DE102017201780B4 - Method for producing a pressure vessel - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters (100) zur Speicherung von Brennstoff, umfassend den Schritt:
- Aufbringen von mindestens zwei im Wesentlichen ringförmigen und faserverstärkten Matten (124) auf mindestens einen Endbereich (P1) einer Wickelhilfe (110);
- wobei mindestens zwei Matten (124) jeweils mindestens eine radial auswärtsgerichtete Trennlinie (T, T') aufweisen; und wobei die Trennlinien (T, T') der zwei nach dem Aufbringen unmittelbar benachbarten Matten (124) nicht unmittelbar übereinanderliegen

Figure DE102017201780B4_0000
A method of manufacturing a pressure vessel (100) for storing fuel, comprising the step of:
- applying at least two substantially annular and fiber reinforced mats (124) to at least one end portion (P1) of a winding aid (110);
- wherein at least two mats (124) each have at least one radially outwardly directed parting line (T, T '); and wherein the dividing lines (T, T ') of the two immediately adjacent mats (124) after application do not lie directly above one another
Figure DE102017201780B4_0000

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters, insbesondere einen Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff.The technology disclosed herein relates to a method of manufacturing a pressure vessel, in particular a pressure vessel for storing fuel.

Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff werden in der Regel durch Umwicklung eines Liners mit faserverstärkten Kunststoffen hergestellt. Ein solcher Wickelprozess hat den Nachteil, dass keine lokale Verstärkung im Endbereich des Druckbehälters erzielt werden kann, ohne dass ebenfalls eine faserverstärkte Lage über den Mittelbereich des Druckbehälters gewickelt wird. Es kann daher der Fall eintreten, dass im Mittelbereich des Druckbehälters Faserlagen vorgesehen sind, nur um die Endbereiche des Druckbehälters zu stabilisieren. Diese zusätzlichen Lagen im Mittelbereich können den benötigten Bauraum, das Gewicht, und/oder die Herstellkosten vergrößern.Pressure vessels for storing fuel are usually produced by wrapping a liner with fiber-reinforced plastics. Such a winding process has the disadvantage that no local reinforcement in the end region of the pressure vessel can be achieved without also a fiber-reinforced layer is wound over the central region of the pressure vessel. It may therefore be the case that in the central region of the pressure vessel fiber layers are provided only to stabilize the end portions of the pressure vessel. These additional layers in the central region can increase the required installation space, the weight, and / or the production costs.

Die Dokumente DE 103 25 598 A1 , DE 10 2010 043 645 A1 , DE 10 2013 113 208 A1 , DE 10 2015 007 047 A1 und US 2 744 043 A zeigen vorbekannte Technologien.The documents DE 103 25 598 A1 . DE 10 2010 043 645 A1 . DE 10 2013 113 208 A1 . DE 10 2015 007 047 A1 and US 2 744 043 A show known technologies.

Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, einen Druckbehälter bereitzustellen, der bei gleicher Speicherkapazität bevorzugt weniger Bauraum und/oder Gewicht aufweist und bevorzugt geringere Herstellkosten verursacht. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed herein to reduce or eliminate at least one disadvantage of a previously known solution or to suggest an alternative solution. In particular, it is a preferred object of the technology disclosed here to provide a pressure vessel which, while having the same storage capacity, preferably has less installation space and / or weight and preferably causes lower production costs. Other preferred objects may result 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 ein Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters zur Speicherung von Brennstoff. Gleichsam umfasst die hier offenbarte Technologie einen Druckbehälter für ein Kraftfahrzeug, der insbesondere nach dem hier offenbarten Verfahren hergestellt worden ist. Der Druckbehälter dient zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigen Brennstoff. Der Druckbehälter kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem („Compressed Natural Gas“ = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter (= CcH2) oder ein Hochdruckgasbehälter (= CGH2) sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff (z.B. Wasserstoff) dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch nominal working pressure oder NWP genannt) 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.The technology disclosed herein relates to a method of manufacturing a pressure vessel for storing fuel. Likewise, the technology disclosed herein comprises a pressure vessel for a motor vehicle, which has been manufactured in particular according to the method disclosed herein. The pressure vessel serves to store gaseous fuel under ambient conditions. The pressure vessel can be used for example in a motor vehicle which is operated with compressed ("compressed natural gas" = CNG) or liquefied (LNG) natural gas or with hydrogen. The pressure vessel may be, for example, a cryogenic pressure vessel (= CcH2) or a high-pressure gas vessel (= CGH2). High pressure gas containers are configured to be substantially at ambient temperatures, fuel (eg, hydrogen) at a nominal operating pressure (also called nominal working pressure or NWP) of greater than about 350 barg (= gauge over atmospheric pressure), more preferably greater than about 500 barg, and particularly preferably from about 700 barü store.

Das hier offenbarte Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters zur Speicherung von Brennstoff umfasst den Schritt:

  • - Aufbringen von mindestens zwei in der axialen Draufsicht auf den Wickelkörper bzw. Druckbehälter entlang der Wickelkörperlängsachse A-A bzw. im flach ausgebreiteten Zustand im Wesentlichen ringförmigen und faserverstärkten Matten auf mindestens einen Endbereich einer Wickelhilfe, insbesondere des hier offenbarten Liners;
  • - wobei mindestens zwei unmittelbar benachbarte bzw. direkt aufeinanderliegende Matten jeweils mindestens eine radial auswärtsgerichtete Trennlinie aufweisen; wobei die Trennlinien der zwei Matten nicht unmittelbar übereinanderliegen.
The method disclosed herein for producing a pressure vessel for storing fuel comprises the step of:
  • - Applying at least two in the axial plan view of the winding body or pressure vessel along the winding body longitudinal axis AA or flat in the expanded state substantially annular and fiber-reinforced mats on at least one end portion of a winding aid, in particular of the disclosed herein liner;
  • - wherein at least two immediately adjacent or directly superimposed mats each have at least one radially outwardly directed parting line; wherein the dividing lines of the two mats are not directly superimposed.

Der Begriff „im Wesentlichen ringförmig“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die faserverstärkten Matten ringförmig sind oder aber von einer ringförmigen Kontur nur unwesentlich abweichen, beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen und/oder in einem Maße, dass für die Funktion unbeachtlich ist.The term "essentially annular" in this context means that the fiber-reinforced mats are annular or deviate only insignificantly from an annular contour, for example due to manufacturing tolerances and / or to an extent that is irrelevant to the function.

Die faserverstärkten Matten können jeweils eine radial auswärtsgerichtete Trennlinie aufweisen. Beispielsweise wird diese Trennlinie durch Seitenkanten der Matte ausgebildet. Die Trennlinie kann in radialer Richtung der Wickelhilfe bzw. des Druckbehälters verlaufen. Die beiden Seitenkanten erstrecken sich also insbesondere von einem inneren Rand zu einem äußeren Rand der Matte. Der innere Rand und der äußere Rand der Matte sind zweckmäßig konzentrisch angeordnet. Die Trennlinie kann auch als radiale verlaufende Aussparung oder radial verlaufender Spalt bezeichnet werden. Nachstehend wird vereinfachend lediglich der Begriff „Trennlinie“ verwendet, der die Begriffe „Spalt“ und „Aussparung“ ebenfalls umfassen soll. Bevorzugt wird die Trennlinie von einem Spalt ausgebildet, der vom inneren Rand zum äußeren Rand verlaufen kann, und dessen Seitenränder vor der Montage weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 1 cm oder weniger als 0,5 cm voneinander beabstandet sein können. Bevorzugt ist der Spalt derart ausgebildet, dass im montierten Zustand die Seitenränder des Spalts bzw. der Matte weniger als 5cm, bevorzugt weniger als 1 cm oder weniger als 0,5 cm voneinander beabstandet sind oder aneinander liegen.The fiber reinforced mats may each have a radially outwardly directed dividing line. For example, this dividing line is formed by side edges of the mat. The dividing line can run in the radial direction of the winding aid or of the pressure vessel. The two side edges thus extend in particular from an inner edge to an outer edge of the mat. The inner edge and the outer edge of the mat are suitably arranged concentrically. The dividing line can also be referred to as a radial recess or radially extending gap. In the following, for the sake of simplification, only the term "separating line" is used, which should also include the terms "gap" and "recess". Preferably, the parting line is formed by a gap which may extend from the inner edge to the outer edge, and whose side edges may be spaced apart less than 5 cm, preferably less than 1 cm or less than 0.5 cm, prior to assembly. Preferably, the gap is formed such that in the mounted state, the side edges of the gap or the mat are less than 5cm, preferably less than 1 cm or less than 0.5 cm apart or adjacent to each other.

Bevorzugt sind die Trennlinien von zumindest zwei Matten, besonders bevorzugt von allen Matten im Endbereich in der axialen Draufsicht auf den Wickelkörper bzw. den Druckbehälter in Richtung der Wickelkörperlängsachse A-A zueinander versetzt angeordnet. Preferably, the dividing lines of at least two mats, more preferably of all mats in the end region in the axial plan view of the winding body or the pressure vessel in the direction of the winding body longitudinal axis AA arranged offset from one another.

Weist eine faserverstärkte Matte eine solche Trennlinie auf, so lassen sich die Matten auch über Hinterschneidung von einem Boss eines Druckbehälters legen. Werden die Trennlinien versetzt zueinander angeordnet, so können die Spannungen im Endbereich besser von dem Mattenverbund aufgenommen werden.If a fiber-reinforced mat has such a dividing line, then the mats can also be laid over the undercut by a boss of a pressure vessel. If the separating lines are arranged offset from one another, the stresses in the end region can be better absorbed by the mat composite.

Das Aufbringen bzw. Auflegen bzw. Ablegen der faserverstärkten Matte auf den Wickelkern kann beispielsweise durch Drapieren erfolgen.The application or laying on or laying down of the fiber-reinforced mat on the winding core can be done for example by draping.

Insbesondere können die faserverstärkten Matten derart in Axialrichtung des Wickelkörpers auf den Endbereich aufgelegt werden, dass anschließend die Verstärkungsfasern der Matte in Umfangsrichtung orientiert sind. Es können in den faserverstärkten Matten Verstärkungsfasern konzentrisch zueinander angeordnet sein bzw. in Umfangsrichtung bzw. ringförmig um die Wickelachse A-A herum verlaufen. Zweckmäßig können sowohl Anfang als auch Ende der Verstärkungsfasern unmittelbar benachbart zur Trennlinie angeordnet sein. Insbesondere können in mindestens einer faserverstärkten Matte Verstärkungsfasern angeordnet sein, die sich in Endlosfasern über mehrere Faserlagen einer Matte erstrecken. Vorteilhaft kann somit die Anzahl an Trennlinien verringert werden.In particular, the fiber-reinforced mats can be placed in the axial direction of the bobbin on the end portion such that then the reinforcing fibers of the mat are oriented in the circumferential direction. In the fiber-reinforced mats, reinforcing fibers may be arranged concentrically with one another or in the circumferential direction or annularly around the winding axis AA run around. Suitably, both the beginning and the end of the reinforcing fibers may be arranged immediately adjacent to the dividing line. In particular, reinforcing fibers can be arranged in at least one fiber-reinforced mat and extend in endless fibers over a plurality of fiber layers of a mat. Advantageously, the number of parting lines can thus be reduced.

Die Anordnung der Verstärkungsfasern innerhalb der faserverstärkten Matte ist zunächst einmal unabhängig von der Anordnung der hier offenbarten mindestens zwei Trennlinien und den zumindest zwei Matten. Es kann auch lediglich eine Matte auf einem Endbereich einer Wickelhilfe aufgelegt werden. Ferner kann eine Matte auch keine Trennebene aufweisen oder nicht in jeder Faserlage eine Trennebene aufweisen. Bevorzugt werden aber die hier offenbarten Lehren kombiniert.The arrangement of the reinforcing fibers within the fiber reinforced mat is initially independent of the arrangement of the at least two parting lines disclosed herein and the at least two mats. It is also possible to place only one mat on an end region of a winding aid. Furthermore, a mat can also have no parting plane or do not have a parting plane in each fiber layer. Preferably, however, the teachings disclosed herein are combined.

Der Druckbehälter kann einen Liner umfassen. Der Liner bildet den Hohlkörper aus, in dem der Brennstoff gespeichert ist. Der Liner kann beispielsweise aus Aluminium oder Stahl oder aus deren Legierungen hergestellt sein. Ferner bevorzugt kann der Liner aus einem Kunststoff hergestellt sein. Es kann ebenso auch ein linerloser Druckbehälter vorgesehen sein, sofern eine andere Wickelhilfe vorgesehen ist.The pressure vessel may include a liner. The liner forms the hollow body in which the fuel is stored. The liner may for example be made of aluminum or steel or of their alloys. Further preferably, the liner may be made of a plastic. It can also be provided a linerless pressure vessel, if another winding aid is provided.

Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen:

  • - Aufbringen von mindestens einer faserverstärkten Schicht, die zumindest bereichsweise einen Mittelbereich und den Endbereich des Druckbehälters überdeckt.
The method disclosed herein may include the step:
  • - Applying at least one fiber-reinforced layer, which covers at least partially a central region and the end region of the pressure vessel.

Der Druckbehälter umfasst also mindestens eine faserverstärkte Schicht. Die faserverstärkte Schicht kann einen Liner zumindest bereichsweise bevorzugt vollständig umgeben. Die faserverstärkte Schicht wird oft auch als Laminat bzw. Ummantelung oder Armierung bezeichnet. Nachstehend wird meistens der Begriff „faserverstärkte Schicht“ verwendet.The pressure vessel thus comprises at least one fiber-reinforced layer. The fiber-reinforced layer may preferably completely surround a liner at least in regions. The fiber reinforced layer is often referred to as a laminate or armor. Hereinafter, the term "fiber-reinforced layer" is usually used.

Für die hier offenbarte faserverstärkte Schicht und/oder die hier offenbarte faserverstärkte Matte und/oder die hier offenbarte faserverstärkte Umfangsschicht kommen i.d.R. faserverstärkte Kunststoffe (auch FVK bzw. FKV abgekürzt) zum Einsatz, bspw. kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) und/oder glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK). Die Schichten bzw. Matten umfassen zweckmäßig in einer Kunststoffmatrix eingebettete Verstärkungsfasern. Insbesondere Matrixmaterial, Art und Anteil an Verstärkungsfasern sowie deren Orientierung können variiert werden, damit sich die gewünschten mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften einstellen. Bevorzugt werden Endlosfasern als Verstärkungsfasern eingesetzt. Die faserverstärkten Schichten bzw. Matten weisen i.d.R. mehrere Schichtlagen auf. Die faserverstärkte Schicht und/oder die faserverstärkte Umfangsschicht werden bevorzugt durch Wickeln und/oder Flechten aufgebracht.For the fiber reinforced layer disclosed herein and / or the fiber reinforced mat disclosed herein and / or the fiber reinforced circumferential layer disclosed herein, i.d.R. Fiber-reinforced plastics (also abbreviated to FVK or FKV), for example carbon fiber reinforced plastics (CFRP) and / or glass fiber reinforced plastics (GRP). The layers or mats suitably comprise reinforcing fibers embedded in a plastic matrix. In particular, matrix material, type and proportion of reinforcing fibers and their orientation can be varied so that the desired mechanical and / or chemical properties are established. Preferably, continuous fibers are used as reinforcing fibers. The fiber reinforced layers or mats have i.d.R. several layers on. The fiber-reinforced layer and / or the fiber-reinforced peripheral layer are preferably applied by winding and / or braiding.

Die faserverstärkte Schicht kann Kreuz- und Umfangslagen aufweisen. Um axiale Spannungen zu kompensieren, werden über die gesamte Wickelkernoberfläche Kreuzlagen (engl. helical layers) gewickelt bzw. geflochten. Im i.d.R. Mittelbereich M sind i.d.R. sogenannte Umfangslagen (engl. „hoop layers“) vorgesehen, die für eine Verstärkung in Umfangsrichtung sorgen. Die Umfangslagen verlaufen in Umfangsrichtung U des Druckbehälters und sind in einem Winkel von ca. 90° (+/- 5°) zur Druckbehälterlängsachse A-A orientiert. Die faserverstärkte Umfangsschicht weist bevorzugt mindestens zu 70 % oder 80 % und besonders bevorzugt zu 100 % Umfangslagen auf.The fiber reinforced layer may have cross and circumferential layers. In order to compensate for axial stresses, cross layers (helical layers) are wound or braided over the entire winding core surface. As a rule, so-called peripheral layers ("hoop layers") are provided in the middle section M, which provide for a reinforcement in the circumferential direction. The circumferential layers extend in the circumferential direction U of the pressure vessel and are at an angle of about 90 ° (+/- 5 °) to the pressure vessel longitudinal axis AA oriented. The fiber-reinforced peripheral layer preferably has at least 70% or 80% and particularly preferably 100% circumferential layers.

Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach mindestens eine faserverstärkte Schicht aufgebracht wird, die zumindest bereichsweise den Mittelbereich und den Endbereich des Druckbehälters überdeckt. Der Mittelbereich ist dabei der Bereich der Wickelhilfe, der sich zwischen den beiden Endbereichen des Druckbehälters erstreckt. Dieser Bereich weist nur geringe (und im Vergleich zur Durchmesservariation im Endbereich) in der Regel vernachlässigbare Durchmesservariationen auf. In der Regel ist der Mittelbereich ein zylindrischer Bereich bzw. einen Mantelbereich.The method disclosed herein may comprise the step of applying at least one fiber-reinforced layer which at least partially covers the central region and the end region of the pressure vessel. The central region is the region of the winding aid, which extends between the two end regions of the pressure vessel. This range is usually negligible (and compared to diameter variation in the end region) Diameter variations on. As a rule, the middle region is a cylindrical region or a jacket region.

Das hier offenbarte Verfahren kann den Schritt umfassen, wonach nach dem Aufbringen der faserverstärkten Matte zunächst eine faserverstärkte Umfangsschicht aufgebracht wird, und anschließend die faserverstärkte Schicht aufgebracht wird.The method disclosed herein may include the step of first applying a fiber reinforced peripheral layer after application of the fiber reinforced mat, and then applying the fiber reinforced layer.

Besonders bevorzugt weist die faserverstärkte Umfangsschicht einen höheren Fasergehalt auf als die faserverstärkte Schicht. Beispielsweise kann in der Umfangsschicht weniger Matrixmaterial vorgesehen sein als in der faserverstärkten Schicht, die die Umfangslagenschicht umgibt. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann die Umfangsschicht komplett trocken, d.h. ohne Matrixmaterial, ausgebildet sein. Bevorzugt werden die Umfangsschicht und die faserverstärkte Schicht in einem Verfahrensschritt hergestellt, beispielsweise durch Wickeln und/oder Flechten.Particularly preferably, the fiber-reinforced peripheral layer has a higher fiber content than the fiber-reinforced layer. For example, less matrix material may be provided in the peripheral layer than in the fiber reinforced layer surrounding the peripheral layer. In a further preferred embodiment, the peripheral layer may be completely dry, i. without matrix material, be formed. The peripheral layer and the fiber-reinforced layer are preferably produced in one method step, for example by winding and / or braiding.

Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie die Herstellung eines Druckbehälters. Die lokalen Verstärkungen im Dom (=Endbereich) des Druckbehälters können im Voraus angebracht werden. Der nackte Liner kann mit i.d.R. pre-imprägnierten Matten (z.B. Prepreg, Gelege bzw. Gewebe) im Dombereich lokal drapiert (per Hand bzw. mit dem Roboter) werden. Die Matte für das Drapieren kann aus einer Rolle geschnitten werden, wie es beispielsweise von Teppichböden bekannt ist. Die Matten können kreisförmig mit einem Loch sein, um um die Bosse herum zu drapieren. Der Durchmesser des Lochs und der Außendurchmesser der Matte können die Position und der Fläche der Verstärkung definieren. Der radiale Schnitt (=Trennlinie) erlaubt ein kugelförmiges Bauteil zu drapieren. Die Matten müssen so abgelegt werden, dass der Schnitt sich nicht immer an der gleichen Position befindetIn other words, the technology disclosed herein relates to the manufacture of a pressure vessel. The local reinforcements in the dome (= end area) of the pressure vessel can be installed in advance. The nude liner can with i.d.R. pre-impregnated mats (e.g., prepreg, scrim, or fabric) are locally draped (by hand or robot) in the dome area. The mat for draping can be cut from a roll, such as is known from carpets. The mats can be circular with a hole to drape around the bosses. The diameter of the hole and the outer diameter of the mat can define the position and area of the reinforcement. The radial cut (= dividing line) allows a spherical component to drape. The mats must be laid so that the cut is not always in the same position

Anschließend kann die Fertigstellung des Druckbehälters in einem Wickelprozess erfolgen. Die restlichen notwendigen Umfangslagen und Kreuzlagen werden danach „ganz normal“ gewickelt. Mit dem Prozess können wir aber die gesamte Anzahl von gewickelten Lagen reduzieren, da die Dome schon lokal verstärkt wurden. Das Wickeln kann mit Prepreg, Towpreg oder mit einem Nasswickelprozess erfolgen. Anschließend kann ein Schritt zur Aushärtung des Tanks vorgesehen sein.Subsequently, the completion of the pressure vessel can take place in a winding process. The remaining necessary peripheral layers and cross layers are then wound "completely normal". However, with the process we can reduce the total number of layers wound since the domes have already been strengthened locally. The winding can be done with prepreg, towpreg or with a wet-winding process. Subsequently, a step for curing the tank can be provided.

Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Seitenansicht eines Druckbehälters 100, der mit dem hier offenbarten Verfahren hergestellt wurde;
  • 2 eine schematische Draufsicht auf eine faserverstärkte Matte 124 gemäß der hier offenbarten Technologie.
The technology disclosed herein will now be explained with reference to the figures. Show it:
  • 1 a schematic side view of a pressure vessel 100 prepared by the method disclosed herein;
  • 2 a schematic plan view of a fiber-reinforced mat 124 according to the technology disclosed herein.

Die 1 zeigt eine Teilansicht eines Druckbehälters 100 in der Seitenansicht. Der zweite Endbereich P2 wurde hier weggelassen. Bevorzugt ist der zweite Endbereich P2 genauso ausgestaltet wie der erste Endbereich P1. Als Wickelhilfe kam hier ein Liner 110 zum Einsatz. Auf dem Endbereich P1 wurde hier zwei faserverstärkte Matten 124 aufgebracht. Dazu wurden die Matten um den Boss 130 gelegt und fixiert. Die Trennlinie kann dabei dergestalt sein, dass nach dem Aufbringen der Matte 124 die Seitenränder aneinander anliegen oder nur ein geringer Spalt entsteht. Die faserverstärkten Matten 124 sind hier direkt übereinander angeordnet worden. Die beiden übereinander angeordneten faserverstärkten Matten 124 wurden seitlich in Richtung der Wickelkernlängsachse A-A aufgesteckt. Dabei wurden sie entlang ihrer Trennebene T, T' (vgl. 2) geöffnet, um den Boss 130 umschließen zu können. Wären die Trennebenen T, T' nicht vorgesehen worden, so wäre es nicht möglich gewesen, die Matten 124 dicht anliegend an den Boss 130 im Bereich seiner Hinterschneidung anzuordnen. Anschließend wurde hier die Umfangsschicht 122 aufgebracht. Die Umfangsschicht 122 erstreckt sich im Umfangsrichtung U. Ebenso verlaufen die Verstärkungsfasern 125 (vgl. 2) hier in Umfangsrichtung U. Sowohl die Verstärkungsfasern 125 der Matte 124 als auch die Verstärkungsfasern der Umfangslagenschicht 122 sind also konzentrisch zur Wickelkernlängsachse A-A angeordnet. Sowohl die faserverstärkten Matten 124 als auch die faserverstärkte Umfangsschicht 122 werden hier von der faserverstärkten Schicht 120 umgeben. Die faserverstärkte Schicht 120 umfasst insbesondere Kreuzlagen. Die faserverstärkte Schicht 120 kann aber auch Umfangslagen umfassen.The 1 shows a partial view of a pressure vessel 100 in the side view. The second end area P2 was omitted here. The second end region is preferred P2 designed as the first end P1 , As a winding aid came here a liner 110 for use. On the end area P1 here became two fiber reinforced mats 124 applied. These were the mats to the boss 130 laid and fixed. The dividing line can be such that after the application of the mat 124 the side edges abut each other or only a small gap is formed. The fiber reinforced mats 124 have been arranged directly above each other here. The two fiber-reinforced mats arranged one above the other 124 were laterally in the direction of the winding core longitudinal axis AA attached. They were along their dividing plane T . T ' (see. 2 ) opened to the boss 130 to be able to enclose. Would be the dividing planes T . T ' had not been provided, it would not have been possible, the mats 124 close to the boss 130 in the area of its undercut. Then here was the peripheral layer 122 applied. The circumferential layer 122 extends in the circumferential direction U , Likewise, the reinforcing fibers run 125 (see. 2 ) here in the circumferential direction U , Both the reinforcing fibers 125 the mat 124 as well as the reinforcing fibers of the circumferential layer layer 122 are therefore concentric to the winding core longitudinal axis AA arranged. Both the fiber reinforced mats 124 as well as the fiber-reinforced peripheral layer 122 be here from the fiber reinforced layer 120 surround. The fiber reinforced layer 120 includes in particular cross layers. The fiber reinforced layer 120 but may also include peripheral layers.

Die 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf die faserverstärkte Matte 124 gemäß der Ausgestaltung der 1. Die Draufsicht auf die hier flach ausgebreitete Matte entspricht im Wesentlichen der Draufsicht in Richtung der Wickelkernlängsachse A-A. Die Verstärkungsfasern 125 sind hier konzentrisch zur Wickelkernachse AA angeordnet. Die Endlosfasern 125 beginnen an einer Seitenkante S1 der Trennlinie T, verlaufen konzentrisch um den Mittelpunkt A der faserverstärkten Matte und enden schließlich wieder an der gegenüberliegenden Seitenkante S2 der Trennlinie T. Gestrichelt dargestellt ist hier die Trennlinie T' einer weiteren faserverstärkten Matte, die beispielsweise direkt unterhalb oder direkt oberhalb (=unmittelbar benachbart) von dieser ersten faserverstärkten Matte 124 angeordnet sein kann. Die beiden Trennlinien T, T' sind in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Sie liegen nicht direkt übereinander. Sie sind hier um den Winkel α versetzt. Bevorzugt beträgt der Winkel α mindestens 10 Grad oder mindestens 20 Grad. Die faserverstärkte Matte 124 wird innen von einem inneren Rand Ri und außen von einem äußeren Rand Ra begrenzt. Diese beiden Ränder Ra, Ri verlaufen konzentrisch zueinander.The 2 shows a schematic plan view of the fiber-reinforced mat 124 according to the embodiment of 1 , The plan view of the here flat spread mat corresponds substantially to the plan view in the direction of the winding core longitudinal axis AA , The reinforcing fibers 125 are concentric to the hub axis here AA arranged. The endless fibers 125 start at a side edge S1 the dividing line T , run concentrically around the center A the fiber-reinforced mat and finally ends again on the opposite side edge S2 the dividing line T , Dashed lines show here the dividing line T ' Another fiber-reinforced mat, for example, directly below or directly above (= immediately adjacent) of this first fiber-reinforced mat 124 can be arranged. The two dividing lines T . T ' are arranged offset in the circumferential direction to each other. They are not directly above each other. You are here offset by the angle α. The angle is preferably α at least 10 degrees or at least 20 degrees. The fiber reinforced mat 124 gets in from an inner edge Ri and outside of an outer edge Ra limited. These two edges Ra . Ri run concentric to each other.

Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only, and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters (100) zur Speicherung von Brennstoff, umfassend den Schritt: - Aufbringen von mindestens zwei im Wesentlichen ringförmigen und faserverstärkten Matten (124) auf mindestens einen Endbereich (P1) einer Wickelhilfe (110); - wobei mindestens zwei Matten (124) jeweils mindestens eine radial auswärtsgerichtete Trennlinie (T, T') aufweisen; und wobei die Trennlinien (T, T') der zwei nach dem Aufbringen unmittelbar benachbarten Matten (124) nicht unmittelbar übereinanderliegenA method of manufacturing a pressure vessel (100) for storing fuel, comprising the step of: - applying at least two substantially annular and fiber reinforced mats (124) to at least one end portion (P1) of a winding aid (110); - wherein at least two mats (124) each have at least one radially outwardly directed parting line (T, T '); and wherein the dividing lines (T, T ') of the two immediately adjacent mats (124) after application do not lie directly above one another Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Trennlinien (T, T') von zumindest zwei Matten (124) im Endbereich zueinander versetzt angeordnet sind.Method according to Claim 1 , wherein the dividing lines (T, T ') of at least two mats (124) are arranged offset from one another in the end region. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trennlinien (T, T') von allen Matten (124) im Endbereich (P1) zueinander versetzt angeordnet sind.Method according to Claim 1 or 2 , wherein the dividing lines (T, T ') of all mats (124) in the end region (P1) are arranged offset to one another. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in den faserverstärkten Matten (124) Verstärkungsfasern (125) angeordnet sind, die zueinander konzentrisch angeordnet sind und/oder die in Umfangsrichtung (U) verlaufen.Method according to one of the preceding claims, wherein in the fiber-reinforced mats (124) reinforcing fibers (125) are arranged, which are arranged concentrically to each other and / or in the circumferential direction (U). Verfahren nach Anspruch 4, wobei sowohl Anfang als auch Ende der Verstärkungsfasern (125) unmittelbar benachbart zur Trennlinie (T, T') angeordnet sind.Method according to Claim 4 , wherein both the beginning and the end of the reinforcing fibers (125) are arranged immediately adjacent to the parting line (T, T '). Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Verstärkungsfasern (125) Endlosfasern sind, und wobei sich die Endlosfasern über mehrere Faserlagen einer Matte (124) erstrecken.Method according to Claim 4 or 5 wherein the reinforcing fibers (125) are continuous fibers, and wherein the continuous fibers extend over a plurality of fiber layers of a mat (124). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Aufbringen von mindestens einer faserverstärkten Schicht (120), die zumindest bereichsweise einen Mittelbereich (M) und den Endbereich (P1) des Druckbehälters überdeckt.Method according to one of the preceding claims, further comprising the step: - Applying at least one fiber-reinforced layer (120) covering at least partially a central region (M) and the end region (P1) of the pressure vessel. Verfahren nach Anspruch 7, wobei nach dem Aufbringen der faserverstärkten Matte (124) zunächst eine faserverstärkte Umfangslagenschicht (122) aufgebracht wird, und wobei anschließend die faserverstärkte Schicht (120) aufgebracht wird.Method according to Claim 7 wherein, after application of the fiber reinforced mat (124), a fiber reinforced circumferential layer (122) is first applied, and then the fiber reinforced layer (120) is applied. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Umfangslagenschicht (122) einen höheren Fasergehalt aufweist als die faserverstärkte Schicht (120).Method according to Claim 8 wherein the peripheral layer (122) has a higher fiber content than the fiber reinforced layer (120).
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