kann den Schritt umfassen: Ändern des Ablagepfades auf dem Wickelkörper, so dass kein Fasermaterial über den mindestens einen Vorsprung und/oder über die mindestens eine Vertiefung abgelegt wird. Das Verfahren kann den Schritt umfassen: Ändern des Ablagepfades, so dass die Faserablagevorrichtung nicht mit dem Vorsprung kollidiert. Zweckmäßig wird die Form des Vorsprungs bestimmt bzw. im Vorfeld definiert. Die Änderung kann zweckmäßig die Bestimmung einer Ausweichroute umfassen.The method may include the step of: changing the deposition path on the winding body so that no fiber material is deposited over the at least one projection and / or over the at least one recess. The method may include the step of: changing the deposition path so that the fiber deposition device does not collide with the projection. Appropriately, the shape of the projection is determined or defined in advance. The change may suitably include the determination of an alternative route.

Das Ablegen von Fasermaterial auf der Oberfläche des Wickelkörpers kann unterbrochen werden,

  • – wenn der Vorsprung dergestalt ist, dass auf den Vorsprung kein Fasermaterial ablegbar ist; und/oder
  • – wenn der Vorsprung dergestalt ist, dass die hier offenbarte Faserablagevorrichtung, insbesondere der Wickelkopf, durch den Vorsprung beschädigt würde.
The deposition of fiber material on the surface of the bobbin can be interrupted
  • - If the projection is such that no fiber material can be deposited on the projection; and or
  • - If the projection is such that the fiber deposition device disclosed here, in particular the winding head, would be damaged by the projection.

Der geänderte Ablagepfad kann entlang der Seite des Vorsprungs und/oder der Vertiefung verlaufen, die eine kleinere Abweichung von dem reibungsfrei ablegbaren Ablagepfad aufweist. Somit wird die Gefahr des Verrutschens während des Wickelns reduziert. Im Polkappenbereich wird der reibungsfrei ablegbare Ablagepfad auch als geodätischer Pfad bezeichnet.The changed storage path may run along the side of the projection and / or the recess, which has a smaller deviation from the friction-free storage path. Thus, the risk of slippage during winding is reduced. In the Polkappenbereich the friction-free storable storage path is also referred to as a geodetic path.

Zweckmäßig wird das hier offenbarte Verfahren eingesetzt bei Wickelkörpern, deren Oberfläche rotationssymmetrisch ist, wobei hier die Vorsprünge aus dieser rotationssymmetrischen Oberfläche herausragen und/oder die Vertiefungen in dieser rotationssymmetrischen Oberfläche vorgesehen sind.Appropriately, the method disclosed here is used in winding bodies whose surface is rotationally symmetrical, in which case the projections protrude from this rotationally symmetrical surface and / or the depressions are provided in this rotationally symmetrical surface.

Die hier offenbarte Technologie erlaubt die Herstellung bzw. das Wickeln von nicht-rotationsymmetrischen Bauteilen, wo Inserts oder Lasteinleitungselemente mitgewickelt werden können, und zwar mit geringen Aufwand. Ansonsten müsste ein Wickelprogramm mit Trial-and-Error Versuche manuell entwickelt werden. Der hier offenbarte Sensor erhöht die Sicherheit und schützt die Wickelmaschine. Unerwartete Kollisionen können vermeiden werden. Neben geringeren Reparaturkosten lässt sich auch die Maschinenlaufzeit und somit die Produktivität weiter steigern.The technology disclosed herein permits the manufacture or winding of non-rotationally symmetric components where inserts or load introduction elements can be co-wound with little effort. Otherwise, a winding program with trial-and-error tests would have to be developed manually. The sensor disclosed here increases safety and protects the winding machine. Unexpected collisions can be avoided. In addition to lower repair costs, the machine running time and thus productivity can be further increased.

Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der schematischen Figuren erläutert. Es zeigen:The technology disclosed herein will now be explained with reference to the schematic figures. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht der Faserwickelvorrichtung 100, 1 a perspective view of the filament winding device 100 .

2 einen vergrößerten Ausschnitt der Faserwickelvorrichtung 100 der 1, 2 an enlarged section of the filament winding device 100 of the 1 .

3 einen Druckbehälter, der mit der hier offenbarten Faserwickelvorrichtung 100 umwickelbar ist, 3 a pressure vessel associated with the filament winding apparatus disclosed herein 100 is coiled,

4 eine schematische Ansicht der Faserwickelvorrichtung 100 und des Wickelkörpers 10, 4 a schematic view of the filament winding device 100 and the bobbin 10 .

5 einen Vergleich der Ablagepfade Pu und Pn, und 5 a comparison of the storage paths P u and P n , and

6 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm für das hier offenbarte Verfahren. 6 a simplified flow chart for the method disclosed here.

Die 1 zeigt schematisch die hier offenbarte Faserwickelvorrichtung 100. Auf den Wickelkern 10 (= Wickelkörper) werden Verstärkungsfasern F aufgewickelt. Der Wickelkern 10 weist hier im Mantelbereich M zwei Vorsprünge 13 auf. Die Vorsprünge 13 stehen von der rotationssymmetrischen Oberfläche 12 des Wickelkerns 10 in radialer Richtung ab. Die Vorsprünge 13 können als Verbindungselemente dienen. Beispielsweise können die Vorsprünge 13 als Verbindungsplatten oder als Verbindungsstifte ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt sind solche Verbindungsstifte im Polkappenbereich vorgesehen, wie sie beispielsweise in den auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern DE 10 2015 206 825.0 und DE 10 2015 206 826.9 offenbart sind. Als Wickelkern 10 kann beispielsweise ein Liner eines hier offenbarten Druckbehälters eingesetzt werden. Der Wickelkern 10 wird durch die Haltewellen 112 rotierbar gehalten. Es wäre auch denkbar, dass sich der Wickelkopf 122 der mindestens einen Faserablagevorrichtung 120 um den Wickelkern 10 dreht. Die Position des hier gezeigten Wickelkopfs 122 relativ zum Wickelkern 10 ist veränderbar. In der hier gezeigten Ausgestaltung kann beispielsweise der Wickelkopf entlang der Z-Achse (= Wickelkorperlängsachse A-A) und der X-Achse verschoben werden. Zudem ist der Wickelkopf 122 hier um die Hochachse der Faserwickelvorrichtung 100 drehbar. Die Hochachse ist dabei die Achse, die senkrecht zur Wickelkörperlängsachse A-A und zur radialen Verschiebungsrichtung (= X-Achse) des Wickelkopfes 122 angeordnet ist. Die Steuerung 140 ist ausgebildet, den Wickelvorgang zu steuern bzw. zu regeln. Nicht gezeigt sind weitere Komponenten wie beispielsweise ein Harzbad oder die Rovingspulen.The 1 schematically shows the fiber winding apparatus disclosed herein 100 , On the winding core 10 (= Bobbin) reinforcing fibers F are wound. The winding core 10 has here in the shell region M two projections 13 on. The projections 13 stand from the rotationally symmetric surface 12 of the winding core 10 in the radial direction. The projections 13 can serve as connecting elements. For example, the projections 13 be designed as connecting plates or as connecting pins. Such connecting pins are particularly preferably provided in the pole cap area, as described, for example, in the German patent applications with the application numbers which are based on the applicant DE 10 2015 206 825.0 and DE 10 2015 206 826.9 are disclosed. As a hub 10 For example, a liner of a pressure vessel disclosed here can be used. The winding core 10 gets through the holding waves 112 kept rotatable. It would also be conceivable that the winding head 122 the at least one fiber depositing device 120 around the winding core 10 rotates. The position of the winding head shown here 122 relative to the hub 10 is changeable. In the embodiment shown here, for example, the winding over the Z-axis (= winding body longitudinal axis AA) and the X-axis can be moved. In addition, the winding head 122 here about the vertical axis of the filament winding device 100 rotatable. The vertical axis is the axis perpendicular to the winding body longitudinal axis AA and the radial displacement direction (= X-axis) of the winding head 122 is arranged. The control 140 is designed to control the winding process or regulate. Not shown are other components such as a resin bath or the roving coils.

2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Vorrichtung gemäß der 1. Der Wickelkern 10 dreht sich in Richtung C (vgl. 1). Würde nichts unternommen, so würde der untere Vorsprung 13 gegen den Wickelkopf 122 stoßen und diesen beschädigen. In der hier dargestellten Ausführung ist an der Unterseite des Wickelkopfs 122 ein Sensor 130 (hier nicht gezeigt, vgl. 4) vorgesehen, der ausgebildet ist, den Vorsprung 13 zu detektieren. Der Sensor 130 kann ausgebildet sein, die Form des Vorsprungs 13 zu bestimmen. Somit ist es vorteilhaft möglich, zwischen bedeutenden und unbedeutenden Vorsprüngen zu unterscheiden. Bedeutende Vorsprünge sind beispielsweise Vorsprünge, die aufgrund ihrer sprunghaften Höhenänderung nicht umwickelbar sind und/oder die aufgrund ihrer Ausmaße zu einer Beschädigung des Wickelkopfes 122 führen könnten, falls keine geeigneten Maßnahmen getroffen werden. Ebenso kann der Sensor 130 etwaige Löcher (= Vertiefungen) 14 detektieren. 2 shows an enlarged view of the device according to the 1 , The winding core 10 turns in the direction of C (cf. 1 ). If nothing were done, the lower edge would be 13 against the winding head 122 butt and damage it. In the embodiment shown here is at the bottom of the winding head 122 a sensor 130 (not shown here, cf. 4 ), which is formed, the projection 13 to detect. The sensor 130 may be formed, the shape of the projection 13 to determine. Thus, it is advantageously possible to distinguish between significant and insignificant projections. Significant projections, for example, projections that are not wrapped due to their sudden height change and / or due to their dimensions to damage the winding head 122 could lead if no appropriate action is taken. Likewise, the sensor 130 any holes (= depressions) 14 detect.

3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Wickelkörper 10 mit Verbindungselementen 13, die hier einstückig mit dem Liner 11 ausgebildet sind. Verstärkungsfasern F werden hier auf der Oberfläche 12 des Wickelkörpers 10 abgelegt. In dem hier dargestellten Beispiel wurden bereits einige Lagen an Fasermaterial F abgelegt, so dass die faserverstärkte Schicht 16 bereits eine gewisse Materialdicke aufweist. Ebenfalls schematisch gezeigt der Wickelkopf 122, der hier als Fadenauge dargestellt ist. Würde nun weitergewickelt, so würde der Vorsprung 13 gegen den Wickelkopf 122 stoßen. Unmittelbar benachbart zum Wickelkopf 122 ist der Sensor 130 angeordnet. 3 shows a schematic cross section through a winding body 10 with fasteners 13 that is integral with the liner here 11 are formed. Reinforcing fibers F are here on the surface 12 the bobbin 10 stored. In the example shown here, some layers have already been deposited on fiber material F, so that the fiber-reinforced layer 16 already has a certain material thickness. Also schematically shown the winding head 122 which is shown here as a thread eye. If now further developed, then the projection would 13 against the winding head 122 bump. Immediately adjacent to the winding head 122 is the sensor 130 arranged.

Die 4 zeigt eine Seitenansicht einer Faserwickelvorrichtung 100 und eines Wickelkörpers 10. Der Sensor 130 ist unmittelbar benachbart zum Wickelkopf 122 angeordnet und kann mit diesem positionierbar sein. Insbesondere ist der Sensor 130 ausgebildet, den Bereich zu detektieren, in dem unmittelbar folgend Fasermaterial F abgelegt werden soll. Der hier gezeigte Wickelkörper 10 weist einen kreisrunden Querschnitt auf. Die Oberfläche des Wickelkörpers 10 ist in diesem Bereich also eine Mantelfläche. Ebenso könnten elliptische Wickelkörper 10 (hier gestrichelt gezeigt) umwickelt werden. Von der Mantelfläche 12 steht ein Vorsprung 13 ab, der eine solche Höhe aufweist, dass hier der Wickelkopf 122 und/oder der Sensor 130 beschädigt werden könnten.The 4 shows a side view of a filament winding device 100 and a bobbin 10 , The sensor 130 is immediately adjacent to the winding head 122 arranged and can be positioned with this. In particular, the sensor 130 designed to detect the area in which immediately following fiber material F is to be stored. The bobbin shown here 10 has a circular cross-section. The surface of the bobbin 10 So in this area is a lateral surface. Likewise, elliptical bobbins could 10 (shown here in dashed lines) are wrapped. From the lateral surface 12 is a head start 13 from, which has such a height that here the winding head 122 and / or the sensor 130 could be damaged.

5 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Oberfläche 12, beispielsweise im Polkappenbereich oder im zylindrischen Bereich, insbesondere eine Ansicht in radiale Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Wickelkörpers. Die Linien Pu zeigen den ursprünglichen Ablagepfad Pu, der vorgesehen wäre, wenn kein Vorsprung 13 detektiert worden wäre. Zum Zeitpunkt t1 stellt nun der Sensor 130 (vgl. 3) fest, dass auf dem ursprünglich vorgesehenen Ablagepfad Pu ein Vorsprung 13 vorgesehen ist, der die Ablage von Verstärkungsfasern F behindert. Die Steuerung wird nun aktiv und berechnet einen neuen Ablagepfad Pn, um so den Vorsprung 13 auszuweichen (= Ausweichroute). Eine Kollision zwischen Wickelkopf 122 und Vorsprung 13 kann somit vermieden werden. Der neue Ablagepfad Pn kann beispielsweise unter Berücksichtigung weiterer Parameter erfolgen, die eine prozesssichere Ablage der Verstärkungsfasern F ermöglicht. Es können aber auch vordefinierte Ausweichroutinen initiiert werden, die in der Steuerung abgespeichert sein können. Ist der Vorsprung 13 umfahren, so wird der ursprüngliche Ablagepfad Pu zu einem Zeitpunkt t2 wieder eingenommen. Die Ablagerichtung ist insbesondere die Tangente zur Trajektorie des Pfades. 5 shows a schematic plan view of a surface 12 , For example, in Polkappenbereich or in the cylindrical region, in particular a view in the radial direction perpendicular to the surface of the winding body. The lines P u show the original storage path Pu, which would be provided if no projection 13 would have been detected. At time t 1 , the sensor now represents 130 (see. 3 ) states that on the originally provided storage path P u a projection 13 is provided, which impedes the storage of reinforcing fibers F. The controller is now active and calculates a new storage path P n , so the projection 13 to avoid (= alternative route). A collision between the winding head 122 and lead 13 can thus be avoided. The new storage path P n can be done, for example, taking into account further parameters, which enables a reliable storage of the reinforcing fibers F. However, it is also possible to initiate predefined avoidance routines which can be stored in the controller. Is the lead 13 drive around, the original storage path P u at a time t 2 is taken again. The deposit direction is in particular the tangent to the trajectory of the path.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm der hier offenbarten Verfahren. Das Verfahren startet mit dem Schritt S100. Zunächst wird im Schritt S200 festgestellt, ob ein Vorsprung 13 und/oder eine Vertiefung 14 vorhanden ist. Dazu kann der hier offenbarte Sensor 130 eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Position einer Vertiefung 14 und/oder eines Vorsprungs 13 über eine entsprechende Eingabe vorgegeben sein. Ist kein(e) Vorsprung 13/Vertiefung 14 entlang des ursprünglichen Ablagepfades Pu vorhanden, so wird die Routine weiterhin durchlaufen (zurück auf Start). Ist indes auf dem ursprünglichen bzw. vorgegebenen Ablagepfad Pu ein(e) Vorsprung 13/Vertiefung 14 vorhanden, so kann in einem Schritt S300 geprüft werden, ob der Vorsprung 13 bzw. die Vertiefung 14 überwickelbar ist. Ein Vorsprung 13 kann beispielsweise aus den vorgenannten Gründen nicht überwickelbar sein. Ist der Der Vorsprung 13 bzw. die Vertiefung 14 überwickelbar, so wird der Vorsprung 13 bzw. die Vertiefung 14 entlang des ursprünglich vorgesehenen Ablagepfades Pu abgelegt (Schritt S610) sofern im Schritt S400 festgestellt wurde, dass ein Überwickeln erwünscht ist. Ist ein Überwickeln nicht erwünscht, beispielsweise weil zu überwickelnde Vorsprünge 13 als Verbindungsstifte dienen, so kann in einem weiteren Schritt S00 geprüft werden, ob eine Änderung des Ablagepfades P (= Ausweichroute) erwünscht ist. Ist eine Änderung des Ablagepfades P nicht erwünscht oder liegt hierzu keine Information vor, so unterbricht bzw. stoppt die Faserwickelvorrichtung 100 die Ablage von Fasermaterial F (Schritt 630). Ist indes hinterlegt, dass ein Ausweichen erwünscht ist, beispielsweise indem der Steuerung 140 der Faserwickelvorrichtung 100 die Position und gegebenenfalls auch die Form eines Vorsprungs 13 bzw. einer Vertiefung 14 vorgegeben wurde, so wird eine Ausweichroutine durchgeführt (Schritt S620). In der Ausweichroutine wird beispielsweise die im Zusammenhang mit der 5 geschilderte Änderung des Ablagepfades P durchgeführt. Bei der Ausweichroutine aber auch schon im Schritt S300 kann die Form des Vorsprungs 13 bzw. der Vertiefung 14 ermittelt werden, sofern diese nicht vorgegeben ist. Ist die Geometrie bekannt, so kann unter Berücksichtigung der Geometrie des Vorsprungs 13 bzw. der Vertiefung 14 ein Ausweich-Ablagepfad Pn bestimmt werden (Schritt S624). Dabei kann beispielsweise auch ermittelt werden, entlang welcher Seite der Vorsprung 13 bzw. die Vertiefung 14 zweckmäßig ausgewichen werden sollte, damit sich beispielsweise eine möglichst geringe Abweichung vom reibungsfreien Ablagepfad ergibt. Ist die Geometrie nicht bekannt, so kann ein Ausweich-Ablagepfad Pn durch Versuch und Irrtum ermittelt werden (Schritt S626). Auch wäre vorstellbar, dass vorab fest definierte Ausweichroutinen eingesetzt werden. 6 FIG. 5 is a flow chart of the methods disclosed herein. FIG. The process starts with step S100. First, in step S200, it is determined whether a projection 13 and / or a recess 14 is available. For this purpose, the sensor disclosed here 130 be used. Alternatively or additionally, the position of a recess 14 and / or a projection 13 be specified via an appropriate input. Is not an advantage 13 /Deepening 14 along the original storage path P u , the routine will continue to run (back to start). However, is on the original or predetermined storage path P u a (e) projection 13 /Deepening 14 present, it can be checked in a step S300, whether the projection 13 or the depression 14 is überwickelbar. A lead 13 For example, for the reasons mentioned above can not be overwound. Is the The lead 13 or the depression 14 überwickelbar, so is the lead 13 or the depression 14 along the originally provided storage path P u stored (step S610) if it was determined in step S400 that an over-winding is desired. Is over-winding not desired, for example, because to be wound projections 13 serve as connecting pins, it can be checked in a further step S00 whether a change of the storage path P (= avoidance route) is desired. If a change of the storage path P is not desired or if there is no information, the fiber winding device interrupts or stops 100 the filing of fibrous material F (step 630). It is, however, deposited that evasion is desired, for example by the controller 140 the filament winding device 100 the position and possibly also the shape of a projection 13 or a depression 14 has been set, an escape routine is performed (step S620). In the fallback routine, for example, in connection with the 5 described change of the storage path P performed. In the avoidance routine but even in step S300, the shape of the projection 13 or the depression 14 be determined, if this is not specified. If the geometry is known, then taking into account the geometry of the projection 13 or the depression 14 an alternate storage path P n are determined (step S624). For example, it can also be determined along which side the projection 13 or the depression 14 should be appropriately avoided, so that, for example, the smallest possible deviation from the friction-free storage path results. If the geometry is not known, a fallback path P n can be determined by trial and error (step S626). It would also be conceivable that previously defined evasive routines are used.

Die voranstehende Beschreibung und die Patentansprüche führen die Elemente teilweise in der Einzahl an. Gleichzeitig soll dann aber auch deren Mehrzahl umfasst sein. Ist beispielsweise von einem Ablagepfad P, einem Wickelkörper 10, einem Liner 11, einem Vorsprung 13, einer faserverstärkte Schicht 16, einer Vertiefung 14, einer Haltevorrichtung 110, einer Haltewelle 112, einer Faserablagevorrichtung 120, einem Wickelkopf 122, einem Sensor 130 und/oder einer Steuerung 140 die Rede, so sollen diese Begriffe auch mindestens einem Wickelkörper 10, mindestens einem Liner 11, mindestens einem Vorsprung 13, mindestens einer faserverstärkte Schicht 16, mindestens einer Vertiefung 14, mindestens einer Haltevorrichtung 110, mindestens einer Haltewelle 112, mindestens einer Faserablagevorrichtung 120, mindestens einem Wickelkopf 122, mindestens einem Sensor 130 und/oder mindestens einer Steuerung 140 mit umfassen.The above description and the claims introduce the elements partly in the number. At the same time, however, their plurality should also be included. For example, from a storage path P, a winding body 10 , a liner 11 , a lead 13 a fiber reinforced layer 16 , a recess 14 , a holding device 110 , a holding wave 112 , a fiber storage device 120 , a winding head 122 , a sensor 130 and / or a controller 140 the speech, so these terms should also at least one bobbin 10 , at least one liner 11 , at least one projection 13 , at least one fiber-reinforced layer 16 , at least one depression 14 , at least one holding device 110 , at least one support shaft 112 , at least one fiber deposition device 120 , at least one winding head 122 , at least one sensor 130 and / or at least one controller 140 with include.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

PP
Ablagepfadstorage path
Pu P u
ursprünglicher Ablagepfadoriginal filing path
Pn P n
neuer Ablagepfadnew filing path
FF
Fasermaterialfiber material
A-AA-A
WickelkörperlängsachseBobbin longitudinal axis
1010
Wickelkörperbobbin
1111
Linerliner
1212
Oberflächesurface
1313
Vorsprunghead Start
1616
faserverstärkte Schichtfiber reinforced layer
1414
Vertiefungdeepening
100100
FaserwickelvorrichtungFilament winding device
110110
Haltevorrichtungholder
112112
Haltewelleholding shaft
120120
FaserablagevorrichtungFiber deposition device
122122
Wickelkopfwinding
130130
Sensorsensor
140140
Steuerungcontrol

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2060384 A1 [0001] EP 2060384 A1 [0001]
  • DE 102015206825 [0002, 0028] DE 102015206825 [0002, 0028]
  • DE 102015206826 [0002, 0028] DE 102015206826 [0002, 0028]

Claims (10)

Verfahren zum Ablegen von Fasermaterial (F) auf einem Wickelkörper (10), umfassend den Schritt: – Detektieren und/oder Vorgeben von mindestens einem Vorsprung (13) und/oder von mindestens einer Vertiefung (14), wobei der Vorsprung (13) und/oder die Vertiefung (14) in der Oberfläche (12) des Wickelkörpers (10) vorgesehen sind.Method for depositing fiber material (F) on a wound body ( 10 ), comprising the step: - detecting and / or specifying at least one projection ( 13 ) and / or at least one depression ( 14 ), whereby the projection ( 13 ) and / or the recess ( 14 ) in the surface ( 12 ) of the wound body ( 10 ) are provided. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt: – Ändern des Ablagepfades (P) auf dem Wickelkörper (10), so dass kein Fasermaterial (F) über den mindestens einen Vorsprung (13) und/oder über die mindestens eine Vertiefung (14) abgelegt wird; und/oder – Ändern des Ablagepfades (P), so dass die Faserablagevorrichtung (120) nicht mit dem Vorsprung (13) kollidiert.The method of claim 1, further comprising the step of: - changing the storage path (P) on the bobbin ( 10 ), so that no fiber material (F) over the at least one projection ( 13 ) and / or the at least one depression ( 14 ) is filed; and / or - changing the storage path (P), so that the fiber storage device ( 120 ) not with the lead ( 13 ) collides. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Ablegen von Fasermaterial (F) auf der Oberfläche (12) unterbrochen wird, – wenn der Vorsprung (13) dergestalt ist, dass auf den Vorsprung (13) kein Fasermaterial (F) ablegbar ist; und/oder – wenn der Vorsprung (13) dergestalt ist, dass eine Faserablagevorrichtung (120) durch den Vorsprung (13) beschädigt würde.Method according to one of the preceding claims, wherein depositing fiber material (F) on the surface ( 12 ) - if the lead ( 13 ) is such that on the projection ( 13 ) no fiber material (F) can be deposited; and / or - if the lead ( 13 ) is such that a fiber deposition device ( 120 ) by the projection ( 13 ) would be damaged. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der geänderte Ablagepfad (P) entlang der Seite des Vorsprungs (13) und/oder der Vertiefung (14) verläuft, die eine kleinere Abweichung von dem reibungsfrei ablegbaren Ablagepfad aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the changed storage path (P) along the side of the projection ( 13 ) and / or the recess ( 14 ), which has a smaller deviation from the friction-free storable storage path. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Oberfläche (12) des Wickelkörpers (10) rotationssymmetrisch ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the surface ( 12 ) of the wound body ( 10 ) is rotationally symmetric. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Vorsprung (13) und/oder die Vertiefung (14) in Richtung des ursprünglichen Ablagepfades unstetige Stellen in der Oberfläche (12) des Wickelkörpers (10) darstellen.Method according to one of the preceding claims, wherein the projection ( 13 ) and / or the recess ( 14 ) in the direction of the original storage path unsteady points in the surface ( 12 ) of the wound body ( 10 ). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Vorsprung (13) als solche identifiziert wird, der mindestens 1 cm, bevorzugt mindestens 4 cm oder mindestens 8 cm von der Oberfläche (12) des Wickelkörpers (10) hervorsteht.Method according to one of the preceding claims, wherein a projection ( 13 ) is identified as being at least 1 cm, preferably at least 4 cm or at least 8 cm from the surface ( 12 ) of the wound body ( 10 protruding). Faserwickelvorrichtung (100), umfassend mindestens einen Sensor (130), der ausgebildet ist, mindestens einen Vorsprung (13) und/oder mindestens eine Vertiefung (14) zu detektieren, der bzw. die in der Oberfläche (12) des Wickelkörpers (10) vorgesehen sind.Filament winding device ( 100 ) comprising at least one sensor ( 130 ), which is formed, at least one projection ( 13 ) and / or at least one depression ( 14 ) to be detected in the surface ( 12 ) of the wound body ( 10 ) are provided. Faserwickelvorrichtung (100) nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Steuerung (140), wobei die Steuerung (140) ausgebildet ist, den Ablagepfad (P) auf dem Wickelkörper (10) derart zu verändern, dass kein Fasermaterial (F) über den mindestens einen Vorsprung (13) und/oder über die mindestens eine Vertiefung (14) abgelegt wird.Filament winding device ( 100 ) according to claim 8, further comprising a controller ( 140 ), whereby the controller ( 140 ) is formed, the storage path (P) on the winding body ( 10 ) such that no fiber material (F) over the at least one projection ( 13 ) and / or the at least one depression ( 14 ) is stored. Faserwickelvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Sensor (130) ausgebildet ist, einen Vorsprung (13) als solchen zu identifizieren, der mindestens 1 cm, bevorzugt mindestens 4 cm oder mindestens 8 cm von der Oberfläche (12) des Wickelkörpers (10) hervorsteht.Filament winding device ( 100 ) according to claim 8 or 9, wherein the sensor ( 130 ) is formed, a projection ( 13 ) to be identified as being at least 1 cm, preferably at least 4 cm or at least 8 cm from the surface ( 12 ) of the wound body ( 10 protruding).
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3112234A (en) * 1960-10-05 1963-11-26 Goodrich Co B F Method of making filament-wound pressure vessels
US20070205201A1 (en) * 2002-04-12 2007-09-06 Microcosm, Inc. Composite pressure tank and process for its manufacture
EP2060384A1 (en) 2007-11-15 2009-05-20 Murata Machinery, Ltd. Filament winding apparatus
DE102010046609A1 (en) * 2010-09-25 2011-05-05 Daimler Ag Plastic-fiber composite component has basic fiber structure which consists of flux equitable deposited continuous filaments with respect to predetermined geometry of component
DE102011002840A1 (en) * 2011-01-18 2012-07-19 Sgl Carbon Se Fiber-reinforced composite component and method for producing a fiber-reinforced composite component
DE102015206825A1 (en) 2015-03-17 2016-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure vessel for a motor vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3112234A (en) * 1960-10-05 1963-11-26 Goodrich Co B F Method of making filament-wound pressure vessels
US20070205201A1 (en) * 2002-04-12 2007-09-06 Microcosm, Inc. Composite pressure tank and process for its manufacture
EP2060384A1 (en) 2007-11-15 2009-05-20 Murata Machinery, Ltd. Filament winding apparatus
DE102010046609A1 (en) * 2010-09-25 2011-05-05 Daimler Ag Plastic-fiber composite component has basic fiber structure which consists of flux equitable deposited continuous filaments with respect to predetermined geometry of component
DE102011002840A1 (en) * 2011-01-18 2012-07-19 Sgl Carbon Se Fiber-reinforced composite component and method for producing a fiber-reinforced composite component
DE102015206825A1 (en) 2015-03-17 2016-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure vessel for a motor vehicle
DE102015206826A1 (en) 2015-03-17 2016-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Pressure vessel for a motor vehicle

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