DE102022116128A1

DE102022116128A1 - Tankherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102022116128A1
Application number: DE102022116128.5A
Authority: DE
Inventors: Philipp Schäfer; Rainer Kaindl; Alexander Rehmann; Nikolai Wert; Florian HESSELBACH
Original assignee: Diehl Aviation Laupheim GmbH; Diehl Aviation Gilching GmbH
Current assignee: Diehl Aviation Laupheim GmbH; Diehl Aviation Gilching GmbH
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2024-01-04

Abstract

Bei dem Verfahren (100) zum Herstellen eines Tanks (10), der einen Aufnahmeraum (16) für ein Fluid, eine Stabilitätsschicht (18) zum Tragen der mechanischen Lasten im Einsatz des Tanks und an der Innenseite der Stabilitätsschicht (18) einen Liner (20) zum Abdichten der Stabilitätsschicht (18) gegen das jeweilige aufzunehmende Fluid aufweist, wird zuerst der Liner (20) in geschlossener Form des herzustellenden Tanks bereitgestellt und wird dann die Stabilitätsschicht (18) außen auf den Liner (20) aufgebracht. Um auch einen dünnwandigen Liner verwenden zu können und somit das Tankgewicht zu reduzieren, wird der Raum (33) innerhalb des Liners (20) für den Schritt des Aufbringens der Stabilitätsschicht (18) mit einem inkompressiblen Fluid (beispielsweise Wasser) gefüllt, anstatt den Liner (20) auf einen nach der Konsolidierung wieder zu entfernenden Kern aufzusetzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Tanks mit einem Aufnahmeraum für ein Fluid.
Leichtbautanks zum Speichern von flüssigen oder gasförmigen Medien werden herkömmlicherweise aus wenigstens zwei Schichten aufgebaut: einer äußeren Stabilitätsschicht (häufig als Faserverstärkung bezeichnet) zum mechanischen Verstärken der Form des Tanks und einer Innenschicht (in der Regel als Liner bezeichnet) aus einem möglichst mediendichten Material zum Abdichten der Stabilitätsschicht gegen das jeweilige aufzunehmende Medium. Bei der Herstellung eines solchen Tanks wird herkömmlicherweise der Liner auf einen (üblicherweise metallischen) Kern aufgebracht, damit er beim Aufbringen der Stabilitätsschicht nicht eingedrückt wird oder kollabiert. Dieser Kern muss dann nach Abschluss der Konsolidierung des Liners mit der Stabilitätsschicht wieder entfernt werden, was herkömmlicherweise durch Auftrennen der Stabilitätsschicht, Entformen von mindenstens zwei Tankteilen und Verbinden dieser Teile erfolgt. Diese Trenn- und Fügestelle verursacht zusätzliche Aufwände, schwächt das Bauteil und erhöht das Risiko für Undichtigkeiten. Außerdem wird in der Regel das Bauteilgewicht durch diese Verbindungsstelle unnötig erhöht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Tanks mit einer Stabilitätsschicht, einem Liner an der Innenseite der Stabilitätsschicht und einem Aufnahmeraum für ein Fluid innerhalb des Liners zu schaffen, bei dem in zuverlässiger Weise auch dünnwandige Liner verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch das Tankherstellungsverfahren, das im unabhängigen Anspruch 1 definiert ist. Einige vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das Verfahren zum Herstellen eines Tanks mit einem Aufnahmeraum für ein Fluid, wobei der Tank eine Stabilitätsschicht zum Tragen der mechanischen Lasten im Einsatz des Tanks und an der Innenseite der Stabilitätsschicht einen Liner zum Abdichten der Stabilitätsschicht gegen das jeweilige Fluid aufweist, weist gemäß der Erfindung die Schritte des Bereitstellens des Liners in geschlossener Form des herzustellenden Tanks; des Füllens des Raums innerhalb des Liners mit einem inkompressiblen Fluid (vorzugsweise ein Wasser); des Aufbringens der Stabilitätsschicht außen auf den Liner, nachdem der Raum innerhalb des Liners mit dem inkompressiblen Fluid gefüllt ist; und des Entfernens des inkompressiblen Fluids aus dem Liner, nachdem die Stabilitätsschicht auf den Liner aufgebracht und gegebenenfalls ausgehärtet bzw. konsolidiert ist, auf.
Durch das Füllen des Raums innerhalb des Liners mit einem inkompressiblen Fluid anstelle des Aufsetzens des Liners auf einen Kern, der nach der Konsolidierung wieder entfernt werden muss, wird die Verwendung eines dünnwandigen Liners ohne späteres Trennen und Fügen ermöglicht und wird damit gegenüber der herkömmlichen Herstellung die Reduktion des Tankgewichts ermöglicht. Der dünnwandige Liner kann so auch als Fertigungshilfsmittel fungieren. Durch das Füllen des Raums innerhalb des Liners mit dem inkompressiblen Fluid wird der Liner durch den Druck beim Aufbringen der äußeren Stabilitätsschicht nicht eingedrückt und beim Entfernen des inkompressiblen Fluids nach dem Aufbringen der Stabilitätsschicht nicht beschädigt. Im Vergleich zur Verwendung von wiederverwendbaren Kernen können durch Verwenden des inkompressiblen Fluids auch Trenn-, Beschichtungs- und Fügeprozesse eliminiert werden. Bei zylindrischen oder kreisrunden Linergeometrien kommt es zudem, falls überhaupt, nur zu einer sehr geringen Ovalisierung. Außerdem wird im Gegensatz zur Verwendung eines Kerns durch die vorhandene hohe Wärmekapazität des inkompressiblen Fluids die Innenseite des Liners gekühlt, sodass auch bei thermischen Konsolidierungsschritten beim Aufbringen der Stabilitätsschicht ein lokales Durchbrennen des Liners verhindert werden kann. Demzufolge wird auch eine in-situ-Konsolidierung thermoplastischer Halbzeuge mit einem thermoplastischen Liner mittels effizienter Wärmequellen (z.B. Laser- oder IR-Strahlung) ermöglicht.
Der Begriff „inkompressibel“ in Bezug auf das inkompressible Fluid soll im Rahmen der Erfindung bedeuten, dass das Fluid bei den im Herstellungsverfahren auftretenden Drücken außen auf den Liner überhaupt nicht kompressibel oder höchstens nur sehr gering kompressibel ist.
Die Form und die Größe des Tanks, und damit auch die Formen und die Größen des Liners und der Stabilitätsschicht können bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Tankherstellungsverfahrens grundsätzlich beliebig sein. In vielen Anwendungen hat der Tank vorzugsweise einen rohrförmigen Abschnitt (z.B. zylindrisch oder konisch und z.B. kreisförmig, rotationssymmetrisch, elliptisch oder wahlweise auch mit Ecken und geraden Abschnitten) und jeweils eine Kappe (wahlweise plan oder gebogen) an den beiden Enden des rohrförmigen Abschnitts und wird bei der Anwendung beispielsweise im Wesentlichen horizontal oder im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Auch kann der zweischichtige Tank eine beliebige Anzahl von Tanköffnungen an beliebigen Stellen zum Einnehmen und/oder Ausgeben des aufzunehmenden Fluids in den bzw. aus dem Aufnahmeraum haben.
Der Liner besteht aus einem möglichst mediendichten Material (bezogen auf das aufzunehmende Fluid der jeweiligen Anwendung) und weist eine undurchgängige Oberfläche auf (mit Ausnahme von Öffnungen zum Einleiten und/oder Ausleiten des inkompressiblen Fluids bzw. Öffnungen zum Einnehmen und/oder Ausgeben des aufzunehmenden Fluids). Der Liner kann aus thermoplastischen, duromeren oder elastomeren Kunststoffen oder aus Metallen oder irgendeiner Kombination davon gefertigt werden. Die Stabilitätsschicht dient der mechanischen Verstärkung des Tanks gegen Innendruck, Außendruck und Lasten bei mechanischer Lagerung des Tanks und Stößen gegen den Tank. Die Stabilitätsschicht besteht zum Beispiel aus einem Faserverbundwerkstoff aus Endlosfasern (z.B. Carbon, Glas, Aramid oder einer Mischung), welche in eine Matrix eingebettet sind, die zum Beispiel aus thermoplastischen Kunststoffen (Z.B. Polycarbonat, PEEK, PEI, PPS, etc.) oder duroplastischen Kunststoffen (z.B. Epoxy) besteht. Der Liner und die Stabilitätsschicht können jeweils einschichtig, zweischichtig oder mehrschichtig ausgestaltet sein.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren zur Herstellung von Tanks für Luftfahrzeuge (oder auch andere mobile Anwendungen wie zum Beispiel Wasserfahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Busse) zum Aufnehmen von zum Beispiel Frischwasser, Trinkwasser oder Abwasser oder als Gastank. Das erfindungsgemäße Tankherstellungsverfahren kann aber auch für andere Anwendungen und für andere aufzunehmende Fluide (flüssige und/oder gasförmige Medien) vorteilhaft genutzt werden. Die Konfiguration des Liners (insbesondere seine Materialien) ist dann an das jeweilige aufzunehmende Fluid angepasst.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Raum innerhalb des Liners mit dem inkompressiblen Fluid im Wesentlichen vollständig gefüllt und wird dann die Stabilitätsschicht auf den Liner aufgebracht.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird das in den Raum innerhalb des Liners gefüllte inkompressible Fluid in dem Liner zugewandten Bereich zumindest teilweise eingefroren, um angrenzend an den Liner ein Eispanzerteil zu bilden, und wird dann nach und/oder während dem Bilden des Eispanzerteils das verbleibende Volumen im Raum innerhalb des Liners mit dem inkompressiblen Fluid vollständig gefüllt oder teilweise entleert, bevor die Stabilitätsschicht auf den Liner aufgebracht wird. Durch dieses Eispanzerteil kann der Liner noch stärker mechanisch stabilisiert werden und noch effektiver von innen gekühlt werden, wodurch der Liner noch zuverlässiger als Fertigungshilfsmittel wirken kann und noch mehr verschiedene Techniken zum Aufbringen der Stabilitätsschicht auf den Liner möglich sind. Das Bilden des Eispanzerteils angrenzend an den Liner kann vorzugsweise durch Lagern des Liners in/an eine Kühlvorrichtung durchgeführt werden, sodass das inkompressible Fluid im Raum innerhalb des Liners von außen gefroren wird. Die Kühlvorrichtung kann den Liner zum Beispiel ganz umschließen oder nur in einem Teilabschnitt des Umfangs vorhanden sein, wobei optional der Liner drehend in/an der Kühlvorrichtung gelagert wird, damit der Eispanzer möglichst gleichmäßig gebildet wird. Nach dem Aufbringen der Stabilitätsschicht außen auf den Liner kann dann das Eispanzerteil des inkompressiblen Fluids auf einfache Weise (zum Beispiel mit normaler Umgebungstemperatur oder einer zusätzlichen Wärmequelle) aufgeschmolzen und dann zusammen mit dem nicht eingefrorenen inkompressiblen Fluid aus dem Liner entfernt werden.
Vorzugsweise werden im Herstellungsschritt des Aufbringens der Stabilitätsschicht außen auf den Liner ferner ein oder mehr Parameter überwacht, die ausgewählt sind aus dem Druck des inkompressiblen Fluids im Raum innerhalb des Liners, der Temperatur des Fluids im Raum innerhalb des Liners, dem von außen wirkenden Druck auf den Liner und der Temperatur des Liners; und werden dann der Druck und/oder die Temperatur des inkompressiblen Fluids im Raum innerhalb des Liners entsprechend dem wenigstens einen überwachten Parameter angepasst. Die Temperatur des inkompressiblen Fluids im Raum innerhalb des Liners wird dabei vorzugsweise so eingerichtet, dass die Temperatur des Liners nicht über eine Grenztemperatur ansteigt, oberhalb der die Festigkeit des Liners so reduziert werden würde, dass irreversible Schäden des Liners (z.B. Bersten (Auseinanderbrechen, Zerspringen, Zerplatzen, etc.)) stattfinden würden, insbesondere im Fall des Aufbringens der Stabilitätsschicht außen auf den Liner, bei dem eine Konsolidierungstemperatur zwischen der Stabilitätsschicht und dem Liner stattfindet. Um dies zu erzielen, kann beispielsweise im Herstellungsschritt des Aufbringens der Stabilitätsschicht außen auf den Liner bei Feststellung, dass das inkompressible Fluid im Raum innerhalb des Liners stark erwärmt wird, das inkompressible Fluid durch den Raum innerhalb des Liners kontinuierlich durchströmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Druck des inkompressiblen Fluids im Raum innerhalb des Liners auf einen Druckwert eingerichtet werden, der dem Umgebungsdruck entspricht oder den Umgebungsdruck übersteigt. Außerdem kann der Druck des inkompressiblen Fluids im Raum innerhalb des Liners beispielsweise durch eine Pumpe zum Fördern des inkompressiblen Fluids in den Raum innerhalb des Liners eingerichtet werden.
Zum Einleiten und/oder Ausleiten des inkompressiblen Fluids in den / aus dem Raum innerhalb des Liners kann beispielsweise wenigstens eine Fluidöffnung in dem Liner und der Stabilitätsschicht benutzt werden, welche nach der Herstellung des Tanks auch als Tanköffnung zum Einnehmen und/oder Ausgeben eines Fluids benutzbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann zum Einleiten und/oder Ausleiten des inkompressiblen Fluids in den / aus dem Raum innerhalb des Liners beispielsweise wenigstens eine Fluidöffnung in dem Liner und der Stabilitätsschicht benutzt werden, welche nach dem Entfernen des inkompressiblen Fluids geschlossen wird. Welche Variante der Fluidöffnungen für das inkompressible Fluid verwendet werden kann, hängt zum Beispiel von der beabsichtigten Anwendung des hergestellten Tanks ab, auf welche die Anzahl und die Positionierungen der Tanköffnungen für das aufzunehmende Fluid angepasst sind. Wenn die Tanköffnungen für das aufzunehmende Fluid nicht mit den Fluidöffnungen für das inkompressible Fluid übereinstimmen, werden nach dem Entfernen des inkompressiblen Fluids aus dem Liner entsprechende Tanköffnungen in Liner und Stabilitätsschicht erzeugt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Bereitstellen des Liners ausgeführt durch Bereitstellen eines rohrförmigen Mittelteils (z.B. zylindrisch oder konisch und z.B. kreisförmig, rotationssymmetrisch, elliptisch oder wahlweise auch mit Ecken und geraden Abschnitten); Bereitstellen von zwei Kappenteilen (z.B. sogenannte Polkappen); und Verbinden der zwei Kappenteile jeweils mit einem der zwei entgegengesetzten Enden des rohrförmigen Mittelteils durch Laserschweißen. Mit dieser Bereitstellung des Liners

- ist der Liner ein Integralbauteil,
- kann der Liner mit geringem Gewicht erzeugt werden,
- kann der Liner eine gute Dichtigkeit gegenüber Medien haben,
- können dünnwandige Materialien verwendet werden,
- können die dünnwandigen Materialien dicht verschweißt werden,
- kann ein dünnwandiger Liner mit konstanter Wanddicke erzeugt werden und ist eine effiziente Herstellung des Tanks ohne Kern möglich.

Vorzugsweise wird der Liner mit einer glatten Oberfläche an der Innenseite bereitgestellt. Durch diese Maßnahme können Schmutzansammlungen am Liner vermieden werden, sowohl aus dem inkompressiblen Fluid während des Tankherstellungsverfahrens als auch aus dem aufzunehmenden Fluid während der Benutzung des hergestellten Tanks.
Das Aufbringen der Stabilitätsschicht außen auf den Liner kann zum Beispiel durch laserunterstütztes Automated Fiber Placement (AFP), bevorzugt mit in-situ-Konsolidierung durch Aufschmelzen oder Erweichen der thermoplastischen Fügepartner, oder thermoplastisches Tapelegen oder Wickeln oder Nasswickeln oder Ablegen von duroplastischen Prepregs oder getränkten Fasergelegen durchgeführt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Liner im Tankherstellungsverfahren stabil abgestützt und/oder derart gelagert, dass seine Längsachse in vertikaler Richtung verläuft (im Gegensatz zur üblichen horizontalen Ausrichtung), um Durchbiegungen des Liners aufgrund hoher Belastung von innen durch das hohe Eigengewicht des inkompressiblen Fluids zu vermeiden. In der vertikalen Ausrichtung der Längsachse des Liners kann die Abstützung zum Beispiel durch ein vollflächiges oder konturgenaues Stützelement an der unteren Kappe erfolgen. In der horizontalen Ausrichtung der Längsachse des Liners kann die Abstützung zum Beispiel durch ein Stützelement in der Tankmitte erfolgen und optional zusätzlich durch weitere Stützelemente in den Kappenbereich zum Verhindern einer Längenänderung des Liners erfolgen.
Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:

1 eine Schnittansicht eines Tanks gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Veranschaulichung der Herstellung eines Tanks gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine Ausführungsvariante einer Herstellungsphase von 2 gemäß der Erfindung;
4 eine Veranschaulichung des Bereitstellens des Liners gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5 eine Veranschaulichung der Herstellung eines Tanks gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 einen Prozessablauf des Tankherstellungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
7 einen Prozessablauf des Tankherstellungsverfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
8 einen Teilprozessablauf des Bereitstellens des Liners gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

1 zeigt beispielhaft eine Ausführungsform eines Tanks mit einem Aufnahmeraum für ein Fluid, der mit dem erfindungsgemäßen Tankherstellungsverfahren produzierbar ist.
Wie in 1 dargestellt, hat der Tank 10 einen rohrförmigen Abschnitt 12 (beispielhaft zylindrisch und kreisförmig) und zwei Kappenabschnitte 13a, 13b (beispielhaft bogenförmig {z.B. Polkappen}) an den Enden des rohrförmigen Abschnitts 12. Alternativ kann der rohrförmige Abschnitt 12 konisch sein und/oder rotationssymmetrisch, elliptisch oder wahlweise auch mit Ecken und geraden Abschnitten sein, und/oder können die Kappenabschnitte 13a,b plan sein oder gerade Abschnitte haben. Die genannten Tankabschnitte 12, 13a, 13b sind außerdem so geformt, dass der Tank darin einen Aufnahmeraum 16 für ein Fluid (z.B. Frischwasser, Abwasser, Gas) hat. Der Tank 10 kann in diesem Ausführungsbeispiel so angewendet werden, dass seine Längsachse 14 (entsprechend der Längsachse des zylindrischen Abschnitts 12) beispielsweise im Wesentlichen horizontal oder zum Auslauf geneigt ausgerichtet ist. Ebenso ist beispielsweise auch eine im Wesentlichen vertikale Ausrichtung möglich.
Der zylindrische Abschnitt 12 und die beiden Kappenabschnitte 13a, 13b sind alle aus einer Stabilitätsschicht 18 und einem Liner 20 an der Innenseite der Stabilitätsschicht 20 gebildet. Die äußere Stabilitätsschicht 20 dient dem Tragen der mechanischen Lasten im Einsatz des Tanks 10, insbesondere der mechanischen Verstärkung der Struktur des Tanks 10 gegen Innendruck, Außendruck und Lasten bei mechanischer Lagerung des Tanks 10 und Stößen gegen den Tank 10. Die Stabilitätsschicht 18 besteht zum Beispiel aus einem Faserverbundwerkstoff aus Endlosfasern (z.B. Carbon, Glas, Aramid oder einer Mischung), welche in eine Matrix eingebettet sind, die zum Beispiel aus thermoplastischen Kunststoffen (Z.B. Polycarbonat, PEEK, PEI, PPS, etc.) oder duroplastischen Kunststoffen (z.B. Epoxy) besteht. Der innere Liner 20 dient dem Abdichten der Stabilitätsschicht 18 innen gegen das im Aufnahmeraum 16 aufzunehmende jeweilige Fluid. Der Liner 20 besteht aus einem möglichst mediendichten Material (bezogen auf das aufzunehmende Fluid der jeweiligen Anwendung) und weist eine undurchgängige Oberfläche auf (mit Ausnahme von Öffnungen zum Einleiten und/oder Ausleiten des inkompressiblen Fluids bzw. Öffnungen zum Einnehmen und/oder Ausgeben des aufzunehmenden Fluids). Der Liner 20 kann aus thermoplastischen, duromeren oder elastomeren Kunststoffen oder aus Metallen oder irgendeiner Kombination davon gefertigt werden. Der Liner 20 und die Stabilitätsschicht 18 können jeweils einschichtig, zweischichtig oder mehrschichtig ausgestaltet sein. Aufgrund des erfindungsgemäßen Tankherstellungsverfahrens, das nachfolgend beschrieben wird, kann der Liner 18 sehr dünnwandig ausgebildet sein, sodass das Gewicht des Tanks 10 möglichst niedrig gehalten werden kann.
Im Ausführungsbeispiel von 1 weist der Tank 10 eine Tanköffnung 22a durch die Stabilitätsschicht 20 und den Liner 18 zum Einnehmen des jeweiligen aufzunehmenden Fluids und eine Tanköffnung 22b durch die Stabilitätsschicht 20 und den Liner 18 zum Ausgeben des jeweiligen aufgenommenen Fluids auf. Bei der horizontalen Ausrichtung des Tanks 10 sind diese beiden Tanköffnungen 22a, 22b vorzugsweise aber nicht zwingend an den gegenüberliegenden oberen und unteren Seiten des zylindrischen Abschnitts 12 positioniert, wie in 1 dargestellt. In diesen Tanköffnungen 22a, 22b oder an den Außenenden dieser Tanköffnungen 22a, 22b können jeweils ein Rohr oder Schlauch für das Fluid und optional auch ein Ventil zum Öffnen und Schließen der Tanköffnungen angeordnet sein.
Für andere Anwendungen können alternativ auch nur eine einzige Tanköffnung 22 zum Einnehmen und Ausgeben des Fluids oder mehrere Tanköffnungen 22a zum Einnehmen und/oder mehrere Tanköffnungen 22b zum Ausgeben des Fluids vorgesehen sein. Außerdem können die Tanköffnungen für andere Anwendungen, insbesondere in Bezug auf die Ausrichtung des Tanks 10 (alternativ zum Beispiel vertikal oder schräg geneigt), alternativ auch an anderen Positionen (evtl. auch an den Kappenabschnitten 13a, 13b) und/oder auch auf einer gleichen Seite des Tanks 10 vorgesehen sein.
Bezugnehmend auf 2 und 6 wird nun ein Ausführungsbeispiel des Tankherstellungsverfahrens 100 beispielhaft in Einzelheiten beschrieben.
In einem ersten Schritt S110 wird der Liner 20 in geschlossener Form des herzustellenden Tanks 10 bereitgestellt, d.h. entsprechend dem rohrförmigen Abschnitt 12 und den Kappenabschnitten 13a, 13b des Tanks 10. Wie in der linken Phase in 2 veranschaulicht, ist innerhalb des Liners 20 ein Raum 33 vorhanden, der im Wesentlichen dem Aufnahmeraum 16 des Tanks 10 entspricht. Außerdem ist im Liner 20 wenigstens eine Fluidöffnung 32 zum Einleiten und/oder Ausleiten eines inkompressiblen Fluids 30 vorhanden. Da in diesem Ausführungsbeispiel der Liner 20 während der Tankherstellung vertikal ausgerichtet ist, ist wenigstens eine Fluidöffnung 32 an einem Kappenabschnitt des Liners 20 positioniert.
Nach dem Bereitstellen und vertikalen Ausrichten des Liners 20 wird in einem zweiten Schritt S120 durch die Fluidöffnung 32 ein Wasser als inkompressibles Fluid 30 in den Raum 33 innerhalb des Liners 20 eingeleitet, wie in der linken Phase von 2 angedeutet. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Raum 33 innerhalb des Liners 20 mit dem Wasser 30 im Wesentlichen vollständig gefüllt, sodass das Wasser 30 einen Kern für den Liner 20 ersetzt. Durch die Inkompressibilität des Wassers kann der gefüllte Raum 33 innerhalb des Liners 20 bei einer äußeren Krafteinwirkung sein Volumen nicht verändern, sodass lokale Deformationen / Dellen des Liners 20 durch einen von außen wirkenden Anpressdruck deutlich reduziert werden. Das Wasser 30 wird bevorzugt in einer solchen Menge in den Raum 33 eingefüllt, dass der Druck im Raum 33 mindestens dem Umgebungsdruck entspricht.
Wie in der mittleren Phase von 2 angedeutet, wird in einem dritten Schritt S130 die Stabilitätsschicht 18 außen auf den Liner 20 aufgebracht. Während des Aufbringens der Stabilitätsschicht 18 wird die Fluidöffnung 32 geschlossen gehalten (z.B. durch ein Ventil), damit das inkompressible Wasser 30 im Raum 33 innerhalb des Liners 20 bleibt. Das Aufbringen der Stabilitätsschicht 18 außen auf den Liner 20 kann zum Beispiel durch laserunterstütztes Automated Fiber Placement (AFP), bevorzugt mit in-situ-Konsolidierung durch Aufschmelzen oder Erweichen der thermoplastischen Fügepartner durchgeführt werden. Alternativ kann dies auch durch thermoplastisches Tapelegen oder Wickeln oder Nasswickeln oder Ablegen von duroplastischen Prepregs oder getränkten Fasergelegen durchgeführt werden. Die Konsolidierung 34 zwischen dem Liner 20 und der Stabilitätsschicht 18 geschieht durch Drücken und Aufheizen. Da die verschiedenen Verfahren zum Aufbringen der Stabilitätsschicht 18 auf den Liner 20 dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind, weil sie in derselben Weise bei einem herkömmlichen Tankherstellungsverfahren mit Verwendung eines Kerns zum Abstützen des Liners verwendet werden, kann auf detaillierte Erläuterungen dieser Verfahren verzichtet werden. Wie in 2 dargestellt, erstreckt sich die Fluidöffnung 32 des Liners 20 auch durch den Stabilitätsschicht 18. Da der Raum 33 innerhalb des Liners 20 vollständig mit dem inkompressiblen Wasser 30 gefüllt ist, funktioniert der Liner 20 auch als Fertigungshilfsmittel, da er durch das Bedrucken von außen nicht eingedrückt wird und durch die thermische Konsolidierung auch nicht durchbrennt, da er aufgrund der vorhandenen hohen Wärmekapazität des Wassers 30 von innen gekühlt wird. Die Stabilitätsschicht 18 kann einschichtig oder mehrschichtig sein und kann gegebenenfalls am Mittelteil und an den Kappenteilen unterschiedlich konzipiert sein.
Wie in der rechten Phase von 2 angedeutet, wird nach dem Aufbringen der Stabilitätsschicht 18 auf den Liner 20 in einem vierten Schritt S140 die Fluidöffnung 32 durch den Liner 20 und die Stabilitätsschicht 18 wieder geöffnet (z.B. durch das Ventil) und wird das Wasser 30 aus dem Raum 33 innerhalb des Liners 20 entfernt, indem es einfach durch die geöffnete Fluidöffnung 32 ausgeleitet wird.
Nach dieser Herstellung des Tanks 10 kann die Fluidöffnung 32 zum Einleiten und Ausleiten des inkompressiblen Fluids 30 dann am Tank 10 auch als Tanköffnung 22 benutzt werden. Je nach Anwendung des Tanks 10 können gegebenenfalls zusätzliche Tanköffnungen durch Liner 20 und Stabilitätsschicht 18 eingebaut werden. Alternativ können je nach Anwendung des Tanks 10 die Fluidöffnung 32 geschlossen werden und andere Tanköffnungen 20 durch Liner 20 und Stabilitätsschicht 18 an irgendwelchen Stellen einbaut werden.
Wie in 2 dargestellt, ist der Liner 20 im Tankherstellungsverfahren 100 derart ausgerichtet, dass seine Längsachse 14 im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Um Durchbiegungen des Liners 20 aufgrund hoher Belastung von innen durch das hohe Eigengewicht des inkompressiblen Fluids 30 zu vermeiden kann der Liner 20 vorzugsweise außerdem stabil abgestützt werden, zum Beispiel durch ein vollflächiges oder konturgenaues Stützelement an der unteren Kappe. Falls die Längsachse 14 des Liners 20 in einer anderen Ausführungsvariante des Tankherstellungsverfahrens horizontal ausgerichtet ist, kann die Abstützung zum Beispiel durch ein Stützelement in der Tankmitte erfolgen und optional zusätzlich durch weitere Stützelemente in den Kappenbereich zum Verhindern einer Längenänderung des Liners erfolgen.
Bezugnehmend auf 2, 3 und 7 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel des Tankherstellungsverfahrens 100` beispielhaft in Einzelheiten beschrieben. 3 veranschaulicht die entsprechende Ausführungsvariante der linken Phase von 2.
In einem ersten Schritt S110 analog zum ersten Ausführungsbeispiel von 2 und 6 wird der Liner 20 in geschlossener Form des herzustellenden Tanks 10 bereitgestellt.
Nach dem Bereitstellen und vertikalen Ausrichten des Liners 20 wird in einem zweiten Schritt S120 durch die Fluidöffnung 32 ein Wasser als inkompressibles Fluid 30 in den Raum 33 innerhalb des Liners 20 eingeleitet, wie in 3 angedeutet. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Raum 33 innerhalb des Liners 20 mit dem Wasser 30 nicht ganz vollständig gefüllt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel von 2 und 6 wird das in den Raum 33 gefüllte Wasser 30 in einem nächsten Schritt S122 in einem dem Liner 20 zugewandten Bereich zumindest teilweise gefroren, sodass ein Eispanzerteil 35 angrenzend an den Liner 20 gebildet wird. Durch dieses Eispanzerteil 35 kann der Liner 20 noch stärker mechanisch stabilisiert werden und noch effektiver von innen gekühlt werden, wodurch der Liner 20 noch zuverlässiger als Fertigungshilfsmittel wirken kann und noch mehr verschiedene Techniken zum Aufbringen der Stabilitätsschicht 18 auf den Liner 20 möglich sind.
Dieses Bilden des Eispanzerteils 35 angrenzend an den Liner 20 wird zum Beispiel durch Lagern des Liners 20 in/an eine Kühlvorrichtung 36 durchgeführt, sodass das inkompressible Wasser 30 im Raum 33 innerhalb des Liners 20 von außen gefroren wird. Wie in 3 dargestellt, kann die Kühlvorrichtung 36 zum Beispiel nur an einer Seite neben dem Liner 20 existieren. Der Liner 20 wird dann um seine vertikale Längsachse 14 gedreht, so dass das Wasser 30 an allen Seiten des Liners 20 zumindest teilweise das Eispanzerteil 35 bildet. Alternativ kann die Kühlvorrichtung 36 zylindrisch ausgestaltet sein und somit den Liner 20 ganz umschließen, sodass das Wasser 30 an allen Seiten des Liners 20 zumindest teilweise das Eispanzerteil 35 bildet. Auch bei dieser Alternative kann der Liner 20 vorzugsweise um seine vertikale Längsachse 14 innerhalb der Kühlvorrichtung 36 gedreht werden, so dass der Eispanzer gleichmäßig gebildet wird.
Nach dem Bilden des Eispanzerteils 35 im Liner 20 wird dann vorzugsweise in einem nächsten Schritt S124 nochmal Wasser 30 in den Raum 33 innerhalb des Liners 20 eingeleitet, um das darin verbleibende Volumen mit dem inkompressiblen Wasser 30 vollständig zu füllen. Alternativ kann das verbleibende Volumen im Raum 33 innerhalb des Liners 20 teilweise geleert werden.
Im nächsten Schritt S130 analog zum ersten Ausführungsbeispiel von 2 und 6 wird dann die Stabilitätsschicht 18 auf den Liner 18 aufgebracht wird. Da der Raum 33 innerhalb des Liners 20 vollständig mit dem inkompressiblen Wasser 30 gefüllt ist und zusätzlich zumindest teilweise ein gefrorenes Eispanzerteil angrenzend an den Liner 20 aufweist, wird der Liner 20 im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel von 2 und 6 von innen noch stärker abgestützt und noch stärker gekühlt.
Nachdem Stabilitätsschicht 18 außen auf den Liner 20 aufgebracht ist, wird dann in einem nächsten Schritt S135 das Eispanzerteil 35 des Wassers 30 im Liner 20 zum Beispiel mit normaler Umgebungstemperatur oder mittels einer Wärmequelle aufgeschmolzen. Im nächsten Schritt S140 analog zum ersten Ausführungsbeispiel von 2 und 6 wird dann die Fluidöffnung 32 durch den Liner 20 und die Stabilitätsschicht 18 wieder geöffnet und wird das Wasser 30 einschließlich der aufgeschmolzenen Menge aus dem Raum 33 innerhalb des Liners 20 entfernt.
Im Übrigen entspricht dieses zweite Ausführungsbeispiel von 2, 3 und 7 dem ersten Ausführungsbeispiel von 2 und 6.
Bezugnehmend auf 4 und 8 wird nun ein besonderes Ausführungsbeispiel des Schrittes S110 des Bereitstellens des Liners in Einzelheiten beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist für die beiden oben erläuterten Ausführungsbeispiele des Tankherstellungsverfahrens 100, 100` und auch für weitere mögliche Ausführungen des Tankherstellungsverfahrens einsetzbar.
In einem ersten Schritt S112 wird ein rohrförmiges Mittelteil 20a (beispielhaft zylindrisch) bereitgestellt, vorzugsweise aus einem lasertransparenten Material. Die Form und die Größe des rohrförmigen Mittelteils 20a entsprechen der Form und der Größe des rohrförmigen Abschnitts des herzustellenden Liners 20. In einem zweiten Schritt S114 werden zwei Kappenteile 20b, 20c bereitgestellt, die vorzugsweise laserabsorbierend ausgeführt sind. Die Formen und die Größen der zwei Kappenteile 20b, 20c entsprechen den Formen und den Größen der beiden Kappenabschnitte des herzustellenden Liners 20. Falls das Mittelteil 20a und die Kappenteile 20b, 20c lasertransparent ausgeführt sind, werden in einem dritten Schritt S116 die Fügestellen 20d an den Kappenteilen 20a, 20b und/oder dem Mittelteil 20a mit einer laserabsorbierenden Beschichtung ausgestattet. In einem vierten Schritt S118 werden dann die beiden Kappenteile 20b, 20c jeweils mit einem der zwei entgegengesetzten Enden des zylindrischen Mittelteils 20a durch Laserschweißen verbunden. Der Liner 20 wird auf diese Weise ein Integralbauteil und kann dünnwandig mit konstanter Wanddicke erzeugt werden. Außerdem unterstützt diese Art des Liners 20 besonders die effiziente erfindungsgemäße Tankherstellung mit inkompressiblem Fluid anstelle Kern.
Vorzugsweise wird der Liner 20 mit einer glatten Oberfläche an seiner Innenseite bereitgestellt. Durch diese Maßnahme können Schmutzansammlungen am Liner 20 vermieden werden, sowohl aus dem inkompressiblen Fluid 30 während des Tankherstellungsverfahrens 100, 100` als auch aus dem aufzunehmenden Fluid während der Benutzung des hergestellten Tanks 10.
Bezugnehmend auf 5 wird nun ein drittes Ausführungsbeispiel des Tankherstellungsverfahrens in Einzelheiten beschrieben.
Wie in 5 dargestellt, wird im Tankherstellungsverfahren das inkompressible Fluid 30 aus einem Fluidlager 40 über eine Leitung 41 a zu der Fluidöffnung 32a in den Raum 33 innerhalb des Liners 20 eingeleitet und über eine Leitung 41b von der Fluidöffnung 32b aus dem Raum 33 innerhalb des Liners 20 in das Fluidlager 40 ausgeleitet. In der Leitung 41a ist außerdem eine Pumpe 42a zum Fördern des inkompressiblen Fluids 30 in den Raum 33 innerhalb des Liners 20, und/oder in der Leitung 41b ist außerdem eine Pumpe 42b zum Saugen des inkompressiblen Fluids 30 aus dem Raum 33 innerhalb des Liners 20. In bzw. an den Fluidöffnungen 32a, 32b durch den inneren Liner 20 und die äußere Stabilitätsschicht 18 ist außerdem jeweils ein Ventil 43a, 43b platziert, um die jeweilige Fluidöffnung 32a, 32b entsprechend den Schritten des Tankherstellungsverfahrens zu öffnen oder zu schließen. An der Leitung 41a zum Einleiten des inkompressiblen Fluids 30 ist außerdem optional ein Temperaturregler 44 vorgesehen, um das inkompressible Fluid 30 bei Bedarf heizen und/oder kühlen zu können.
Eine Steuerung 46 steuert / regelt den Betrieb der Pumpen 42a, 42b, der Ventile 32a, 32b und des Temperaturreglers 44. Die Steuerung 46 ist hierzu mit wenigstens einer Druckmesseinrichtung 47 und wenigstens einer Temperaturmesseinrichtung 48 verbunden, um den Druck des inkompressiblen Fluids 30 im Raum 33 innerhalb des Liners 20, den Druck des Liners 20, die Temperatur des inkompressiblen Fluids 30 im Raum 33 innerhalb des Liners 20 und/oder die Temperatur des Liners 20, jeweils an einer oder an mehreren Stellen, zu erfassen.
Wie bereits in 6 und 7 jeweils als optional angegeben, können durch diese im Vergleich zu 2 und 3 zusätzlichen Maßnahmen während des Aufbringens der Stabilitätsschicht 18 außen auf den Liner 20 in Schritt S130 der Druck und die Temperatur des inkompressiblen Fluids 30 im Raum 33 innerhalb des Liners 20 und/oder der Druck und die Temperatur des Liners 20 überwacht werden und der Druck und die Temperatur des inkompressiblen Fluids 30 im Raum 33 innerhalb des Liners 20 entsprechend angepasst werden. Für die Druckanpassung kann zum Beispiel die Förderleistung der Pumpe 42a in der Leitung 41a zum Einleiten des inkompressiblen Fluids 30 geregelt werden, durch diese Pumpe 42a zwecks Druckerhöhung noch mehr inkompressibles Fluid 30 eingeleitet werden, durch die andere Pumpe 42b zwecks Druckreduzierung etwas inkompressibles Fluid 30 ausgeleitet werden. Alternativ kann der Druck auch über ein entsprechendes Ventil begrenzt werden. Der Druck des inkompressiblen Fluids 30 im Raum 33 innerhalb des Liners 20 soll in der Regel auf einen Druckwert eingerichtet werden, der dem Umgebungsdruck entspricht oder den Umgebungsdruck etwas übersteigt. Für die Temperaturanpassung kann zum Beispiel die Temperatur des einleitenden inkompressiblen Fluids 30 durch den Temperaturregler reduziert (oder ggf. erhöht) werden, und/oder zum Einhalten einer ausreichend niedrigen Temperatur des Fluids 30 im Raum innerhalb des Liners 20 das inkompressible Fluid 30 mittels der beiden Leitungen 41a, 41b kontinuierlich durch den Raum 33 innerhalb des Liners 20 durchgeströmt werden.
Durch diese Maßnahmen der Überwachung von Parametern soll insbesondere abgesichert werden, dass der Liner 20 von innen ausreichend abgestützt wird und dass die Temperatur des Liners nicht über eine Grenztemperatur ansteigt, oberhalb der ein Bersten des Liners (Auseinanderbrechen, Zerspringen, Zerplatzen, etc.) stattfinden würde, insbesondere während des Aufbringens der Stabilitätsschicht außen auf den Liner, bei dem eine Konsolidierungstemperatur zwischen der Stabilitätsschicht und dem Liner stattfindet.
Dieses dritte Ausführungsbeispiel des Tankherstellungsverfahrens ist mit dem ersten und mit dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 2+6 bzw. 2+3+7 kombinierbar und auch zusammen mit dem speziellen Bereitstellen des Liners gemäß dem Ausführungsbeispiel von 4+8 nutzbar.
Im dritten Ausführungsbeispiel von 5 sind eine einzelne Fluidöffnung 32a zum Einleiten des inkompressiblen Fluids 30 und eine einzelne Fluidöffnung 32b zum Ausleiten des inkompressiblen Fluids 30 durch den Liner 20 und die Stabilitätsschicht 18 dargestellt. Wahlweise können auch zwei oder mehr Fluidöffnungen 32a zum Einleiten und/oder zwei oder mehr Fluidöffnungen 32b zum Ausleiten verwendet werden. Außerdem können diese Fluidöffnungen 32a, 32b je nach Anwendung des Tanks 10 alle oder teilweise nach der Tankherstellung geschlossen werden oder am Tank 10 als Tanköffnungen für das aufzunehmende Fluid benutzt werden.
Der Erfindungsgegenstand ist durch die anhängenden Ansprüche definiert. Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele dienen nur dem besseren Verständnis der Erfindung, sollen aber nicht den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich einschränken. Wie für den Fachmann ersichtlich, sind auch noch andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich, insbesondere durch Weglassen einzelner Merkmale aus den oder Hinzufügen zusätzlicher Merkmale in die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und durch weitere (nicht explizit erwähnte) Merkmalskombinationen von zwei oder mehr der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
LISTE

10: Tank
12: rohrförmiger Abschnitt des Tanks
13a,b: Kappenabschnitte des Tanks
14: Längsachse
16: Aufnahmeraum für ein aufzunehmendes Fluid
18: Stabilitätsschicht
20: Liner
20a: rohrförmiges Mittelteil
20b,c: Kappenteile
20d: Fügestellen
22a,b: Tanköffnungen zum Einnehmen und/oder Ausgeben des Fluids
30: inkompressibles Fluid
32: Fluidöffnung zum Einleiten und/oder Ausleiten des inkompressiblen Fluids
32a,b: Fluidöffnungen zum Einleiten bzw. Ausleiten des inkompressiblen Fluids
33: Raum innerhalb des Liners
34: Konsolidierung
35: Eispanzerteil des inkompressiblen Fluids
36: Kühler
40: Fluidlager
41a,b: Leitungen zum Einleiten bzw. Ausleiten des inkompressiblen Fluids
42a,b: Pumpen zum Fördern bzw. Saugen des inkompressiblen Fluids
43a,b: Ventile in/an Fluidöffnungen
44: Temperaturregler
46: Steuerung
47: Druckmesseinrichtung
48: Temperaturmesseinrichtung

Claims

Verfahren (100, 100`) zum Herstellen eines Tanks (10) mit einem Aufnahmeraum (16) für ein Fluid, wobei der Tank (10) eine Stabilitätsschicht (18) zum Tragen der mechanischen Lasten im Einsatz des Tanks und an der Innenseite der Stabilitätsschicht (18) einen Liner (20) zum Abdichten der Stabilitätsschicht (18) gegen das jeweilige Fluid aufweist, wobei das Verfahren (100) aufweist: S110: Bereitstellen des Liners (20) in geschlossener Form des herzustellenden Tanks (10); S120: Füllen des Raums (33) innerhalb des Liners (20) mit einem inkompressiblen Fluid (30); S130: Aufbringen der Stabilitätsschicht (18) außen auf den Liner (20), nachdem der Raum (33) innerhalb des Liners (20) mit dem inkompressiblen Fluid (30) gefüllt ist; und S140: Entfernen des inkompressiblen Fluids (30) aus dem Liner (20), nachdem die Stabilitätsschicht (18) auf den Liner (20) aufgebracht ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, bei welchem in Schritt S120 der Raum (33) innerhalb des Liners (20) mit dem inkompressiblen Fluid (30) vollständig gefüllt wird und dann in Schritt S130 die Stabilitätsschicht (18) auf den Liner (20) aufgebracht wird.
Verfahren (100`) nach Anspruch 1, ferner aufweisend: S122: zumindest teilweise Gefrieren des inkompressiblen Fluids (30) in dem Liner (20) zugewandten Bereich, um angrenzend an den Liner (20) ein Eispanzerteil (35) zu bilden, nachdem der Raum (33) innerhalb des Liners (20) mit dem inkompressiblen Fluid (30) gefüllt ist; und S124: vollständiges Füllen mit dem inkompressiblen Fluid oder teilweises Entleeren des nach und/oder während dem Bilden des Eispanzerteils (35) verbleibenden Volumens im Raum (33) innerhalb des Liners (20), bevor in Schritt S130 die Stabilitätsschicht (18) auf den Liner (20) aufgebracht wird.
Verfahren (100`) nach Anspruch 3, bei welchem in Schritt S122 der Liner (20) in/an eine Kühlvorrichtung (36) gelagert wird, sodass das inkompressible Fluid (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20) von außen gefroren wird.
Verfahren (100, 100`) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das inkompressible Fluid (30) ein Wasser ist.
Verfahren (100, 100`) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Schritt S130 des Aufbringens der Stabilitätsschicht (18) außen auf den Liner (20) ferner aufweist: Überwachen wenigstens eines Parameters, der ausgewählt ist aus dem Druck des inkompressiblen Fluids (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20), der Temperatur des Fluids (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20), dem Druck auf den Liner (20) und der Temperatur des Liners (20); und Anpassen des Drucks und/oder der Temperatur des inkompressiblen Fluids (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20) entsprechend dem wenigstens einen überwachten Parameter.
Verfahren (100, 100`) nach Anspruch 6, bei welchem die Temperatur des inkompressiblen Fluids (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20) so eingerichtet wird, dass die Temperatur des Liners (20) nicht über eine Grenztemperatur ansteigt, oberhalb der die Festigkeit des Liners so reduziert werden würde, dass es zu irreversiblen Schäden des Liners kommt.
Verfahren (100, 100`) nach Anspruch 7, bei welchem in Schritt S130 des Aufbringens der Stabilitätsschicht (18) außen auf den Liner (20), wenn festgestellt wird, dass das inkompressible Fluid (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20) stark erwärmt wird, das inkompressible Fluid (30) durch den Raum (33) innerhalb des Liners (20) kontinuierlich durchströmt wird.
Verfahren (100, 100`) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welchem der Druck des inkompressiblen Fluids (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20) auf einen Druckwert eingerichtet wird, der dem Umgebungsdruck entspricht oder den Umgebungsdruck übersteigt.
Verfahren (100, 100`) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei welchem der Druck des inkompressiblen Fluids (30) im Raum (33) innerhalb des Liners (20) durch eine Pumpe (41a) zum Fördern des inkompressiblen Fluids (30) in den Raum (33) innerhalb des Liners (20) eingerichtet wird.
Verfahren (100, 100`) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zum Einleiten und/oder Ausleiten des inkompressiblen Fluids (30) in den / aus dem Raum (33) innerhalb des Liners (20) wenigstens eine Fluidöffnung (32, 32a, 32b) in dem Liner (20) und der Stabilitätsschicht (18) benutzt wird, welche nach der Herstellung des Tanks (10) auch als Tanköffnung (22a, 22b) zum Einnehmen und/oder Ausgeben eines Fluids benutzbar ist, und/oder wenigstens eine Fluidöffnung (32, 32a, 32b) in dem Liner (20) und der Stabilitätsschicht (18) benutzt wird, welche nach dem Entfernen des inkompressiblen Fluids (30) geschlossen wird.
Verfahren (100, 100`) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Bereitstellen des Liners (S110) aufweist: Bereitstellen eines rohrförmigen Mittelteils (20a) (S112); Bereitstellen von zwei Kappenteilen (20b, 20c) (S114); und Verbinden der zwei Kappenteile (20b, 20c) jeweils mit einem der zwei entgegengesetzten Enden des rohrförmigen Mittelteils (20a) durch Laserschweißen (S116).
Verfahren (100, 100`) nach Anspruch 12, bei welchem (i) das Mittelteil (20a) des Liners (20) lasertransparent ausgeführt wird und die zwei Kappenteile (20b, 20c) laserabsorbierend ausgeführt werden; oder (ii) das Mittelteil (20a) des Liners (20) laserabsorbierend ausgeführt wird und die zwei Kappenteile (20b, 20c) lasertransparent ausgeführt werden; oder (iii) das Mittelteil (20a) des Liners (20) lasertransparent ausgeführt wird und die zwei Kappenteile (20b, 20c) lasertransparent ausgeführt werden und Fügestellen (20d) an dem Mittelteil (20a) und/oder an Kappenteilen (20b, 20c) mit einer laserabsorbierenden Beschichtung versehen werden.
Verfahren (100, 100`) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Liner (20) mit einer glatten Oberfläche an der Innenseite bereitgestellt wird.
Verfahren (100, 100`) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Aufbringen der Stabilitätsschicht (18) außen auf den Liner (20) durchgeführt wird durch laserunterstütztes Automated Fiber Placement (AFP), vorzugsweise mit in-situ-Konsolidierung durch Aufschmelzen oder Erweichen der thermoplastischen Fügepartner, oder thermoplastisches Tapelegen oder Wickeln oder Nasswickeln oder Ablegen von duroplastischen Prepregs oder getränkten Fasergelegen.
Verfahren (100, 100`) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem der Liner (20) im Tankherstellungsverfahren stabil abgestützt wird und/oder derart gelagert wird, dass seine Längsachse (14) in vertikaler Richtung verläuft.