DE102016013513A1 - Verfahren zum Herstellen eines Drucktanks - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Drucktanks, der mehrere Tankelemente (26) umfasst, wobei zum Herstellen des Drucktanks zwei Gruppen (20, 22) aus jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden (18) in einer ersten Richtung gefördert werden, wobei die beiden Gruppen (20, 22) entlang einer k-ten Kreuzungslinie gekreuzt sind, die einen während einem k-ten Schritt des Verfahrens zu bildenden k-ten Zwischenraum an einer vorderen Seite begrenzt, wobei 1 < k < n ist, wobei zwischen die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) in einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, ein k-tes Tankelement (26) eingeführt und zwischen den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) angeordnet wird, wobei die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) in einer dritten Richtung, die zu der ersten und der zweiten Richtung senkrecht orientiert ist, aufeinander zubewegt und entlang einer weiteren k+1-ten Kreuzungslinie gekreuzt werden, wobei das k-te Tankelement (26) von den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) umschlossen und in dem dabei gebildeten k-ten Zwischenraum angeordnet wird, wobei der k-te Zwischenraum an einer hinteren Seite von der k+1-ten Kreuzungslinie begrenzt wird, die wiederum dazu ausgebildet ist, einen in einem k+1-ten Schritt des Verfahrens für ein k+1-tes Tankelement (26) zu bildenden k+1-ten Zwischenraum auf einer vorderen Seite zu begrenzen, wobei mehrere Tankelemente (26) zu dem Drucktank verbunden werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Drucktanks, einen Drucktank und ein System zum Herstellen eines Drucktanks.
  • Ein Drucktank zum Lagern eines Fluids, das unter Druck steht, wird üblicherweise aus einem Faserverbundkunstoff (FVK) in einem sogenannten Wickelverfahren hergestellt, wobei ein derartiger Drucktank fertigungsbedingt röhrenförmig ausgebildet ist.
  • Aus der Druckschrift DE 601 10 937 T1 ist ein nicht isothermes Verfahren zum Herstellen einer hohlen Verbundstruktur bekannt, bei dem eine hohle, thermoplastische Auskleidung vorgeformt wird, die in ein thermoplastisches Verbundmaterial eingehüllt wird, wobei die eingehüllte Auskleidung in einem Ofen über einer Schmelztemperatur des thermoplastischen Verbundmaterials unter Beibehaltung der eingehüllten Auskleidung bei einer gewünschten Geometrie erhitzt wird.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Kunststoffbauteils ist aus der Druckschrift DE 10 2013 07 609 A1 bekannt. Hierbei wird ein Einleger als Vorformling aus einem Faserhalbzeug bereitgestellt und in eine Formkammer eines RTM-Werkzeugs eingelegt, wobei anschließend Matrixmaterial unter Druck und Wärme in die Vorkammer eingespritzt und ausgehärtet wird. Hierbei wird zum Bereitstellen des Vorformlings zumindest eine Endlosfaser im Trockenzustand ohne Matrixmaterial verwendet.
  • In der Druckschrift DE 10 2014 225 045 A1 ist beschrieben, dass ein trägerloser Druckbehälter durch Spinnen einer kontinuierlichen Faser in einer zentrifugalen Richtung hergestellt werden kann.
  • Ein schalldämpfendes Material, das in der Druckschrift EP 2 256 722 A1 beschrieben ist, ist flächenhaft ausgebildet und weist eine inhomogene Struktur auf. Dabei besteht das Material aus einem Gewebe oder einem Flechtwerk mit einer relativ dicken, aneinanderliegenden Längskomponente sowie einer relativ dünnen, in Querrichtung verlaufenden Komponente, die voneinander beabstandet sind.
  • Das Einweben von rohrähnlichen Elementen zu einer Rohrmatte ist bspw. aus dem Artikel „Über die Herstellung von Rohr- und Holzstäbchenmatten" aus dem Jahr 1890 des Polytechnischen Journals bekannt.
  • Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, eine Form eines Drucktanks flexibel zu gestalten.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren, einem Drucktank und einem System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens, des Drucktanks und des Systems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Herstellen eines Drucktanks vorgesehen, wobei zum Bilden des Drucktanks zwei Gruppen, bspw. Reihen und/oder Bahnen, aus jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden in einer ersten Richtung, bspw. Transportrichtung bzw. Förderrichtung, transportiert bzw. gefördert werden. Dabei sind die beiden Gruppen, bspw. Reihen, entlang einer k-ten Kreuzungslinie in Ausgestaltung bereits gekreuzt, die einen während einem k-ten Schritt des Verfahrens zu bildenden k-ten Zwischenraum an einer vorderen Seite bzw. Vorderseite begrenzt, wobei 1 < k < n ist. Zwischen die beiden Gruppen aus Kettfäden wird in einer zweiten Richtung, bspw. Einführrichtung, die senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, ein k-tes rohrförmig, rotationssymmetrisch und/oder zylinderförmig ausgebildetes Tankelement eingeführt und/oder zwischen den beiden Gruppen aus Kettfäden angeordnet, wobei die beiden Gruppen aus Kettfäden danach in einer dritten Richtung, bspw. einer Kreuzungsrichtung, die zu der ersten und der zweiten Richtung senkrecht orientiert ist, aufeinander zubewegt und entlang einer weiteren k+1-ten Kreuzungslinie gekreuzt werden. Dabei wird das k-te Tankelement von den beiden Gruppen aus Kettfäden umschlossen und in dem dabei gebildeten k-ten Zwischenraum angeordnet, wobei der k-te Zwischenraum an einer hinteren Seite bzw. Hinterseite von der k+1-ten Kreuzungslinie begrenzt wird, die wiederum dazu ausgebildet und/oder vorgesehen ist, einen in einem nachfolgenden k+1-ten Schritt des Verfahrens für ein k+1-tes Tankelement zu bildenden k+1-ten Zwischenraum auf einer vorderen Seite zu begrenzen. Dabei werden mehrere Tankelemente über die Kettfäden zu dem Drucktank verbunden.
  • In Ausgestaltung wird ein jeweiliger, hier als k-ter Schritt bezeichneter Schritt des Verfahrens n-mal hintereinander wiederholt. Außerdem ist vorgesehen, dass die vordere Seite mit der k-ten Kreuzungslinie entlang der ersten Richtung bzw. Förderrichtung vor dem k-ten Zwischenraum mit dem darin angeordneten k-ten Tankelement angeordnet ist. Weiterhin ist der k-te Zwischenraum entlang der ersten Richtung vor der hinteren Seite mit der k+1-ten Kreuzungslinie angeordnet.
  • In Ausgestaltung werden die Kettfäden mindestens einmal mit einem Matrixmaterial imprägniert, wobei die Kettfäden vor einem Herstellen eines jeweiligen Zwischenraums und/oder nach dem Herstellen des jeweiligen Zwischenraums mit dem Matrixmaterial imprägniert werden.
  • Außerdem ist vorgesehen, dass die miteinander verbundenen Tankelemente relativ zueinander positioniert und der daraus herzustellende Drucktank verformt sowie ggf. gehärtet wird. Hierdurch ist es möglich, den Drucktank je nach Bedarf zu formen, wobei aus mehreren in einer Ebene angeordneten Tankelementen bspw. eine Wand des Drucktanks geformt werden kann, die zumindest bereichsweise flach und/oder eben ausgebildet ist und mindestens eine Kante aufweisen kann, an der zwei flache Bereiche, bzw. Ebenen aus Tankelementen aneinanderstoßen. Es ist jedoch auch möglich, Tankelemente relativ zueinander kurvenförmig, bspw. bogenförmig anzuordnen.
  • Der Drucktank wird aus mehreren Tankelemente, die über die Kettfäden verbunden werden, zusammengesetzt.
  • Ergänzend kann vorgesehen sein, in jeweils einen Zwischenraum zusätzlich zu dem Tankelement, das in dem Zwischenraum angeordnet wird, mindestens einen Schussfaden, in der Regel mehrere Schussfäden einzuführen und somit anzuordnen
  • Der erfindungsgemäße Drucktank weist n hintereinander angeordnete Zwischenräume für n Tankelemente auf, wobei die n Zwischenräume durch zwei Gruppen, bspw. Reihen und/oder Bahnen, aus jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden umschlossen sind. Dabei sind die in einer ersten Richtung, bspw. Transportrichtung bzw. Förderrichtung transportierten bzw. zu transportierenden und/oder geförderten bzw. zu fördernden zwei Gruppen, bspw. Reihen und/oder Bahnen, aus den jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden entlang einer k-ten Kreuzungslinie gekreuzt. Diese k-te Kreuzungslinie begrenzt einen k-ten Zwischenraum an einer vorderen Seite bzw. Vorderseite, wobei 1 < k < n ist. Zwischen die beiden Gruppen aus Kettfäden ist ein in einer zweiten Richtung, bspw. Einführrichtung, die senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, k-tes stabförmiges und/oder zylinderförmiges Tankelement eingeführt und/oder zwischen den beiden Gruppen aus Kettfäden angeordnet. Außerdem sind die beiden Gruppen aus Kettfäden in einer dritten Richtung, bspw. einer Kreuzungsrichtung, die zu der ersten und der zweiten Richtung senkrecht orientiert ist, entlang einer weiteren k+1-ten Kreuzungslinie gekreuzt. Das k-te Tankelement ist von den beiden Gruppen aus Kettfäden umschlossen und in dem dabei gebildeten k-ten Zwischenraum angeordnet, wobei der k-te Zwischenraum an einer hinteren Seite bzw. Hinterseite von der k+1-ten Kreuzungslinie begrenzt ist. Diese ist wiederum dazu ausgebildet und/oder vorgesehen, einen für ein k+1-tes Tankelement gebildeten k+1-ten Zwischenraum auf einer vorderen Seite zu begrenzen, wobei zwei unmittelbar hintereinander bzw. nacheinander angeordnete Zwischenräume durch eine jeweils dazwischen angeordnete Kreuzungslinie voneinander getrennt sind. Die Tankelemente sind hierbei über die Kettfäden untereinander verbunden und bilden somit den Drucktank.
  • In Ausgestaltung sind die Kettfäden als Fasern, bspw. als Glasfasern, Aramidfasern oder Kohlenstofffasern, ausgebildet.
  • Jedes Tankelement ist dazu ausgebildet, ein unter Druck stehendes Fluid, üblicherweise ein Gas, aufzunehmen. Dabei umschließt jedes Tankelement ein Volumen zur Aufnahme des bspw. als Gas ausgebildeten Fluids. Ein gesamtes Volumen des Drucktanks ergibt sich aus Volumina sämtlicher Tankelemente.
  • Der Drucktank kann bei einer Ausführungsform des voranstehend vorgestellten erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden und umfasst mehrere Tankelemente, die über die Kettfäden verbunden sind, wobei der Drucktank aus den miteinander verbundenen Tankelementen zusammengesetzt ist.
  • Bei dem Drucktank können mehrere Tankelemente in einer Ebene angeordnet sein, die eine Außenwand des Drucktanks bilden. Außerdem können zwei derartige Ebenen bzw. Außenwände unter einem Winkel zueinander orientiert sein und eine Kante bilden, an der ein Tankelement angeordnet sein kann.
  • Der Drucktank umfasst n hintereinander angeordnete Zwischenräume, wobei in jedem Zwischenraum ein stabförmiges und/oder zylinderförmiges Tankelement angeordnet ist, wobei die n Zwischenräume sowie die Tankelemente durch zwei abwechselnd gekreuzte Gruppen, bspw. Reihen und/oder Bahnen, aus gekreuzten Kettfäden verbunden sind.
  • Der im Rahmen des Verfahren herstellbare und/oder hergestellte Drucktank kann mit einem bspw. als Gas ausgebildeten Fluid befüllt werden, wobei das Gas unter Druck steht. Ein derartiger Drucktank kann in einem Kraftfahrzeug angeordnet und zum Speichern eines unter Druck stehenden Gases, bspw. Wasserstoff oder Erdgas, ausgebildet sein, das zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verbrannt wird.
  • Das erfindungsgemäße System ist zum Herstellen eines Drucktanks ausgebildet und umfasst mindestens drei Komponenten, in Ausgestaltung mindestens eine erste Bearbeitungsvorrichtung, mindestens eine zweite Bearbeitungsvorrichtung und mindestens eine dritte Bearbeitungsvorrichtung zum Herstellen des Drucktanks. Die mindestens eine erste Bearbeitungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, zwei Gruppen, bspw. Reihen und/oder Bahnen, aus jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden in einer ersten Richtung, bspw. einer Transportrichtung bzw. Förderrichtung, zu transportieren bzw. zu fördern, wobei die beiden Gruppen, bspw. Reihen, entlang einer k-ten Kreuzungslinie gekreuzt sind, die einen k-ten Zwischenraum an einer vorderen Seite bzw. Vorderseite begrenzen, wobei 1 < k < n gilt. Die mindestens eine zweite Bearbeitungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, zwischen die beiden Gruppen aus Kettfäden in einer zweiten Richtung, bspw. Einführrichtung, die senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, ein k-tes stabförmiges, rotationssymmetrisches und/oder zylinderförmiges Tankelement einzuführen und/oder zwischen den beiden Gruppen aus Kettfäden anzuordnen. Die mindestens eine dritte Bearbeitungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, die beiden Gruppen aus Kettfäden in einer dritten Richtung, bspw. einer Kreuzungsrichtung, die zu der ersten und der zweiten Richtung senkrecht orientiert ist, aufeinander zuzubewegen und entlang einer weiteren k+1-ten Kreuzungslinie zu kreuzen, wobei das k-te Tankelement von den beiden Gruppen aus Kettfäden zu umschließen und in dem dabei zu bildenden k-ten Zwischenraum anzuordnen ist, wobei der k-te Zwischenraum an einer hinteren Seite bzw. Hinterseite von der k+1-ten Kreuzungslinie zu begrenzen ist, die wiederum dazu ausgebildet und/oder vorgesehen ist, einen in einem k+1-ten Schritt des Verfahrens für ein k+1-tes Tankelement zu bildenden k+1-ten Zwischenraum auf einer vorderen Seite zu begrenzen. Dabei ist das System dazu ausgebildet, die Tankelemente über die Kettfäden zu verbinden, wobei die miteinander verbundenen Tankelemente den herzustellenden Drucktank bilden.
  • Der mit dem vorgestellten Verfahren unter Nutzung des vorgestellten Systems herstellbare Drucktank kann als Hochdrucktank für ein Medium ausgebildet sein und/oder bezeichnet werden, der in Ausgestaltung des Verfahrens aus mindestens einem faserverstärkten Kunststoff gewebt wird, wobei der Kunststoff aus dem ausgehärteten Matrixmaterial gebildet ist, in das die Kettfäden sowie die dazu senkrecht angeordneten Tankelemente eingebunden sind.
  • Die vorgestellte Ausführungsform des Systems kann auch als Teil einer Webvorrichtung ausgebildet sein und/oder bezeichnet werden, die zum Herstellen des mindestens einen Drucktanks verwendet wird, der durch Verbinden der Tankelemente gebildet wird.
  • In Ausgestaltung des Verfahrens werden eine erste und eine zweite Gruppe alternierend parallel angeordneter Kettfäden gegenläufig angehoben bzw. abgesenkt, wobei zwischen angehobenen und abgesenkten Kettfäden ein jeweiliger Zwischenraum gebildet wird, der auch als Webfach bezeichnet werden und/oder ausgebildet sein kann. Bei dem Verfahren werden mehrere stabförmige und/oder rohrförmige Tankelemente bereitgestellt und in einen jeweils zwischen den Gruppen aus Kettfäden aktuell gebildeten Zwischenraum eingelegt. Danach werden die beiden Gruppen von Kettfäden zum Bereitstellen einer Kreuzungslinie gekreuzt und jeweils angehoben sowie abgesenkt. Dabei wird jeweils ein Tankelement in den verfahrensbegleitenden herzustellenden Zwischenraum eingelegt, wobei der Zwischenraum während eines Kreuzens der Gruppen an Kettfäden durch die jeweilige Kreuzungslinie geschlossen wird, durch die wiederum ein nachfolgend zu bildender Zwischenraum geöffnet wird.
  • Im Rahmen des Verfahrens werden üblicherweise n Schritte nacheinander durchgeführt, wobei bei einem jeweiligen Schritt je nach Definition mindestens eine Kreuzungslinie oder zwei Kreuzungslinien gebildet werden. Üblicherweise wird während jedem der Schritte ein Zwischenraum gebildet, wobei während einer Bildung eines jeweiligen Zwischenraums in diesem zugleich ein jeweiliges Tankelement angeordnet wird, das unter anderem auch die Funktion erfüllt, den Zwischenraum zwischen den beiden Gruppen aus Kettfäden abzustützen. Demnach wird durch Umschließen des jeweiligen Tankelements zwischen den beiden Gruppen aus Kettfäden sowie zwischen den beiden Kreuzungslinien sogleich auch ein jeweils vorgesehener Zwischenraum für das jeweilige Tankelement gebildet. Ein jeweiliger Schritt des Verfahrens, bei dem jeweils ein Zwischenraum mit einem darin angeordneten Tankelement gebildet wird, wird mehrmals nacheinander wiederholt.
  • Bei einer Ausgestaltung des Drucktanks ist vorgesehen, dass die Kettfäden bspw. als Kohlenstofffaserrovings oder Glasfaserrovings ausgebildet sind, die in dem Matrixmaterial imprägniert sind. Je nach Definition dienen die Kettfäden als Verstärkungsfasern bzw. als Armierung für ein jeweils darin eingewobenes bzw. eingehülltes Tankelement, wobei die Kettfäden sowie die Tankelemente vor einem Herstellen eines jeweiligen Zwischenraums und/oder danach mit einem Matrixmaterial imprägniert, bspw. damit getränkt und/oder darin getränkt werden können.
  • Der mit dem Verfahren herstellbare Drucktank umfasst mehrere Tankelemente bzw. Inlinertanks, die von Kettfäden umschlossen sind. Der Drucktank ist aufgrund seiner Beschaffenheit in Ausgestaltung elastischer formbar bzw. kann räumlich flexibel geformt und/oder angeordnet werden, wobei auch ein als Flächentank ausgebildeter Drucktank hergestellt werden kann, wobei mehrere in einer Ebene angeordnete Tankelemente die Fläche bilden.
  • Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Der aus den mehreren Tankelementen hergestellte Drucktank, der diese Tankelemente als Komponenten umfasst kann in Ausgestaltung als Gastank oder Flüssigkeitstank ausgebildet sein und/oder verwendet werden. Dabei kann in dem Tank bspw. Erdgas zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs unter einem Druck von bis zu 100 bar gespeichert werden. Der Drucktank kann alternativ auch zum Speichern von Wasserstoff unter einem Druck von bis zu 700 bar ausgebildet sein, wobei der Wasserstoff zum Betreiben von Brennstoffzellen eines Kraftfahrzeugs verwendet wird.
  • Der Drucktank kann auch als Hochdrucktank bezeichnet werden, der während seines Betriebs für einen Druck von mindestens 50 bar ausgelegt ist. Jedes der einzelnen Tankelemente bzw. jedes Inliners, aus denen der Drucktank hergestellt wird, kann röhrenförmig ausgebildet sein und einen Durchmesser von 10 mm bis 100 mm, bspw. 50 mm aufweisen. Jedes Tankelement weist eine dünne Wand aus einem thermoplastischen Kunststoff, bspw. Polypropylen oder Polyaramid auf, die bereits faserverstärkt werden kann, bevor es im Rahmen des Verfahrens mit weiteren Tankelementen verbunden sowie mit den Kettfäden verstärkt wird. Diese Kettfäden können Faserfäden aufweisen und auch als Rovings bezeichnet werden.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
    • 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Durchführen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 2 zeigt Details von unterschiedlichen Drucktanks, die bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden.
  • Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugsziffern zugeordnet.
  • Die anhand von 1 schematisch dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 2 ist als Webstuhl ausgebildet, der auch als Jacquardwebstuhl bezeichnet werden kann. Dabei umfasst das System 2 als Komponenten einen Kettbaum 4, eine Streichwalze 6, zwei Teilstäbe 8, zwei Schäfte 10 mit Litzen und Litzenaugen, einen Webkamm 12, der auch als Riet bezeichnet wird, einen Brustbaum 14 und einen Warenbaum 16.
  • Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Kettfäden 18, die ursprünglich auf den Kettbaum 4 gewickelt sind, über die Streichwalze 6 zu den beiden Teilstäben 8 gefördert, die die Kettfäden 18 in zwei Gruppen 20, 22 aufteilen. Dabei werden die Kettfäden 18 durch die beiden Schäfte 10, die sich in einer Kreuzungsrichtung (Doppelpfeil 9) senkrecht zu einer Förderrichtung der Kettfäden 18 bewegen, weiterhin in die beiden Gruppen 20, 22 aufgeteilt, die weiterhin bis zu dem Webkamm 12 gefördert werden. In Förderrichtung (Pfeil 11) der Kettfäden 18 hinter dem Webkamm 12 bildet sich zwischen den beiden Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 ein Zwischenraum, der auch als Webfach 24 bezeichnet wird.
  • Zum Herstellen des Drucktanks werden in das Webfach 24 in einer Zuführrichtung (Pfeil 13) senkrecht zu der Förderrichtung der beiden Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 mit einem Einführmodul 15 hier röhrenförmige Tankelemente 26 eingeführt. Dabei ist vorgesehen, dass die beiden Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 jeweils nach Einführen eines Tankelements 26 in ein jeweils zwischen den Gruppen 20, 22 gebildetes Webfach 24 gekreuzt werden, so dass, wie 1 explizit zeigt, einmal eine erste Gruppe 20 Kettfäden 18 unterhalb einer zweiten Gruppe 22 Kettfäden 18 angeordnet ist. Nach Einführen eines jeweiligen Tankelements 26 werden die Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 gekreuzt, wodurch sich ergibt, dass nun die erste Gruppe 20 Kettfäden 18 oberhalb der zweiten Gruppe 22 Kettfäden 18 angeordnet ist. Dabei wird jeweils ein Tankelement 26 von den beiden Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 umschlossen und in einem von den Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 gebildeten Zwischenraum angeordnet.
  • Die Ausgestaltung des Systems 2 umfasst verschiedene Bearbeitungsvorrichtungen. Dabei ist der Brustbaum 14 als eine erste Bearbeitungsvorrichtung dazu ausgebildet, die beiden Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 in der Förderrichtung als erste Richtung zu fördern und/oder zu transportieren. Das Einführmodul 15 als zweite Bearbeitungsvorrichtung ist hier dazu ausbildet, die Tankelemente 26 in einer Einführrichtung, die als zweite Richtung senkrecht zu der ersten Richtung bzw. der Förderrichtung für die Kettfäden 18 orientiert ist, in den Zwischenraum zwischen den beiden Gruppen aus Kettfäden 18 und somit in das Webfach 24 einzuführen. Die beiden Schäfte 10 bewegen sich in einer Kreuzungsrichtung als dritte Richtung, die senkrecht zu den beiden anderen Richtungen ist, wobei die Schäfte 10 dazu ausgebildet sind, die Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 zu kreuzen.
  • Bei Durchführung der Ausführungsform des Verfahrens wird ein längerer Drucktank hergestellt, der mehrere in einer Reihe parallel zueinander angeordnete Tankelemente 26 aufweist, die in die Kettfäden 18 eingewoben werden bzw. sind.
  • 2a zeigt ein Detail eines ersten Drucktanks 28. Dabei zeigt 2a drei zueinander parallel angeordnete Tankelemente 26 einer größeren Anzahl an Tankelementen 26, die in zwei Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 angeordnet sind. Dabei ist in 2a durch einen ersten Pfeil 11 die Förderrichtung der Kettfäden 18 angedeutet. Pfeile 13 deuten die Einführrichtung an, die senkrecht zu der Förderrichtung orientiert ist, wobei die Tankelemente 26 in Richtung der Einführrichtung zwischen die Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 geschoben werden.
  • Wie die 2b und 2c schematisch zeigen, sind die im Rahmen der Ausführungsform des Verfahrens gebildeten Drucktanks 34, 36 einfach zu verformen, da die Tankelemente 26, die über die Kettfäden 18 miteinander verbunden sind, senkrecht zu Längsachsen der Tankelemente 26 zueinander leicht verschoben werden können. Dabei zeigen die 2b und 2d die Drucktanks 34, 36 jeweils von oben und von der Seite. So sind hier vier Tankelemente 26 des ersten Drucktanks 34 relativ zueinander auf einem Teil eines Kreisbogens angeordnet, wobei ein fünftes Tankelement 26 je nach Definition an einem ersten oder letzten Tankelement 26 der vier kreisförmig angeordneten Tankelemente 26, außerhalb des Kreisbogens angeordnet ist. Bei der dritten Ausführungsform des Drucktanks 36 sind drei Tankelemente 26 entlang einer Linie hintereinander angeordnet, wohingegen zwei weitere Tankelemente 26 zu dieser Linie versetzt angeordnet sind.
  • In der schematischen Darstellung aus 2d, die ein Detail eines weiteren Drucktanks 38 zeigt, ist gut zu erkennen, wie die beiden Gruppen 20, 22 aus Kettfäden 18 gekreuzt sind. Dabei sind hier vier Tankelemente 26 in einer Ebene angeordnet.
  • 2e zeigt ein weiteres Detail eines Beispiels für einen hier ebenen Drucktank 40, der hier vier in einer Ebene nebeneinander angeordnete Tankelemente 26 umfasst.
  • Bei allen Ausführungen des Drucktanks 28, 34, 36, 38, 40 bilden die Tankelemente 26, die über die Kettfäden 18 miteinander verbunden sind, einzelne Einheiten zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Gases, wobei in jedem Tankelement 26 eine Menge an Gas gespeichert werden kann. Nachdem die Tankelemente 26 über die Kettfäden 18 jeweils miteinander verbunden worden sind, werden sie je nach Bedarf relativ zueinander positioniert. Danach werden die Kettfäden 18 in und/oder mit Matrixmaterial getränkt und ausgehärtet, wobei eine relative Anordnung der Tankelemente 26 eines Drucktanks 28, 34, 36, 38, 40 fixiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 60110937 T1 [0003]
    • DE 102014225045 A1 [0005]
    • EP 2256722 A1 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „Über die Herstellung von Rohr- und Holzstäbchenmatten“ aus dem Jahr 1890 [0007]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Drucktanks (28, 34, 36, 38, 40), der mehrere Tankelemente (26) umfasst, wobei zum Herstellen des Drucktanks (28, 34, 36, 38, 40) zwei Gruppen (20, 22) aus jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden (18) in einer ersten Richtung gefördert werden, wobei die beiden Gruppen (20, 22) entlang einer k-ten Kreuzungslinie gekreuzt sind, die einen während einem k-ten Schritt des Verfahrens zu bildenden k-ten Zwischenraum an einer vorderen Seite begrenzt, wobei 1 < k < n ist, wobei zwischen die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) in einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, ein k-tes Tankelement (26) eingeführt und zwischen den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) angeordnet wird, wobei die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) in einer dritten Richtung, die zu der ersten und der zweiten Richtung senkrecht orientiert ist, aufeinander zubewegt und entlang einer weiteren k+1-ten Kreuzungslinie gekreuzt werden, wobei das k-te Tankelement (26) von den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) umschlossen und in dem dabei gebildeten k-ten Zwischenraum angeordnet wird, wobei der k-te Zwischenraum an einer hinteren Seite von der k+1-ten Kreuzungslinie begrenzt wird, die wiederum dazu ausgebildet ist, einen in einem k+1-ten Schritt des Verfahrens für ein k+1-tes Tankelement (26) zu bildenden k+1-ten Zwischenraum auf einer vorderen Seite zu begrenzen, wobei mehrere Tankelemente (26) zu dem Drucktank (28, 34, 36, 38, 40) verbunden werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kettfäden (18) mindestens einmal mit einem Matrixmaterial imprägniert werden, wobei die Kettfäden vor einem Herstellen eines jeweiligen Zwischenraums und/oder nach dem Herstellen des jeweiligen Zwischenraums mit dem Matrixmaterial imprägniert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Drucktank (28, 34, 36, 38, 40) verformt wird, wobei die Tankelemente (26) relativ zueinander bewegt werden.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem in einen jeweiligen Zwischenraum neben dem Tankelement (26) zusätzlich auch Schussfäden eingeführt werden.
  5. Drucktank, der n hintereinander angeordnete Zwischenräume für n Tankelemente (26) aufweist, wobei die n Zwischenräume durch zwei Gruppen (20, 22) aus jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden (18) umschlossen sind, wobei die in einer ersten Richtung transportierten zwei Gruppen (20, 22) aus den jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden (18) entlang einer k-ten Kreuzungslinie gekreuzt sind, die einen k-ten Zwischenraum an einer vorderen Seite begrenzt, wobei 1 < k < n ist, wobei zwischen die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) ein in einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, k-tes stabförmiges Tankelement (26) eingeführt und zwischen den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) angeordnet ist, wobei die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) in einer dritten Richtung, die zu der ersten und der zweiten Richtung senkrecht orientiert ist, entlang einer weiteren k+1-ten Kreuzungslinie gekreuzt sind, wobei das k-te Tankelement (26) von den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) umschlossen und in dem dabei gebildeten k-ten Zwischenraum angeordnet ist, wobei der k-te Zwischenraum an einer hinteren Seite von der k+1-ten Kreuzungslinie begrenzt ist, die wiederum dazu ausgebildet ist, einen für ein k+1-tes Tankelement (26) gebildeten k+1-ten Zwischenraum auf einer vorderen Seite zu begrenzen, wobei zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Zwischenräume durch eine jeweils dazwischen angeordnete Kreuzungslinie voneinander getrennt sind.
  6. Drucktank nach Anspruch 5, bei dem jedes Tankelement (26) zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Fluids ausgebildet ist.
  7. Drucktank nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Kettfäden (18) als Fasern, bspw. als Glasfasern, Aramidfasern oder Kohlenstofffasern, ausgebildet sind.
  8. Drucktank nach einem der Ansprüche 5 bis 7, der mehrere nebeneinander angeordnete Tankelemente (26) aufweist, die eine ebene Außenwand des Drucktanks (28, 34, 36, 38, 40) begrenzen.
  9. Drucktank nach einem der Ansprüche 5 bis 8, der zwei ebene Außenwände aufweist, die durch eine gemeinsame Kante miteinander verbunden sind, an der ein Tankelement (26) angeordnet ist.
  10. System zum Herstellen eines Drucktanks (28, 34, 36, 38, 40), das mindestens eine erste Bearbeitungsvorrichtung, mindestens eine zweite Bearbeitungsvorrichtung und mindestens eine dritte Bearbeitungsvorrichtung zum Herstellen des Drucktanks (28, 34, 36, 38, 40) aufweist, bei dem die mindestens erste Bearbeitungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, zwei Gruppen (20, 22) aus jeweils zueinander parallel angeordneten Kettfäden (18) in einer ersten Richtung zu transportieren, wobei die beiden Gruppen (20, 22) entlang einer k-ten Kreuzungslinie gekreuzt sind, die einen k-ten Zwischenraum an einer vorderen Seite begrenzen, wobei 1 < k < n ist, wobei die mindestens eine zweite Bearbeitungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, zwischen die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) in einer zweiten Richtung, die senkrecht zu der ersten Richtung orientiert ist, ein k-tes stabförmiges Tankelement (26) einzuführen und zwischen den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) anzuordnen, wobei die mindestens eine dritte Bearbeitungsvorrichtung dazu ausgebildet ist, die beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) in einer dritten Richtung, die zu der ersten und der zweiten Richtung senkrecht orientiert ist, aufeinander zuzubewegen und entlang einer weiteren k+1-ten Kreuzungslinie zu kreuzen, wobei das k-te Tankelement von den beiden Gruppen (20, 22) aus Kettfäden (18) zu umschließen und in dem dabei zu bildenden k-ten Zwischenraum anzuordnen ist, wobei der k-te Zwischenraum an einer hinteren Seite von der k+1-ten Kreuzungslinie zu begrenzen ist, die wiederum dazu ausgebildet ist, einen in einem k+1-ten Schritt des Verfahrens für ein k+1-tes Tankelement zu bildenden k+1-ten Zwischenraum auf einer vorderen Seite zu begrenzen.
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