DE102021116300A1

DE102021116300A1 - Druckbehälter, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters

Info

Publication number: DE102021116300A1
Application number: DE102021116300.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Ruf; Christian Wrana; Konstantin Heidacher; Andreas Wackerl; Alexander Horoschenkoff
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2022-12-29

Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft erfindungsgemäß einen Druckbehälter 5 mit einer Wandung 10, die mindestens eine erste Seite 11 und eine zweite Seite 12 ausbildet, umfassend mehrere Umlenkungselemente 20, 25, mehrere erste Bänder 31 und mehrere zweite Bänder 32, sowie mehrere Zugstreben 40, 45, wobei die Zugstreben 40, 45 die Seiten 11, 12 gegeneinander verspannen und die Bänder 31, 32 alternierend um die Umlenkungselemente 20, 25 umfassend ausgebildet sind. Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Druckbehälter 5 sowie ein zugehöriges Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter mit einer Wandung, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Druckbehälter sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters.
Druckbehälter werden typischerweise verwendet, um gasförmigen Brennstoff in Kraftfahrzeugen oder in anderen mobilen oder stationären Einheiten zu lagern. Im Zuge einer zunehmenden Auslegung von Kraftfahrzeugen für neuartige Antriebskonzepte wie beispielsweise als batterieelektrische Fahrzeuge oder als brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge wird es zunehmend gewünscht, vorhandene Bauräume in Kraftfahrzeugen in geeigneter Weise auszunutzen, um bei Auslegung als brennstoffzellenbetriebenes oder gasbetriebenes Fahrzeug eine besonders gute Bauraumausnutzung zur Lagerung von gasförmigem Brennstoff zu erreichen. Insbesondere wird hierfür ein Raum unterhalb einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs in Betracht gezogen, welcher typischerweise eine relativ große horizontale Ausdehnung hat, jedoch vergleichsweise flach ist. Klassische Druckbehälter mit rundem Querschnitt können darin zwar untergebracht werden, erfordern jedoch die Verwendung zahlreicher Drucktanks, was die Bauraumausnutzung verschlechtern kann.
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, welcher für einen flachen Bauraum besonders geeignet ist und/oder besonders einfach zu fertigen ist. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgaben werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.
Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Druckbehälter mit einer Wandung, die mindestens eine erste Seite und eine zweite Seite ausbildet, umfassend (i) mehrere Umlenkungselemente, (ii) mehrere erste Bänder und mehrere zweite Bänder, sowie (iii) mehrere Zugstreben. Die Umlenkungselemente sind in der ersten Seite und in der zweiten Seite angeordnet. In der ersten Seite umfassen die ersten Bänder und die zweiten Bänder jeweils unmittelbar benachbarte Umlenkungselemente alternierend. In der zweiten Seite umfassen die ersten Bänder und die zweiten Bänder jeweils unmittelbar benachbarte Umlenkungselemente alternierend. Entlang einer Längsrichtung mindestens eines Umlenkungselements gesehen umfassen erste Bänder und zweite Bänder alternierend. Die Zugstreben umfassen alternierend ein Umlenkungselement der ersten Seite und ein Umlenkungselement der zweiten Seite.
Mittels eines solchen Druckbehälters kann in vorteilhafter Weise eine Ausbildung von Wänden erfolgen, welche insbesondere flach sein können und sich somit an einen flachen Einbauraum anpassen können. Durch die Zugstreben können Kräfte zwischen diesen Wänden aufgenommen werden, so dass einem hohen Innendruck standgehalten werden kann und trotzdem keine besonders hohe Wandstärke benötigt wird. Ein solcher Druckbehälter erlaubt eine vorteilhafte Anpassung an einen flachen Einbauraum wie beispielsweise einen Raum unterhalb einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs.
Bei den Umlenkungselementen handelt es sich insbesondere um Elemente, welche eine jeweilige Seite stabilisieren. Dadurch können einwirkende Kräfte aufgenommen werden und können im Übrigen über die Zugstreben gegen die andere Seite verspannt werden. Die ersten Bänder und die zweiten Bänder stellen typischerweise eine Stabilität insbesondere in einer Fläche oder Ebene einer jeweiligen Seite her und fixieren die Umlenkungselemente gegeneinander. Auch sie können entsprechende Kräfte aufnehmen. Die Zugstreben dienen typischerweise dazu, zwei Seiten gegeneinander zu verspannen und dadurch innerhalb des Druckbehälters entstehende Kräfte aufgrund des hohen Innendrucks aufzunehmen. Dadurch können Wandstärken auch bei ebenen Seiten erreicht werden, welche deutlich unterhalb von denjenigen liegen, welche ohne die Zugstreben erforderlich wären, um dem entstehenden Druck standzuhalten.
Unter einem Umfassen sei insbesondere verstanden, dass ein Band oder eine Zugstrebe an einer Seite, also beispielsweise entlang eines Umfangs von etwa einem halben Querschnitt oder etwas weniger, vorbeiläuft. Unter einem alternierenden Umfassen kann beispielsweise bei Ausrichtung des Druckbehälters derart, dass die Seite in einer horizontalen oder zumindest in etwa horizontalen Ebene liegt, verstanden werden, dass immer abwechselnd oben und unten umfasst wird. Ein obenseitiges Umfassen kann insbesondere immer unmittelbar auf ein untenseitiges Umfassen folgen. Dies gilt sowohl entlang der Bänder, welche insbesondere alternierend die Umlenkungselemente obenseitig und untenseitig umfassen, wie auch für die Zugstreben, welche insbesondere grundsätzlich ein Umlenkungselement obenseitig umfassen, dann durch einen Behälterinnenraum durchgehen und dann ein Umlenkungselement untenseitig umfassen. Anschließend können sie insbesondere wieder zurück zu einem obenseitig umfassenden Umlenkungselement verlaufen. Die Zugstreben umfassen insbesondere immer abwechselnd ein Umlenkungselement der ersten Seite und ein Umlenkungselement der zweiten Seite.
Die angegebene Ausbildung kann sich auf die gesamte erste Seite und/oder die gesamte zweite Seite beziehen. Sie kann sich jedoch auch nur auf einen Teil oder zumindest den überwiegenden Teil davon beziehen.
Die Umlenkungselemente können insbesondere aus einem nicht biegbaren Material ausgebildet sein. Beispielsweise können sie aus Metall oder aus einem Material vergleichbarer Festigkeit ausgebildet sein. Sie können auch aus Stahl ausgebildet sein. Auch eine Mischung von unterschiedlichen Materialien kann verwendet werden. Dies hat sich für typische Anwendungen als vorteilhaft erwiesen, da die Umlenkungselemente eine zusätzliche Stabilität in die jeweilige Seite einbringen.
Die ersten Bänder können insbesondere von der ersten Seite zur zweiten Seite durchgehend sein. Ebenso können insbesondere die zweiten Bänder von der ersten Seite zur zweiten Seite durchgehend sein. Dies kann insbesondere an einer kurzen Seite des Druckbehälters erfolgen, so dass beispielsweise jeweils ein erstes Band sowohl auf der ersten Seite wie auch auf der zweiten Seite vorhanden ist und ein Abschnitt, welcher erste Seite und zweite Seite verbindet, an einer kurzen Seite oder einer sonstigen Seite des Druckbehälters entlangläuft. Alternativ können jedoch auch separate erste Bänder und zweite Bänder für die erste Seite und die zweite Seite verwendet werden, so dass kein Durchgang der Bänder zwischen erster Seite und zweiter Seite erfolgt. Diese Ausführungen können auch miteinander kombiniert werden.
Die Bänder können insbesondere aus Carbonfasermaterial, Aramidfasermaterial und/oder Glasfasermaterial ausgebildet sein. Derartige Materialien haben sich für typische Anwendungen als vorteilhaft erwiesen. Sie können auch miteinander kombiniert werden, beispielsweise innerhalb eines jeweiligen Bands oder durch Verwendung von Bändern aus unterschiedlichen Materialien. Auch andere Materialien sind jedoch grundsätzlich möglich.
Die Zugstreben können insbesondere aus Aramidfasermaterial und/oder Carbonfasermaterial ausgebildet sein. Derartige Materialien haben sich für typische Anwendungen als vorteilhaft erwiesen, insbesondere aufgrund der besonders hohen Zugfestigkeit. Die genannten Materialien können einzeln verwendet werden oder auch miteinander kombiniert werden, beispielsweise innerhalb einer jeweiligen Zugstrebe oder durch Verwendung von Zugstreben aus unterschiedlichen Materialien. Auch andere Materialien können jedoch verwendet werden.
Die Umlenkungselemente können insbesondere in der ersten Seite parallel zueinander angeordnet sein. Die Umlenkungselemente können auch in der zweiten Seite parallel zueinander angeordnet sein. Dies entspricht einer einfachen Ausführung, welche auch gut zur Aufnahme von Druck geeignet ist. Die Umlenkungselemente können insbesondere gerade sein. Grundsätzlich ist jedoch auch eine gebogene Ausführung möglich. Die Umlenkungselemente können insbesondere einen jeweiligen konstanten Querschnitt haben.
Die erste Seite und die zweite Seite können insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sein. Dies kann sich insbesondere auf einen überwiegenden Teil oder auch den gesamten Teil der jeweiligen Seite beziehen. Dadurch kann eine Anpassung an einen oben und unten durch parallele Platten oder ähnliche Elemente begrenzten Einbauraum erfolgen. Grundsätzlich können die erste Seite und die zweite Seite jedoch auch schräg zueinander ausgeführt sein.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass entlang einer Längsrichtung jedes Umlenkungselements gesehen erste Bänder und zweite Bänder alternierend umfassen. Dies ergibt eine insgesamt besonders gleichmäßige Ausführung. Grundsätzlich sind jedoch auch einzelne Abweichungen von der angegebenen alternierenden Ausführung des Umfassens möglich, ohne dass dies zu einer Abweichung von der hier offenbarten Technologie führt.
Insbesondere können außenseitig zu den Umlenkungselementen an den Bändern Umfangslagen angeordnet sein. Diese Umfangslagen können zusätzliche Lagen sein, welche insbesondere für eine mechanische Stabilität sorgen. Die Umfangslagen können insbesondere kreuzlagenförmig ausgerichtet sein. Dies kann insbesondere bedeuten, dass Umfangslagen, die sich in einer ersten Richtung erstrecken und Umfangslagen, die sich in einer zweiten Richtung erstrecken, in einer Richtung quer zu einer typischen Erstreckung der Zugstreben mit einem Winkel von 90° zueinander ausgerichtet sind. Beispielsweise können sich die Umfangslagen in einer Längsrichtung und einer Querrichtung eines Kraftfahrzeugs erstrecken, wenn der Druckbehälter in einer typischen Einbausituation in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Auch andere Ausführungen sind hier jedoch möglich.
Innenliegend zu den Umlenkungselementen und den Bändern kann insbesondere ein Liner angeordnet sein. Der Liner kann insbesondere dazu dienen, einen Austritt von gespeichertem gasförmigem Brennstoff zu verhindern. Er kann somit für eine besonders hohe Dichtigkeit sorgen.
Die Umlenkungselemente können insbesondere einen elliptischen Querschnitt haben. Der Querschnitt kann insbesondere bei dem jeweiligen Umlenkungselement konstant sein. Dies erlaubt eine besonders gute Anpassung an die umfassenden Bänder. Auch andere Querschnitte, beispielsweise kreisförmige Querschnitte, können jedoch grundsätzlich verwendet werden. Insbesondere kann auf scharfkantige Elemente im Querschnitt verzichtet werden, um eine Beschädigung der Bänder zu vermeiden.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Kraftfahrzeug umfassend einen Druckbehälter wie hierin beschrieben. Bezüglich des Druckbehälters kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, umfassend folgende Schritte:

- gegenläufiges Spreizen eines ersten Satzes erster Bänder und zweiter Bänder, sowie gleichzeitig gegenläufiges Spreizen eines zweiten Satzes erster Bänder und zweiter Bänder,
- Einbringen eines Umlenkungselements zwischen die ersten Bänder und die zweiten Bänder des ersten Satzes,
- Verfahren mindestens einer Zugstrebe, so dass sie das Umlenkungselement umfasst,
- Einbringen eines weiteren Umlenkungselements zwischen die ersten Bänder und die zweiten Bänder des zweiten Satzes,
- Verfahren der mindestens einen Zugstrebe, so dass sie das weitere Umlenkungselement umfasst,
- mehrfaches Wiederholen der vorhergehenden Schritte, wobei die Bänder jeweils entgegengesetzt gespreizt werden und wobei mittels der Bänder des ersten Satzes die erste Seite ausgebildet wird und wobei mittels der Bänder des zweiten Satzes die zweite Seite ausgebildet wird.

Mittels eines solchen Verfahrens kann ein Druckbehälter vorteilhaft hergestellt werden. Insbesondere kann es sich um einen Druckbehälter gemäß der hier offenbarten Technologie wie hierin beschrieben handeln. Bezüglich eines solchen Druckbehälters kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Alle mit Bezug auf einen Druckbehälter gegebenen Ausführungen gelten entsprechend für das Verfahren. Das Gleiche gilt in umgekehrter Richtung.
Unter einem gegenläufigen Spreizen eines ersten Satzes erster Bänder und zweiter Bänder wird insbesondere verstanden, dass die ersten Bänder in eine erste Richtung verfahren werden und die zweiten Bänder in eine zweite Richtung verfahren werden. Beispielsweise können die ersten Bänder nach oben und die zweiten Bänder nach unten verfahren werden. Typischerweise weisen sie zumindest in etwa eine gemeinsame Ausgangslinie auf, von welcher aus sie gespreizt werden, so dass sich in Seitenansicht eine konusförmige Form der ersten Bänder und der zweiten Bänder ergeben kann. Gleiches gilt für die Bänder des zweiten Satzes. Die Umlenkungselemente werden dabei typischerweise in gespreizte Abschnitte der Bänder eingebracht, so dass durch ein nachfolgendes gegenläufiges Spreizen der jeweiligen Bänder eine Umfassung des jeweiligen Umlenkungselements wie bereits weiter oben beschrieben erfolgt.
Unter einem entgegengesetzten Spreizen der Bänder wird dabei insbesondere verstanden, dass die Bänder entgegengesetzt zu der vorherigen Ausführung der erwähnten Schritte gespreizt werden. Werden also beispielsweise bei einem Durchlauf erste Bänder nach oben gespreizt und zweite Bänder nach unten gespreizt, so werden im nachfolgenden Durchlauf erste Bänder nach unten gespreizt und zweite Bänder nach oben gespreizt. Im wiederum folgenden Durchlauf können wieder erste Bänder nach oben gespreizt werden und zweite Bänder nach unten gespreizt werden.
Für die Ausführung des Verfahrens kann insbesondere ein Wickelkern verwendet werden, welcher zweckmäßig Ausnehmungen zum Fixieren der Umlenkungselemente aufweist. Dadurch können die Umlenkungselemente in vorteilhafter Weise unmittelbar am Wickelkern fixiert werden, während das Verfahren ausgeführt wird. Dies erlaubt eine zuverlässige und einfache Positionierung.
Der Wickelkern kann insbesondere zweiteilig ausgebildet sein. Während des Verfahrens kann insbesondere ein Endabschnitt des Wickelkerns in Richtung fortschreitender Herstellung gesehen zunächst nicht angebracht sein und erst nach Ausbildung der ersten Seite und der zweiten Seite angebracht werden. Somit kann sich die Zweiteilung insbesondere auf die Abtrennbarkeit dieses Endabschnitts beziehen. Grundsätzlich können auch mehr als zwei Elemente verwendet werden, was bezüglich der hierin relevanten Funktionalität immer noch als zweiteilig angesehen werden kann. Durch die zweiteilige Ausführung wird insbesondere erleichtert, dass die Bänder gespreizt und/oder die Zugstreben zwischen den Seiten hin- und hergeführt werden, so dass eine vorteilhafte Ausbildung der erwähnten Seiten erfolgen kann. Hierzu können insbesondere eine obere mittige Ausnehmung und eine untere mittige Ausnehmung in dem Wickelkern ausgebildet sein, welche während der Herstellung der ersten Seite und der zweiten Seite die Führung von Bändern und Zugstreben erleichtern.
Nach Ausbildung der ersten Seite und der zweiten Seite können insbesondere Umfangslagen außenseitig aufgebracht werden. Diese können für eine zusätzliche Stabilität sorgen. Sie können insbesondere auch Seiten, insbesondere kürzere Seiten, zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite sowie entsprechende Ecken ausbilden, so dass auch dort eine Umschließung eines Innenraums des Druckbehälters erfolgt. Bezüglich der möglichen Ausbildung von Umfangslagen sei auf die weiter oben bereits gegebene Beschreibung verwiesen.
Der Wickelkern kann insbesondere nach Abschluss des Verfahrens aufgelöst werden. Hierzu kann es sich beispielsweise um einen Wickelkern handeln, welcher im Wasser oder in einem anderen Lösungsmittel lösbar ist. Dadurch kann ein unnötiges späteres Behalten des Wickelkerns verhindert werden, was beispielsweise zu höherem Gewicht und/oder geringerem nutzbarem Volumen führen könnte. Grundsätzlich kann jedoch der Wickelkern auch behalten werden, wobei er beispielsweise auch für eine zusätzliche Stabilität sorgen kann.
Nach Ausbildung der ersten Seite und der zweiten Seite und/oder nach Aufbringen von Umfangslagen kann insbesondere ein Liner eingebracht werden. Dies kann insbesondere nach dem Entfernen eines Wickelkerns erfolgen. Der Liner kann beispielsweise ein flüssiger Liner sein, d.h. er wird als Flüssigkeit eingebracht und durch gezieltes Bewegen des Druckbehälters im Inneren verteilt. Anschließend härtet er aus und erfüllt seine vorgesehene Funktion.
Insbesondere kann mindestens eine weitere Zugstrebe verwendet werden, welche gegenläufig zur Zugstrebe bewegt wird, so dass die Zugstrebe und die weitere Zugstrebe die Umlenkungselemente und die weiteren Umlenkungselemente gegenläufig umfassen. Dadurch kann eine gleichmäßigere Verstrebung der Seiten gegeneinander erreicht werden. Insbesondere können mehrere Zugstreben und weitere Zugstreben verwendet werden, so dass die Funktionalität der Verspannung über einen weiten Bereich erzielt werden kann.
Der Druckbehälter kann insbesondere für Kraftfahrzeuge (zum Beispiel Personenkraftwagen, Krafträder, Nutzfahrzeuge) verwendet werden. Der Druckbehälter dient insbesondere zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigem Brennstoff. Der Druckbehälter kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das mit komprimiertem (auch Compressed Natural Gas oder CNG genannt) oder verflüssigtem (auch Liquid Natural Gas oder LNG genannt) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Der Druckbehälter kann insbesondere mit mindestens einem Energiewandler fluidverbunden sein, der eingerichtet ist, die chemische Energie des Brennstoffs in andere Energieformen umzuwandeln.
Der Druckbehälter kann insbesondere als Composite Overwrapped Pressure Vessel ausgebildet sein. Der Druckbehälter kann insbesondere als kryogener Druckbehälter oder als Hochdruckgasbehälter ausgebildet sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem nominalen Betriebsdruck (auch Nominal Working Pressure oder NWP genannt) von mindestens 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck) oder mindestens 700 barü zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist geeignet, den Brennstoff bei den vorgenannten Betriebsdrücken auch bei Temperaturen zu speichern, die deutlich (zum Beispiel mehr als 50 K oder mehr als 100 K) unter der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugs liegen.
Ein Liner kann insbesondere aus einem Metall, aus einer Metalllegierung oder aus einem Kunststoff hergestellt sein. Im Liner wird der Brennstoff gespeichert und der Liner ist in der Regel für die Dichtheit des Druckbehälters zuständig. Falls beispielsweise Wasserstoff gespeichert wird, ist der Liner in der Regel ausgebildet, eine Wasserstoffpermeation zu vermeiden. Der Liner kann zudem als Wickel- und Flechtkern dienen. Eine metallische Ausführung kann sowohl lasttragend als auch, wie ein Polymer-Liner, nicht lasttragend ausgelegt sein. Üblicherweise wird die Linerkontur so dünn wie möglich gewählt, da die Festigkeit der faserverstärkten Schicht wesentlich höher ist und somit eine dünnere Gesamtwandstärke erreicht werden kann. Beispielsweise kann die maximale Wandstärke des Liners weniger als 30 mm, bevorzugt weniger als 10 mm oder 5 mm betragen. Insbesondere kann die Wandstärke kleiner sein als 5 mm. Beispielsweise kann sie mindestens 2 mm und/oder höchstens 3 mm betragen. Es ist jedoch auch möglich, linerlose Druckbehälter mit der hier offenbarten Technologie auszubilden.
Mit anderen Worten kann insbesondere bei einem Druckbehälter vorgesehen sein, dass er aufgrund von Zugstreben im Behälterinneren in einer flachen Bauweise (abweichend von der konventionellen zylindrischen Bauweise) ausführbar ist. Der Behälter kann dabei insbesondere eines, mehrere oder alle der folgenden Merkmale aufweisen:

Die Ober- und Unterseite des Behälters können eine Webstruktur enthalten, in die die Umlenkungselemente eingewebt werden. Die Webstruktur kann insbesondere in einer x- und y-Ebene ausgeführt sein. Während des Webprozesses können zusätzliche Zugstreben in den Behälter eingebracht werden, die in z-Richtung orientiert sein können und die Ober- und Unterseite des Behälters miteinander verbinden können. Die Zugstreben können als durchgehende Faser je Reihe ausgeführt werden und an den Umlenkungselementen umgelenkt werden. Die Zugstreben können vorrangig die Funktion haben, die Kräfte der Innendruckbelastung im Behälter in z-Richtung aufzunehmen. Bei aufeinanderfolgenden Strebenreihen kann die Umlenkung jeweils versetzt angeordnet sein, um eine homogene Lastaufnahme zu gewährleisten. Die Enden der jeweiligen Faserenden der Strebenreihen können formschlüssig (zum Beispiel durch Knoten), stoffschlüssig (zum Beispiel durch Kleben) oder kraftschlüssig (zum Beispiel durch Klemmen) an den Behälteraußenseiten fixiert sein. Eine belastungsgerechte Auslegung des Behälters in x- und y-Richtung kann beispielsweise über Umfangslagen erfolgen, die außerhalb der Webstruktur in x- und y-Richtung um den Behälter gewickelt werden. Innenliegend kann sich eine Linerschicht befinden, die die Abdichtung des Behälters gewährleistet. Die Zugstreben können insbesondere den Liner durchdringen, weswegen eine dichte Anbindung an diesen Stellen bzw. durch einen Stoffschluss gewährleistet werden sollte. Damit die Webstruktur aufgebracht werden kann, wird beispielsweise ein zweiteiliges Kernkonzept verwendet. Der Wickelkern bildet die grobe Kontur des Behälters ab und enthält Nuten, die die genaue Positionierung der Umlenkungselemente im Fertigungsprozess begünstigen. Der Wickelkern kann beispielsweise als Verlustkern ausgeführt werden, so dass er nach der Fertigung des Behälters wieder entfernt werden kann. Dies kann beispielsweise durch einen wasserlöslichen oder schmelzbaren Werkstoff des Wickelkerns realisiert werden. Die Ecken können beispielsweise durch zusätzliche Umfangslagen um den Behälter herum stabilisiert werden. Eine weitere Möglichkeit wäre die Einbringung von Faser-Patches, die in den Umfangslagen der Deckschichten eingewickelt werden. Außerdem wäre für eine beanspruchungsgerechte Auslegung denkbar, bereits die Ecken des Webkerns mit besonderer Festigkeit auszuführen. Mindestens eine Öffnung für die Befüllung und die Entnahme von gasförmigem Brennstoff wird typischerweise vorgesehen. Die Öffnung kann sich beispielsweise an einer Ecke oder an einer Längsseite des Behälters befinden.

Ein Fertigungsprozess kann beispielsweise in folgende Schritte untergliedert werden:

1. Fertigung des Wickelkerns
2. Aufbau der Webstruktur in x- und y-Richtung inklusive der Zugverstrebung in z-Richtung
3. Aufbringen der Umfangslagen in x- und y-Richtung
4. Einbringung bzw. Aushärtung des Matrixwerkstoffs der Umfangslagen
5. Einbringung eines Liners.

Der zweigeteilte Wickelkern dient beispielsweise als Grundlage für den Aufbau der Webstruktur inklusive Zugstreben. Der Wickelkern kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein und in einem Spritzgussprozess oder durch additive Fertigung hergestellt werden. Der Wickelkern kann insbesondere für die Bauweise zweiteilig ausgeführt sein, damit die Webstruktur eingebracht werden kann. Die letzte Stirnseite wird typischerweise am Ende des Webprozesses mit dem Grundkern verbunden. Die abgerundeten Seitenflächen dienen typischerweise der schonenden Ablage der Rovings für die Webstruktur. Die Kerben bzw. Nuten in der Ober- und Unterseite dienen der definierten Aufnahme und Fixierung der Umlenkungen im Prozess.
Der Aufbau einer Anlage zur Fertigung eines zugverstrebten Drucktanks basiert beispielsweise auf dem Prinzip einer Webanlage. Hier verlaufen die Kettfäden durch zwei Schäfte, die mit Litzen ausgestaltet sind. Durch das gegenseitige Verschieben der Schäfte in z-Richtung wird eine Fachöffnung realisiert, welche als Hauptmerkmal des Webprozesses bezeichnet werden kann. Dabei sind zwei Schäfte notwendig, bei denen jeder Schaft zwei Roving-Bahnen (oben und unten) aufnimmt. In diese Fachöffnung werden Umlenkungselemente eingelegt, die der Aufnahme der Zugverstrebung dienen. Diese haben im Idealfall eine elliptische Form, um die Ondulation der Decklage, die zum Beispiel aus Kohlenstofffasern besteht, möglichst gering zu halten. Die Zugstreben werden typischerweise durch eine translatorische Bewegung zwischen die Roving-Bahnen eingebracht und über einen Rückzugsmechanismus in ihre Position gezogen. Damit jede Umlenkung mit Zugstreben versehen wird, sind auch hier typischerweise zwei Mechanismen vorgesehen, die gegenläufig starten und so auf jeder Umlenkung Zugstreben einbringen.
Zur Vorbereitung für den Webvorgang kann für jede Roving-Bahn einer Decklage eine Rolle mit dem Carbon-Roving in ausreichender Länge aufgewickelt werden. Die so aufgewickelten Rollen können in Reihe platziert und fixiert werden. Mittels eines Fokus können die Roving-Bahnen unabhängig von den Rollendimensionen auf einem bestimmten Abstand gehalten werden. Dieser Zwischenabstand ist typischerweise vorgesehen, um genügend Platz für die Strebeneinbringung zu schaffen. Um die für den Webvorgang notwendige Fachöffnung zu realisieren, werden typischerweise die Roving-Bahnen durch die Augen bzw. Litzen der Schäfte geführt. Dabei werden beispielsweise die Roving-Bahnen immer abwechselnd in Schaft 1 oder Schaft 2 durchgefädelt. Mithilfe eines Fokus ist nun sowohl eine parallele Orientierung der Roving-Bahnen im Bereich der Schäfte gegeben als auch der Abstand für die Strebeneinbringung sichergestellt. Ein Fokus bringt den Abstand zwischen den Roving-Bahnen schlussendlich auf die gewünschte Breite des Druckbehälters. Am Wickelkern umwickeln die Roving-Bahnen typischerweise die Stirnseite und durchlaufen rückläufig die Fertigungsanlage bis zu den Schäften. An der Klemmung werden die zulaufenden Roving-Bahnen fixiert, um ein Abrollen der Rollen zu vermeiden. Durch Gewichte an den rückläufigen Roving-Bahnen kann eine konstante Spannung aufrechterhalten werden.
Eine Möglichkeit zur Einbringung von Zugstreben ist es, zwei Strebeneinbringungen vorzusehen. Diese können sich wie die Schäfte gegenüberstehen und gegenläufig bewegen. Das Material (zum Beispiel Aramid) für die Zugstreben kann beispielsweise in Rollen gelagert werden, von denen immer je eine zwischen zwei Roving-Strängen der Webstruktur verläuft. Durch die offene Gestalt des Wickelkerns können die Zugstreben über einen translatorischen Verfahrweg von außen eingebracht werden. Dabei erfolgt die Einbringung beispielsweise in vier Schritten, hier am Beispiel von einer der zwei Einbringungen (für die zweite Einbringung ist der Ablauf gegenläufig):

1. Absenken der Rollen
2. Zurückziehen und Fixierung der Zugstrebe oben und Einlegen der Umlenkung
3. Runterfahren der Rollen
4. Zurückziehen und Fixierung der Zugstrebe oben und Einlegen der Umlenkung.

Nachdem die Webstruktur aufgebracht wurde, können die Umfangslagen auf den Behälter über ein konventionelles Wickelverfahren appliziert werden. Dabei können die 0°- und 90°-Lagen alternierend aufgebracht werden, so dass sich ein gleichmäßiger Schichtaufbau ergibt. Die Ecken können beispielsweise durch ein Verstärkungselement im Wickelkern verstärkt werden und/oder durch Faser-Patches verstärkt werden, die zwischen den 0°- und 90°-Lagen mit eingewickelt werden. Alternativ können anstelle der Faser-Patches an den Enden zusätzliche Lagen um die z-Achse des Behälters aufgebracht werden, um die Ecken zu verstärken.
Zur Einbringung eines Matrixwerkstoffs in die Umfangslagen können beispielsweise vorimprägnierte Kohlenstofffasern bzw. sogenannte Prepregs bzw. Towpregs verwendet werden. Der Matrixwerkstoff befindet sich typischerweise für diese bereits auf der Außenseite der Faser. Der Matrixwerkstoff würde dann nach der Aufbringung (gegebenenfalls schichtweise) über eine Wärmekammer ausgehärtet werden. Des Weiteren wäre denkbar, dass die Matrix über ein Nasswickelverfahren eingebracht wird. In diesem Fall wird die Faser unmittelbar vor Aufbringung durch ein Harzbad gezogen, welches den Matrixwerkstoff darstellt. Gegebenenfalls ist hier auch ein Wärmefahren notwendig, um eine finale Aushärtung des Matrixwerkstoffs zu gewährleisten. Gegebenenfalls erfolgt die Wärmebehandlung hier auch schrittweise. Falls der Wickelkern als Verlustkern ausgeführt ist, kann er nun abschließend entfernt werden.
Der Liner bildet typischerweise die innerste Schicht des Behälters. Der Liner gewährleistet die Dichtigkeit des Druckbehälters und kann eine Permeationsbarriere für das Druckmedium bilden. Der Liner kann nachträglich in den Behälter integriert werden, beispielsweise durch ein Rotations- oder Schleudergussverfahren. Als Werkstoffe kommen vorzugsweise Kunststoffe infrage, des Weiteren können beispielsweise Duroplaste oder Thermoplaste verwendet werden. Ein bevorzugter Werkstoff könnte ein Thermoplast auf Polyamidbasis sein.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

1: einen Teil eines Druckbehälters in einer Schnittansicht,
2: einen Ausschnitt aus einer Wandung,
3: eine Draufsicht auf den Druckbehälter,
4: eine Querschnittsansicht des Druckbehälters,
5: einen Wickelkern,
6: einen Druckbehälter in einem späteren Fertigungsstadium, und
7: eine Vorrichtung zum Herstellen eines Druckbehälters.

1 zeigt rein schematisch einen Teil eines Druckbehälters 5 in einer perspektivischen Querschnittsansicht. Dabei ist auch ein Teil eines Innenraums 7 des Druckbehälters 5 zu sehen, welcher später zum Speichern von gasförmigem Brennstoff verwendet wird. Der Druckbehälter 5 weist eine Wandung 10 auf, welche in der gezeigten Ansicht teilweise ausgebildet ist. Es ist ferner ein Wickelkern 80 zu sehen, in welchem sich Ausnehmungen 85 befinden, deren Verwendung nachfolgend näher beschrieben wird. Es handelt sich hierbei also um eine Ansicht, welche während eines Herstellungsverfahrens entstanden ist.
Die Wandung 10 weist insbesondere eine erste Seite 11 und eine zweite Seite 12 auf. Die erste Seite 11 ist vorliegend oben und die zweite Seite 12 ist unten. Die Seiten 11, 12 sind vorliegend parallel zueinander und eben, so dass ein Einbau in einen dazu komplementären Einbauraum, beispielsweise einen flachen Unterbodenraum eines Kraftfahrzeugs, gut möglich ist. Um die dabei wirkenden Kräfte aufzunehmen, werden die nachfolgend beschriebenen Mechanismen verwendet.
In der ersten Seite 11 befinden sich mehrere Umlenkungselemente 20. In der zweiten Seite 12 befinden sich mehrere weitere Umlenkungselemente 25. Diese sind vorliegend als metallene Stäbe mit einem ellipsenförmigen Querschnitt ausgebildet. Details hierzu sind in 2 zu sehen, welche einen Ausschnitt aus 1 sowie weitere Elemente darstellt.
Wie sowohl in 1 als auch in 2 zu sehen ist, werden die Umlenkungselemente 20, 25 von ersten Bändern 31 und zweiten Bändern 32 umgriffen. Jedes erste Band 31 umfasst dabei alternierend oben und unten, wobei es zwischen jeweils unmittelbar benachbarten Umlenkungselementen 20, 25 verläuft. Gleiches gilt für die zweiten Bänder 32, wobei diese wie gezeigt versetzt zu den ersten Bändern 31 angeordnet sind. Dadurch wird eine Stabilisierung der ersten Seite 11 und der zweiten Seite 12 erreicht. Des Weiteren sind Zugstreben 40 und weitere Zugstreben 45 angeordnet, welche alternierend ein Umlenkungselement 20 der ersten Seite 11 und ein weiteres Umlenkungselement 25 der zweiten Seite 12 umfassen. Dadurch werden die beiden Seiten 11, 12 gegeneinander verspannt und somit nach außen wirkende Kräfte neutralisiert. Die Wandung 10 kann somit deutlich dünner ausgeführt sein, als dies ohne die Zugstreben 40, 45 möglich wäre.
Die Umlenkungselemente 20, 25 liegen wie gezeigt in den Ausnehmungen 85 des Wickelkerns. Dadurch werden sie bezüglich ihrer Lage während des Herstellungsverfahrens fixiert.
Wie in 2 weiter zu sehen ist, befindet sich innenseitig zur Wandung 10 ein Liner 50. Dieser ist so ausgebildet, dass er ein in dem Innenraum 7 gespeichertes Gas am Austreten hindert. Beispielsweise ist er gegen die Permeation von Wasserstoff, Erdgas oder einem sonstigen gasförmigen Brennstoff nicht durchlässig. Außenseitig zur Wandung 10 befinden sich Umfangslagen 60, welche eine zusätzliche Stabilität herstellen und auf welche nachfolgend näher eingegangen wird.
3 zeigt eine Draufsicht auf den Druckbehälter 5, nachdem die erste Seite 11 vollständig ausgebildet wurde. Dabei ist zu sehen, dass die Bänder 31, 32 den Wickelkern 80 seitlich umfassen und zur zweiten Seite 12 verlaufen. Dadurch wird eine durchgehende Stabilität erreicht. Linksseitig sind in 3 Faserenden 47 der Zugstreben 40, 45 zu sehen, welche in geeigneter Weise befestigt sind.
Entlang der in 3 eingezeichneten Linie A-A zeigt 4 eine Schnittansicht. Dabei ist zu sehen, dass die Zugstreben 40, 45 zwischen der ersten Seite 11 und der zweiten Seite 12 verlaufen und die beiden Seiten 11, 12 gegeneinander verspannen. Sie sind vorliegend quer zu den Erstreckungen der Seiten 11, 12.
5 zeigt den Wickelkern 80 in einer separaten Darstellung. Dabei ist zu sehen, dass dieser zweiteilig ausgebildet ist, nämlich mit einem Hauptabschnitt 81 und einem Endabschnitt 82. Der Endabschnitt 82 ist abnehmbar vom Hauptabschnitt 81 und wird typischerweise während des Umwickelns der Umlenkungselemente 20, 25 mit Bändern 31, 32 und Zugstreben 40, 45 noch entfernt gelassen. Erst nach Ausbildung der Seiten 11, 12 wird der Endabschnitt 82 auf den Hauptabschnitt 81 aufgebracht, so dass der Wickelkern 80 komplett ist. Dann kann die beispielsweise in 3 zu sehende vollständige beidseitige Umwicklung erfolgen. Dadurch wird in der Mitte Raum für das Aufspreizen und das geeignete Führen von Bändern 31, 32 und Zugstreben 40, 45 gelassen.
6 zeigt einen späteren Zustand nach Herstellung des in 3 gezeigten Zustands. Dabei sind zusätzlich Umfangslagen 60 aufgebracht, nämlich erste Umfangslagen 61 in x-Richtung, zweite Umfangslagen 62 kreuzweise dazu in y-Richtung und an kurzen Seiten umfassende Umfangslagen 63, welche den Wickelkern 80 umgreifen. Dadurch kann die Stabilität noch weiter erhöht werden.
7 zeigt eine Vorrichtung 100 zur Durchführung eines hierin beschriebenen Verfahrens. Die Darstellung ist rein schematisch und beschränkt sich auf eine vorwiegend funktionale Darstellung der Elemente.
Die Vorrichtung kann als eigenständiger Erfindungsaspekt betrachtet werden.
Dabei sind ein erstes Klemmelement 110 zum Halten einer Zugstrebe 40 und ein zweites Klemmelement 115 zum Halten einer weiteren Zugstrebe 45 vorgesehen. Die Zugstreben 40, 45 laufen hier bereits um schematisch gezeigte Umlenkungselemente 20, 25 und werden dann von Führungen 140, 145 für die Zugstreben 40, 45 umgelenkt. Schließlich laufen sie über drei Umlenkungsrollen 150 zu Vorratsrollen 170, wobei dazwischen noch Gewichte 160 angehängt sind, um die Zugstreben 40, 45 zu spannen.
Die Führungen 140, 145 der Zugstreben 40, 45 können vertikal bewegt werden. Dadurch kann nach dem jeweiligen Einbringen eines Umlenkungselements 20, 25, was quer zur Papierebene von 7 geschieht, ein gegenläufiges Spreizen der beiden Zugstreben 40, 45 erfolgen, um die jeweils neu eingebrachten Umlenkungselemente 20, 25 außenseitig zu umgreifen. Um das Einbringen der Umlenkungselemente 20, 25 zu erleichtern, laufen die Zugstreben 40, 45 zusätzlich um Positionierungselemente 142, 147 um, welche vom in 7 gezeigten Zustand aus vertikal nach links verschoben werden können, um mehr Raum für das Einbringen der Umlenkungselemente 20, 25 zu lassen.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Zugstreben 40, 45 hier jeweils nur alleine gezeigt sind, dass es sich jedoch bei einer praktischen Anordnung um mehrere derartige Zugstreben 40, 45 hintereinander handelt, wobei die zusätzlichen Zugstreben 40, 45 in der Seitenansicht von 7 nicht sichtbar sind, da sie von den gezeigten Zugstreben 40, 45 verdeckt werden.
Des Weiteren sind erste Bänder 31 und zweite Bänder 32 vorhanden, von welchen auch jeweils nur das am weitesten zum Betrachter angeordnete Band 31, 32 in 7 zu sehen ist. Auch diese werden durch Gewichte 160 gespannt. Hierzu erfolgt ebenfalls eine Umlenkung über Umlenkungsrollen 150.
Die ersten Bänder 31 und zweiten Bänder 32 laufen linksseitig um den gezeigten Wickelkern 80 herum. Sie bilden somit sowohl die unten angeordnete zweite Seite 12 wie auch die oben angeordnete erste Seite 11 aus. Sie werden durch Führungen 131, 132 der Bänder 31, 32 geführt, wobei diese Führungen 131, 132 vertikal bewegbar sind. Untenseitig zum Wickelkern 80 bilden sie einen zweiten Satz, obenseitig zum Wickelkern 80 bilden sie einen ersten Satz von Bändern 31, 32.
Durch die Führungen 131, 132 werden die Bänder 31, 32 wie gezeigt gegenläufig gespreizt. Nach dem Einbringen eines jeweiligen Umlenkungselements 20 und eines weiteren Umlenkungselements 25, wobei ersteres obenseitig am Wickelkern 80 angebracht wird und zweiteres untenseitig am Wickelkern 80 angebracht wird, werden die Führungen 131, 132 der Bänder 31, 32 gegenläufig bewegt, so dass sie umgekehrt herum gespreizt werden. Dadurch wird erreicht, dass ein jeweils neu eingebrachtes Umlenkungselement 20, 25 sowohl untenseitig wie auch obenseitig von einem jeweiligen Band 31, 32 umgriffen wird. Dies läuft gleichzeitig dazu, dass die Zugstreben 40, 45 wie bereits beschrieben bewegt werden.
Die gezeigten Bänder 31, 32 sowie die Zugstreben 40, 45 werden grundsätzlich von zwei nicht näher dargestellten Führungen 120, 125 geführt, welche insbesondere die Orientierung in einer Richtung quer zur Papierebene von 7 definieren. Vor Übergang zu einer Vorratsrolle 170 werden die Bänder 31, 32 noch von einer weiteren Führung 127 geführt.
Aus Gründen der Leserlichkeit wurde vereinfachend der Ausdruck „mindestens ein(e)“ teilweise weggelassen. Sofern ein Merkmal der hier offenbarten Technologie in der Einzahl bzw. unbestimmt beschrieben ist (z.B. der/ein Druckbehälter, das/ein Band, etc.) so soll gleichzeitig auch deren Mehrzahl mit offenbart sein (z.B. der mindestens eine Druckbehälter, das mindestens eine Band, etc.).
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.
Bezugszeichenliste

5: Druckbehälter
7: Innenraum
10: Wandung
11: erste Seite
12: zweite Seite
20, 25: Umlenkungselemente
31, 32: Bänder
40, 45: Zugstreben
47: Faserenden
50: Liner
60: Umfangslagen
61,62,63: Umfangslagen
80: Kern
81: Hauptabschnitt
82: Endabschnitt
85: Ausnehmungen
100: Vorrichtung
110, 115: Klemmelemente
120, 125, 127: Führungen
131, 132: Führungen der Bänder
140, 145: Führungen der Zugstreben
142, 147: Positionierungselemente
150: Umlenkungsrollen
160: Gewichte
170: Vorratsrollen

Claims

Druckbehälter (5) mit einer Wandung (10), die mindestens eine erste Seite (11) und eine zweite Seite (12) ausbildet, umfassend - mehrere Umlenkungselemente (20, 25), - mehrere erste Bänder (31) und mehrere zweite Bänder (32), sowie - mehrere Zugstreben (40, 45), wobei die Umlenkungselemente (20, 25) in der ersten Seite (11) und in der zweiten Seite (12) angeordnet sind, wobei in der ersten Seite (11) die ersten Bänder (31) und die zweiten Bänder (32) jeweils unmittelbar benachbarte Umlenkungselemente (20, 25) alternierend umfassen, wobei in der zweiten Seite (12) die ersten Bänder (31) und die zweiten Bänder (32) jeweils unmittelbar benachbarte Umlenkungselemente (20, 25) alternierend umfassen, wobei entlang einer Längsrichtung mindestens eines Umlenkungselements (20, 25) gesehen erste Bänder (31) und zweite Bänder (32) alternierend umfassen, und wobei die Zugstreben (40, 45) alternierend ein Umlenkungselement der ersten Seite (11) und ein Umlenkungselement der zweiten Seite (12) umfassen.
Druckbehälter (5) nach Anspruch 1, wobei die Umlenkungselemente (20, 25) aus einem nicht biegbaren Material ausgebildet sind.
Druckbehälter (5) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Umlenkungselemente (20, 25) ganz oder teilweise aus Metall und/oder Stahl ausgebildet sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten Bänder (31) von der ersten Seite (11) zur zweiten Seite (12) durchgehend sind, und/oder wobei die zweiten Bänder (32) von der ersten Seite (11) zur zweiten Seite (12) durchgehend sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bänder aus Carbonfasermaterial, Aramidfasermaterial und/oder Glasfasermaterial ausgebildet sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zugstreben (40, 45) aus Aramidfasermaterial und/oder Carbonfasermaterial ausgebildet sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umlenkungselemente (20, 25) in der ersten Seite (11) parallel zueinander angeordnet sind, und wobei die Umlenkungselemente (20, 25) in der zweiten Seite (12) parallel zueinander angeordnet sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umlenkungselemente (20, 25) gerade sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Seite (11) und die zweite Seite (12) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei entlang einer Längsrichtung jedes Umlenkungselements (20, 25) gesehen erste Bänder (31) und zweite Bänder (32) alternierend umfassen.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei außenseitig zu den Umlenkungselemente (20, 25) und den Bändern (31, 32) Umfangslagen (60) angeordnet sind.
Druckbehälter (5) nach Anspruch 11, wobei die Umfangslagen (60) kreuzlagenförmig ausgerichtet sind.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei innenliegend zu den Umlenkungselementen (20, 25) und den Bändern (31, 32) ein Liner (50) angeordnet ist.
Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umlenkungselemente (20, 25) einen elliptischen Querschnitt haben.
Kraftfahrzeug, umfassen einen Druckbehälter (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters (5) mit einer ersten Seite (11) und einer zweiten Seite (12), umfassend folgende Schritte: - gegenläufiges Spreizen eines ersten Satzes erster Bänder (31) und zweiter Bänder (32), sowie gleichzeitig gegenläufiges Spreizen eines zweiten Satzes erster Bänder (31) und zweiter Bänder (32), - Einbringen eines Umlenkungselements (20, 25) zwischen die ersten Bänder (31) und die zweiten Bänder (32) des ersten Satzes, - Verfahren mindestens einer Zugstrebe (40, 45), so dass sie das Umlenkungselement (20, 25) umfasst, - Einbringen eines weiteren Umlenkungselements (20, 25) zwischen die ersten Bänder (31) und die zweiten Bänder (32) des zweiten Satzes, - Verfahren der mindestens einen Zugstrebe (40, 45), so dass sie das weitere Umlenkungselement (20, 25) umfasst, - mehrfaches Widerholen der vorhergehenden Schritte, wobei die Bänder (31, 32) jeweils entgegengesetzt gespreizt werden und wobei mittels der Bänder (31, 32) des ersten Satzes die erste Seite (11) ausgebildet wird und wobei mittels der Bänder (31, 32) des zweiten Satzes die zweite Seite (12) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei ein Wickelkern (80) verwendet wird, welcher Ausnehmungen (85) zum Fixieren der Umlenkungselemente (20, 25) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Wickelkern (80) zweiteilig ausgebildet ist, und wobei während des Verfahrens ein Endabschnitt (82) des Wickelkerns in Richtung fortschreitender Herstellung gesehen zunächst nicht angebracht ist und erst nach Ausbildung der ersten Seite (11) und der zweiten Seite (12) angebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 oder 18, wobei der Wickelkern (80) nach Abschluss des Verfahrens aufgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei nach Ausbildung der ersten Seite (11) und der zweiten Seite (12) Umfangslagen (60) außenseitig aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei nach Ausbildung der ersten Seite (11) und der zweiten Seite (12) und/oder nach Aufbringen von Umfangslagen (60) ein Liner (50) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei mindestens eine weitere Zugstrebe (45) verwendet wird, welche gegenläufig zur Zugstrebe (40) bewegt wird, so dass die Zugstrebe (40) und die weitere Zugstrebe (45) die Umlenkungselemente (20) und die weiteren Umlenkungselemente (25) gegenläufig umfassen.