Verfahren zum Herstellen eines dichten Behälters
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines dichten Behälters, sowie auf den nach dem Verfahren hergestellten Behälter.
Der Behälter kann z. B. ein Flüssigkeitstank sein, beispielsweise für Ö1, Benzin usw.
Es ist bekannt, solche Flüssigkeitstanks aus Eisen, Aluminium oder einem anderen Metall herzustellen.
Hierbei entstehen oft Korrosionsprobleme, so dass die Konstruktion teuer in der Herstellung und im Transport sowie in der Wartung und Wärmeisolierung wird.
Das erfindungsgeniässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Formelemente hergestellt werden, indem für jedes Formelement mindestens ein poröser Formkörper, der aus mit einem Bindemittel zu einem festen Körper verbundenem faserartigem Material zusammengesetzt ist, auf den Aussenflächen mit einer oder mehreren dichten Schichten aus mit Fasern armiertem Kunststoffmaterial überzogen und mindestens angenähert eingeschlossen wird, dass dann die so hergestellten Formelemente auf Dichtigkeit dadurch geprüft werden, dass ihr Inneres der Einwirkung von Unterdruck oder Überdruck ausgesetzt wird, und dass schliesslich die Formelemente zum Behälter zusammengefügt werden, wobei die aneinander angrenzenden Flächen der Formelemente unter Dichtung der gebildeten Fugen mit Hilfe eines Bindemittels miteinander verklebt werden.
Die mit faserarmierten Kunststoffüberzügen versehenen Formelemente sind vorzugsweise korrosionsfest.
Sie können z. B. Formkörper aus Holzwolle und Bindemittel enthalten. Infolge der Porosität der Formkörper können die damit hergestellten Formelemente gute Wärmeisolierungseigenschaften aufweisen. Ferner können die Formelemente beständig gegen Witterungseinflüsse sein und ein grosses Widerstandsvermögen gegen Feuer, Feuchtigkeit, Wasser und Chemikalien, wie Petroleumprodukte, besitzen, und sie können bei relativ geringem Gewicht eine gute Festigkeit aufweisen.
Der Behälter kann z. B. als Lagerbehälter für Benzin und Öle im Haus und auch im Freien, oberhalb der Erde oder unterirdisch, verwendet werden. Er kann viereckigen oder polygonalen oder zylindrischen oder in anderer Weise runden Querschnitt besitzen, je nach der Form der angewandten Formelemente. Der Behälter kann in üblicher Weise mit einer Einsteigeöffnung und Rohranschlüssen versehen sein.
Einige Ausführungsbeispiele des Verfahrens nach der Erfindung und des damit hergestellten erfindungsgemässen Behälters werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung eines plattenförmigen Formelementes für einen Behälter,
Fig. 2 einen Teil eines fertigen Formelementes,
Fig. 3 einen Teil eines fertiggestellten, viereckigen Behälters und
Fig. 4 Teile eines runden Behälters.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zur Herstellung eines plattenförmigen Formelementes besteht im wesentlichen aus einem Tisch 1 mit einer ebenen Tischplatte, z. B. aus Stahl, die mittels geeigneter Stütz zen in der gewünschten Arbeitshöhe gehalten ist. Die Dimensionen der Tischplatte in der Ebene entsprechen den Dimensionen des fertiggestellten Elementes. Entlang den vier Seiten der Tischplatte sind Stahlstäbe 2 vorgesehen. Diese sind z. B. mittels einer hydraulischen oder pneumatischen oder anderen Vorrichtung auswärts in eine Stellung 2a bewegbar, die der Stärke des fertigen Elementes entspricht, sowie einwärts gemäss dem Pfeil 2b nach der Kante des Elementes hin, so dass die Stäbe mit einem in geeigneter Weise angepassten Druck gegen diese Kante gepresst werden können.
Oberhalb des Tisches befindet sich eine Walze 3.
Die Walze besteht aus einer drehbaren Welle 4, auf der runde Blechscheiben 5 aufgezogen sind. Der Abstand zwischen den Scheiben wird mittels Abstandshülsen eingestellt. Die Walze ist entlang dem Tisch in der Horizontalebene beweglich und kann mit einem geeigneten Druck über den Tisch hin und her gerollt werden. Nach jeder Bewegung hin und zurück über den Tisch wird die Walze angehoben und etwas seitlich (in axialer Richtung) verschoben.
Auf den Tisch 1 wird zuerst eine Folie 9 aus weichem Kunststoffmaterial oder aus Zellophan gelegt.
Auf die Folie wird ein Gelüberzug, z. B. aus gefärbtem Polyester, wie 199 Crystic (ein Isophthalsäureester) der Firma Scott-Bader, Wellingborough, in einer Menge von etwa 300 im2 gespritzt. Härtungsmittel und Beschleuniger, z. B. 40/0 Cyclohexanonperoxyd bzw. 2-40/0 Kobaltoctoat, werden zugesetzt, so dass der ueberzug schnell härtet. Sobald das Härten begonnen hat, wird Polyester vom Isophthalsäuretyp in einer Menge von etwa 600 g/m2 auf den Oberzug gespritzt.
In dieses Polyester wird ein Glasfaserteppich mit Silan- appretur und Bindemittel aus Polyesterpulver eingelegt. Das Gewicht des Teppichs kann z. B. 300 im2 betragen. Auf den Teppich werden zweckmässig weitere Polyestermengen, in einer Menge von etwa 300 g/m2, gespritzt.
Darauf wird die Oberfläche des Teppichs mit der Walze 3 bearbeitet, die allmählich über diese Fläche geführt wird, bis alle Luft aus dem vom Teppich gebildeten Laminat (Mischung aus Glasfasern und Polyester) herausgepresst worden ist Das Verfahren wird bei Bedarf dadurch wiederholt, dass 600 g/m2 Polyester, 200 im2 Glasfaserteppich sowie 300 im2 Polyester weiterhin aufgebracht und gewalzt werden.
Auf das somit gebildete Laminat 6 werden dann ein oder mehrere poröse Formkörper in der Form von Platten 7 gelegt, so dass sie das gesamte Laminat abdecken. Die Platten 7 bestehen aus Holzwolle, die mit einem Bindemittel zu einem festen Körper gebunden ist. Statt Holzwolle könnte auch ein anderes Fasermaterial verwendet werden. Die vier Ecken der Platte oder Platten sind mit einem Schutzbeschlag 8, z. B. aus 0,8 mm dickem, mit Epoxyharz belegtem rostfreiem Blech, versehen. Auf die Platte wird geeigneter Druck ausgeübt, so dass das Polyester in die untere Fläche der Platte eindringt. Darauf werden die Stäbe 2 nach aufwärts und einwärts in die Lage 2a verschoben, so dass die Kunststoffolie 9 mit dem aufliegenden Laminat 6 gegen die Kanten der Holzwolleplatte 7 gefaltet und gegen diese gedrückt wird.
Darauf werden in die Tischplatte und die Stäbe einmontierte, mittels Thermostat geregelte Heizelemente eingeschaltet, wobei man eine Temperatur von 30-400 C erreicht und das Laminat schnell gehärtet wird. Nachdem dies geschehen ist, werden die Stäbe 2 in ihre ursprüngliche Lage zurückgeführt, die überzogene Holzwolleplatte 7 mit dem Laminat 6 wird angehoben, und die Kunststofffolie 9 wird vom Tisch 1 entfernt. Die Kunststoffolie 9 wird darauf wieder auf den Tisch aufgelegt und mit etwa 300 im2 Gelüberzug ( 199 Crystic Polyester) bespritzt, der schnell härtet. Wenn das Härten beginnt, werden etwa 900g/m2 Polyester auf den Gelüberzug gespritzt.
In dieses Polyester wird ein Glasfaserteppich der genannten Qualität von 450 g/m2 eingelegt, und auf den Glasteppich werden etwa 450 g/m2 Polyester gespritzt.
Mit Hilfe der Walze 3 wird darauf Luft aus dem Laminat entfernt. Die früher belegte Holzwolleplatte wird darauf mit der nichtbelegten Fläche nach unten auf das ungehärtete Laminat gelegt. Das vorbeschriebene Verfahren mit den Stäben 2 und dem Erwärmen wird wiederholt. Wenn das Laminat 6 gehärtet und die Kunststoffolie 9 entfernt worden ist, ist das plattenförmige Element 6, 7 fertig für die Dichtigkeitsprüfung, die dadurch durchgeführt wird, dass das Innere des Elementes mittels abschliessbaren Löchern 10 in den Eckenbeschlägen 8 einem Unterdruck (oder Über- druck) ausgesetzt wird. Infolge der Porosität der Holzwolleplatte pflanzt sich der Unterdruck (oder der Überdruck) nach allen Teilen der Platte fort und eine Undichtigkeit kann leicht mittels eines Druckmessers festgestellt werden.
Die Löcher 10 in den Beschlägen 8 werden derart angeordnet, dass sie von der Aussenseite zugänglich sind auch nachdem die Zisterne montiert worden ist, so dass der Anschluss von Prüfapparaten zur Prüfung der Leckage ermöglicht wird.
Die plattenförmigen Formelemente werden in solchen Dimensionen hergestellt, dass sie sich als Boden, Decke, Seiten und Stirnseiten einer Zisterne eignen.
Vor dem Zusammenfügen der Elemente werden sämtliche Fugenflächen der Elemente geschliffen, so dass eine matte Fläche erhalten wird. Das plattenförmige Bodenelement 7a (Fig. 3) wird mit der Innenseite nach oben in einen Winkeleisenrahmen gelegt, dessen senkrechter Flansch etwa 20 mm über die obere Ebene des Bodenelementes herausragt. Entlang den Kanten des Elementes wird ein Klebstoffstrang aus lösungsmittelfreiem, t-hixotropem Epoxyharz, z. B. aus Bisphenolepi chlorhydrinkon < 1ens, at, mit einem Härter angebracht, der mindestens zwei Aminogruppen, beispielsweise Polyamid und Polyamin, enthält. Darauf werden die Längsseiten 7b auf dem Klebstoffstrang angebracht.
Die Seiten werden mittels einer Halterung in der gewünschten Stellung festgehalten. Darauf wird ein Klebstoffstrang auf die den Stirnseiten 7c zugewandten Kanten der Längsseiten aufgebracht Darauf werden die Stirnplattenelemente aufgestellt und mittels Halterungen gegen die Längsseiten gepresst, während gleichzeitig sämtliche Seiten auf den Boden 7a gepresst werden. Herausdringendes Epoxyharz wird weggekratzt.
Nachdem das Harz erhärtet ist, werden die Fugen mit Glasgewebeband, das mit Epoxy imprägniert ist, dichtgeklebt.
Im Deckenelement 7b wird ein Loch ausgesägt, in das ein Einsteigerahmen eingesetzt werden kann. Der Rahmen wird mit Epoxyharz gegen die Oberseite der Decke geklebt. Das Abdichten erfolgt mit einem etwa 60 mm breiten, epoxyimprägnierten Glasgewebeband.
Auf den Einsteigerahmen, der mit den erforderlichen Bolzen versehen ist, wird ein fester Teil und ein auf klappbarer Teil montiert. In den festen Teil werden Muffen für Rohranschlüsse, Niveaumesser und dgl. eingesetzt.
Auf den Oberkanten der Seiten 7b und der Stirnseiten 7c wird ein Klebstoffstrang angebracht, worauf das Deckenelement 7d aufgelegt und gegen die Seiten gepresst wird. Heraus dringendes Epoxyharz wird abgekratzt. Nachdem das Harz erhärtet ist, wird noch die ganze Zisterne auf Dichtigkeit geprüft.
Fig. 4 zeigt ein Element für einen runden oder zylindrischen Behälter oder eine Zisterne mit ebenen Stirnseiten, insbesondere für die Aufbewahrung von Petroleumprodukten. Die Zisterne wird in diesem Falle aus einer Anzahl Mantelemente 11 sowie zwei flachen Stirnseitenelementen 12 zusammengesetzt. Der Durchmesser der Stimseitenelemente und der Mantelelemente sowie ihre Anzahl ist von dem Volumen der Zisterne abhängig. Die e Stirnseiten und Idie Manteleles mente sind in gleicher Weise wie die oben beschçiebe- nen Holzwolleelemente aufgebaut und sind ebenfalls mit t : Überzügen aus armiertem Kunststoffmaterial verse- hen.
Der in Fig. i gezeigte Tisch 1 besitzt in diesem Fall eine runde Tischplatte, deren Durchmesser dem der fertigen Stimseite 12 entspricht. Die Tischplatte kann durch einen Zulauf und Ablauf mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit der gewünschten Temperatur gefüllt werden. Die Tischplatte wird von Halterungsmitteln eingeschlossen, die aus einem ähnlich wie die Stäbe 2 beweglichen Teil mit U-förmigem Profil und einem in diesem angebrachten Gummischlauch bestehen. Der Schlauch kann durch Zulauf und Ablauf mit heissem Wasser der gewünschten Temperatur und des gewünschten Druckes gefüllt werden.
Auf die Tischplatte wird eine runde Holzwolleplatte gelegt, die Halterungsmittel werden nach innen verschoben, und der Gummischlauch wird mit Wasser von 30-400 C gefüllt, worauf die Innenseite- des Schlauches das Laminat gegen die Kante der Platte presst, während gleichzeitig die Wärme des Wassers das Härten beschleunigt.
Gleichzeitig damit, dass heisses Wasser in den Schlauch gefüllt wird, wird der Tisch mit heissem Wasser der gleichen Temperatur gefüllt. Hierdurch wird das Härten des Laminates beschleunigt.
Nachdem das Laminat gehärtet worden ist, wird die belegte Holzwolleplatte vom Tisch entfernt, die Kunststoff- oder Zellophan -Folie wird weggenommen, und das Verfahren wird auf der anderen Seite der Platte, d. h. der nach dem Mantelelement gewandten Seite, wiederholt. Das Laminat auf der Innenseite des Stirnseitenelementes erstreckt sich nicht auf dem ganzen Umfang bis zur Kante der Platte, sondern es bleibt eine gewisse Kantenpartie ohne Laminat. Auf den Kanten wird in dieser Weise eine gewünschte Luftverbindung in der Zisterne zwischen den zwei Laminatschalen erhalten.
Die Mantelelemente werden hergestellt aus ringoder rohrförmigen Holzwollekörpern, die in Rollbökken drehbar gelagert sind. Auf der Innenseite des zu s amm engesetzten Zylinders wird ein Glasfaserteppich von 300 gim2 der vorgenannten Qualität festgenagelt.
Der Teppich soll am niedrigsten Punkt des Zylinders befestigt werden, was dadurch ermöglicht wird, dass der Zylinder langsam auf den Rollböcken umläuft. Der Teppich kann sich in der Breite bis etwa 20 mm von der Kante des Zylinders erstecken. Während der Zylinder langsam weiter umläuft, wird Crystic 199 einschliesslich Härter und Beschleuniger gemäss der obigen Beschreibung in einer Schicht von 900 g/m2 aufgestrichen.
Darauf wird eine Walze 3 gemäss Fig. 1 mit einer Länge, die der Länge des Zylinders entspricht, in den Zylinder an der niedrigsten Stelle eingelegt. Da der Zylinder umläuft, rollt die Walze entlang der Innenseite des Zylinders und presst die Luft aus dem Laminat heraus. Das Gewicht der Walze wird derart bemessen, dass der richtige Anpressdruck erhalten wird.
Nachdem die Luft aus dem Laminat herausgepresst worden ist, werden etwa 600 g/m2 Crystic 199 aufgestrichen, worauf nochmals ein Glasfaserteppich von 300 im2 aufgelegt wird. Auf den Teppich werden 300 im2 Crystic 199 aufgestrichen, und die Luft wird aus dem Laminat mittels der Walze 3 gemäss Fig. 1 herausgepresst. Nachdem das Härten des Laminats begonnen hat, wird ein auf Crystic 199 basierter Gelüberzug bis etwa 20mm von der Kante des Laminats, d. h. etwa 40 mm von der Kante des Zylinders, aufgebracht.
Die Aussenbelegung wird in der Weise durchgeführt, dass ein Laminat gemäss dem obigen auf einem ebenen Tisch hergestellt wird, dessen Breite der Breite der Mantelelemente entspricht und dessen Länge dem Umfang des Mantelelements und zusätzlich etwa 40 mm entspricht. Das Laminat ist aus einem Gelüberzug plus 2 mal 300 g/m2 Glasfaserteppich und insgesamt etwa 1800 g/m2 Crystic 199 zusammengesetzt.
Nachdem das Laminat fertiggestellt ist, d. h. die gesamte Luft ausgepresst worden ist, und bevor das Polyester in ein Gel übergegangen ist, wird das Laminat auf den Zylinder gerollt. Beim Aufrollen ist das Zylinder auf einen umlaufenden Dorn aufgespannt.
Das Zusammenfügen des Laminats erfolgt derart, dass die Zellophan -Folie an dem Ende des Laminats weggenommen wird, das zuerst aufgebracht worden ist, und das entgegengesetzte Ende überlappt etwa 40 mm.
Dies ist möglich, da der Gelüberzug nur vorgehärtet, jedoch nicht fertiggehärtet worden ist, was ermöglicht, dass der Zellophan -Film abgezogen werden kann und das Polyester im Laminat auf dem Gelüberzug haftet.
In jeder Zisterne soll ein Mantelelement mit einer Einsteigeöffnung sowie Rohranschlüssen versehen sein.
Die Montage der Zisterne erfolgt dadurch, dass die Stirnseitenelemente mit der Innenseite nach oben hingelegt und auf den mit Laminat belegten Teil der Kante der Innenseite ein Strang von lösungsmittelfreiem Epoxyharz gespritzt wird. Ein Mantelelement wird gegen die Stirnseite eingepasst und angedrückt.
Ausgepresstes Epoxyharz wird weggekratzt. Nachdem das Harz erhärtet ist, wird das Mantelement mit der aufgeklebten Stirnseite auf einen Rollbock gelegt. Der Arbeiter stellt sich im Mantelelement auf die Knie und belegt die Fugen zwischen dem Mantel und der Stirnseite mit einem etwa 100 mm breiten Laminatstrang von 2 mal 300 g/m2 Glasfaserteppich und 1800 g/m2 Crystic 199 . Das Laminat wird stets an der niedrigsten Stelle aufgelegt. Das Rollen des Elementes erfolgt dadurch, dass der Arbeiter allmählich die Knie seitlich bewegt. Das Entfernen der Luft erfolgt von Hand.
Nachdem das Laminat zu härten begonnen hat, wird es mit einem Gelüberzug entsprechend 300 g/m2 bestrichen. In praktisch derselben Weise wird ein Mantelelement nach dem anderen zusammengeklebt. Zum inneren Belegen der letzten Fuge der Zisterne muss der Arbeiter natürlich das Einsteigeloch passieren.
Die Fugen im äusseren Laminat werden in gleicher Weise wie das innere Laminat belegt. Die Zisterne liegt auf Rollböcken, die die Fugen nicht decken. Das Entfernen der Luft kann von Hand oder mechanisch erfolgen.