CS257909B1

CS257909B1 - Split bulk plastic container with flanged joint and method of production

Info

Publication number: CS257909B1
Application number: CS854527A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Stary; Eduard Vasatko; Vladimir Houzvic
Original assignee: Miroslav Stary; Eduard Vasatko; Vladimir Houzvic
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS452785A1

Abstract

Řešení se týká velkoobjemová dělená nádoby z plastů sestávající nejméně ze dvou dílů opatřené přírubovým spojem a způsob její výroby. Podstatou řešení je upraveny tvar příruby a celého spoje za pomooí kovovýoh příložek, oož umožňuje využití strojní výroby tšohto nádrží i při velkém objemu. Způsob výroby těchto nádr ží je založen na využití plastické defor mace nevytvrzeného laminátu, kdy se zafixo váním přírub ještě ne zoela tuhého dílu proti sobě a dodatečným dotvrzením zajistí souběžnost dosedacích plooh a vyloučí se do značná míry i vnitřní pnutí, vznikající při objemových kontrakcích reaktoplastu.The solution concerns a large-volume divided plastic container consisting of at least two parts provided with a flange connection and a method of its production. The essence of the solution is to modify the shape of the flange and the entire connection using metal inserts, which allows the use of machine production of such tanks even with large volumes. The method of production of these tanks is based on the use of plastic deformation of uncured laminate, when by fixing the flanges of the not yet rigid part against each other and additional hardening, the parallelism of the abutting surfaces is ensured and the internal stress arising from volumetric contractions of the thermoset is largely eliminated.

Description

Vynález se týká dělené velkoobjemové nádoby z plastůj opatřené přírubovým spojem a způsobu její výroby.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a split bulk container of plastics material provided with a flange joint and to a method for its manufacture.

V současné době jsou vyráběny celoplatové velkoobjemové nádoby buů pomooi technologie rotačního natavování, na bázi termoplastů, pomooi technologie strojního navíjeni válcové části a dodatečného pevného přilaminování obou nebo jednoho dna, navíjením nádob včetně den s polárními otvory, případně ručním kladením nebo strojním stříkáním na vhodně dělenou formu a dodatečným lepením a přelaminováním. Vedle poměrně značné pracnosti a vysokých nákladů mají tyto nádrže řadu nevýhod. Obvykle mají tyto nádoby pouze jednostranně hladký povrch, což má za následek zhoršený estetický vzhled výrobku a sníženou chemickou odolnost materiálu na straně od formy, laminované spoje vyžadují velmi pracné broušeni a řadu dalších povrchových úprav před spojováním, přičemž pevnost spoje je~ vždy nižší než pevnost původního materiálu, stávajíoi technologie jsou i poměrně málo produktivní* Další nevýhodou je i skutečnost, že po dokončeni je nádrž prakticky nepřístupná a dodatečná móntáž vnitřního vybavení míchadel, Čerpadel, peřejnlků či přepážek je značně obtížná a pracná. Právě tak je obtížné a zejména hygienicky problematické vzájemné lepení a tmelení vnitřní strany nádoby při laminování obou částí či den dohromady. Při výrobě nádrží z plastů s přírubovým spojem vzniká celá řada pevnostních problémů. S rostoucím objemem zejména horizontálně uložených nádob s kapalinovou náplní dochází nutně k deformaci, nádoba mění svůj původně kruhový průřez na eliptioRý, přímkové površky válcové části se prohýbají a v důsledku toho vznikají v nádobě vedle primárních i řada sekundárních napětí, která jsou pak určujíoí pro její pevnostní posouzení* Rozdělení nádoby,například v horizontální středové Části/představuje současně přerušení celistvosti stěny v oblasti maximálních smykových sil, čímž podstatně narůstají jak primární, tak i sekundární deformace a napětí ve stěnáoh. Dalším problémem, který je dán obecně při zpracování roaktoplastů, je skutečnost, že vlivem objemových kontrakcí může dojít zejména na přírubách a zesílených místech k deformacím a průhybům, které při montáži zanesou značná napětí právě do míst, největšího namáhání* Z těchto důvodů se dělené nádoby z plastů s přírubovým spojem o větším objemu prakticky až dosud nepoužívají·At present, all-large bulk containers are manufactured using either rotary melting technology, based on thermoplastics, machine winding technology of the cylindrical part and additional fixed lamination of both or one bottom, winding containers including day with polar holes, eventually manual laying or machine spraying to suitably divided form and additional gluing and overlaminating. In addition to the considerable laboriousness and high cost, these tanks have a number of disadvantages. Usually, these containers have only a one-sided smooth surface, resulting in a deteriorated aesthetic appearance of the article and reduced chemical resistance of the material on the mold side, laminated joints requiring very laborious grinding and a number of other surface treatments before joining. Another disadvantage is the fact that after completion the tank is practically inaccessible and the additional assembly of the internal equipment of the stirrers, pumps, barrels or partitions is quite difficult and laborious. Similarly, it is difficult and especially hygienically problematic to stick together and to seal the inner side of the container when laminating both parts or a day together. A number of strength problems arise in the manufacture of plastic tanks with flange connections. With the growing volume of particularly horizontally disposed containers filled with liquid, the container necessarily deforms, the container changes its originally circular cross-section to an elliptical shape, the linear surfaces of the cylindrical part bending and as a result a number of secondary voltages arise in the container. * The distribution of the container, for example in the horizontal center section /, simultaneously constitutes a break in the integrity of the wall in the region of the maximum shear forces, thereby substantially increasing both the primary and secondary deformations and stresses in the wall. Another problem which is generally encountered in the processing of ro-plastics is the fact that due to volume contractions, deformations and deflections can occur especially at the flanges and thickened areas, which during assembly will introduce considerable stresses just to the places of greatest stress. made of plastic with a flange connection of a larger volume practically not yet used ·

Výše uvedené nevýhody odstraňuje z větší Části řešení podle vynálezu. Podstata řešení spočívá v tom, že dělená velkoobjemová nádoba z plastu je opatřena přírubou, která je na své vnější straně,tj, vně šroubů zesílena lemem, nojčastěji ve tvaru U· Mezi tímto lemem a stěnou nádoby jsou uloženy kovové příložky, které mohou být vytvořeny z jednoho nebo několika dílů, Příložky musí co nejtěsněji vyplňovat dutinu příruby, aby dosedací plocha mezi kovovou příložkou a laminátem byla co největší. Takto upravený přírubový spoj může být podle dalšího Význaku umístěn horizontálně, vertikálně, případně i příčně mezi dvěma nebo více částmi téže nádoby.The above-mentioned disadvantages overcome most of the solution according to the invention. The essence of the solution consists in that the split large-volume plastic container is provided with a flange which is reinforced on its outside by means of a rim, usually U-shaped, outside the screws. Between this rim and the container wall there are metal clamps which can be formed The clamps must fill the flange cavity as tightly as possible so that the contact surface between the metal clamp and the laminate is as large as possible. According to a further feature, the flange joint thus arranged can be positioned horizontally, vertically, possibly even transversely between two or more parts of the same container.

Podstata způsobu výroby dělené velkoobjemová nádoby z plastu spočívá v tom, že se nejméně dvě části nádoby v částečně zpolymerovaném stavu před konečným dotvrzením v přírubách k sobě pevně přitlačí v dosedaoích plochách. Pak se nádoba jako celek tepelně dotvrzuje při teplotě 60° C po dobu nejméně 8 hodin. Toto vytvrzení se provede nejpozději do 24 hodin po vyrobení obou částí nádoby· V praxi tomuto odpovídá doba asi 48 hodin od zahájení výroby.The essence of the method for the production of a split bulk container made of plastic is that at least two parts of the container in a partially polymerized state are firmly pressed against each other in the bearing surfaces before final hardening in the flanges. Then the vessel as a whole is heat-cured at 60 ° C for at least 8 hours. This curing takes place no later than 24 hours after the manufacture of both parts of the container.

Vytvoření lomu na přírubě podstatně omezuje její deformaci vznikající vlivem objemových kontrakcí materiálu, současně pak vytváří spolu se stěnou nádoby nosník tvaru I, který nádobu v místě spoje vyztužuje a zároveň tvoří pevné lože pro uložení kovové příložky, která svojí tuhostí brání následným deformacím nádoby za provozu. Kovové příložky dálo roznášecí tlak šroubů rovnoměrně na těsnění a brání dlouhodobému krípu, a tím i netěš* nostem přírubového spoje. Další výhodou řešeni je skutečnost,* že zcela odpadá nutnost podstatnějšího zesilování tloušlky při257909 ruby proti tloušťce stěny ostatní nádoby, což značně zjednodušuje výrobní technologii a. snižuje nebezpečí tvarových deformací·The formation of a fracture on the flange substantially reduces its deformation due to the volume contractions of the material, while at the same time forming together with the vessel wall an I-shaped beam that reinforces the vessel at the joint and forms a fixed bed to accommodate the metal shelf. . The metal shims give the bolt spreading pressure evenly on the gasket and prevent the long-term bias and thus the leakage of the flange connection. A further advantage of the solution is that the need to substantially increase the thickness of the ruby against the wall thickness of the other container is substantially eliminated, which greatly simplifies the manufacturing technology and reduces the risk of shape deformation.

Tyto deformace jsou totiž přímo závislé na tlouštce laminátové stěny, resp· na polymerační rychlosti a maximální exotermní teplotě při polymeraci, která je touto tloušťkou stěny ovlivňována, Kovové příložký slouží i jako montážní prvek již při sestavování nádrže před dotvrzením a zajišlují planparalelní polohu dosedacích ploch přírubových částí po vytvrzení i během vytvrzování, Příložký musí být samozřejmě tvarem přizpůsobeny vnitřní dutině laminátové příruby, zejména pak v radiusech a úhlech, přičemž je třeba vyloučit ostré hrany. V některých případech je účelné, například z hlediska těsnosti, vytvoření zesilujících, lemů spodního i horního dílu jedním směrem.These deformations are directly dependent on the thickness of the laminate wall, or on the polymerization rate and the maximum exothermic temperature during the polymerization, which is influenced by this wall thickness. The metal shim also serves as an assembly element when assembling the tank before hardening. Of course, the shim must be adapted in shape to the internal cavity of the laminate flange, in particular at radii and angles, avoiding sharp edges. In some cases, it is expedient, for example in terms of tightness, to provide reinforcing edges of the lower and upper parts in one direction.

Přiložka však i přes-to musí mít ha obou stranách příruby odpovídající tvar. Řešení podle vynálezu umožňuje výrobu i velkorozměrových nádob technologií vstřikování přetlakem i za vakua čí jejich kombinací a to lze pokládat za jednu.z největších výftod, které vynález přináší· Aplikací těchto technologií lze totiž zhotovit obě poloviny nádoby nejenom v podstatně kratším čase, ale zejména s maximálně reprodukovatelnou kvalitou, oboustranně hladkým povrchem a se značně nižšími náklady prot^ršem dosud užívaným výrobním postupům, Další výhodou této technologie je i skutečnost, že kovové příložký v přírubách lze zastříknout přímo při výrobě, čímž odpadne nejenom další obtížná výrobní operace, ale současně se zlepší přesnost příruby a sníží se nebezpečí tvarových deformací vlivem objemových kontrakoí. Kovové díly totiž odvádějí z místa zesíleného přeshodu teplo, čímž dochází ke snížení polymeračních exotermních teplot a ke snížení^ případného vnitřního pnutí. Při aplikaci řešení podle vynálezu tedy odpadnou veškaré dodatečné laminačni práce a nádobu lze vyrábět jako celek pouze suchou montáží.Nevertheless, the insert must have a corresponding shape on both sides of the flange. The solution according to the invention makes it possible to manufacture large-size vessels by pressurized injection technology even under vacuum or a combination thereof, and this can be considered one of the greatest outcomes of the invention. The application of these technologies enables both halves of the vessel to be produced Another advantage of this technology is the fact that the metal plate in the flanges can be sprayed directly during production, thus eliminating not only other difficult manufacturing operations, but at the same time eliminating improve the flange accuracy and reduce the risk of shape deformation due to volume contractions. In fact, the metal parts dissipate heat from the point of increased overlap, thereby reducing polymerization exothermic temperatures and reducing any internal stresses. Thus, when applying the solution according to the invention, all additional laminating work is eliminated and the container can be manufactured as a whole only by dry assembly.

Tím se ovšem značně zlepší i hygiena práce, která je v současné době řazena mezi rizikové výrobní procesy. Je zřejmé, že nádoby;opa třené těmito přírubovými spoji;mohou být ď‘Jeny nejenom horizontálně, ale i vertikálně, což má zvláštní výhodu zejména u mobilních velkorozměrových nádrží, nebo příčně, což umož257909 ňujo vstřikování krátkých, oboustranně konických nádob velkého objemu. Umístění přírubových spojů mimo střední horizontální část válcových nádrží dále zlepšuje pevnostní parametry konstrukce, protože se spoj přesouvá do oblastí méně namáhaných smykovými silami·However, this also significantly improves work hygiene, which is currently classified as a risky production process. Obviously, the vessels provided with these flange joints can be provided not only horizontally but also vertically, which has a particular advantage especially in large-scale mobile tanks, or transversally, which allows injection of short, double-sided conical large-volume vessels. Placing the flange joints outside the central horizontal part of the cylindrical tanks further improves the strength parameters of the structure as the joint moves to areas less stressed by shear forces.

Příkladné provedení dělené nádoby podle vynálezu je blíže vysvětleno na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je znázorněn boční pohled na nádobu, obr. 2 představuje příčný řez nádobou, a na obr. 3 je příčný řel přírubovým spojem·An exemplary embodiment of a split container according to the invention is explained in more detail in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a side view of the container, Fig. 2 is a cross-section of the vessel, and Fig. 3 is a flange joint.

PříkladExample

IAND

Příkladem provedení dělené velkoobjemové nádoby podle vynálezu je mobilní cisterna válcového tvaru_fo objemu cca oAn exemplary embodiment of a split bulk container according to the invention is a mobile tank of cylindrical shape _f having a volume of about 0

2ra , vyrobená způsobem podle'vynálezu· Nádoba sestává ze dvou částí vyrobených technologií vakuové injektáže z polyesterového skélného laminátu· Má klenutá dna a je dělena horizontálně vo středové rovině.The container consists of two parts made by vacuum injection technology of polyester glass laminate. It has arched bottoms and is divided horizontally in the center plane.

Postup výroby : do víceúčelové vstřikovací formy byla uložena skleněná výztuž a forma byla injekována. Po polymeraci hotového horního dílu 7 byly do formy uloženy tvarové vložky např. pro víko apod. a postup byl opakován· Tím byl zhotovett spodní díl 8 · Ihned po částečné polymeraci tohoto spodního dílu byly oba díly· ustaveny proti sobě, do lemu 3 na obou polovinách nádrže byly vloženy ocelové příložky 5 a pomocí šroubů 9 byly ve vytvrzovacím přípravku stáhnuty a sešron·* bovány.Jako celek byla potom sestavená oisterna dotvrzována při teplotě 60° C po dobu 8 hodin. Celá operace od zahájení výroby horního dílu do konečného dotvrzení byla dokončena do 48 hodin.Manufacturing process: glass reinforcement was placed in the multi-purpose injection mold and the mold was injected. After the polymerization of the finished upper part 7, molded inserts, for example for lids, etc., were placed in the mold and the process was repeated. Thus, the lower part 8 was made. Immediately after partial polymerization of this lower part, both parts were aligned against each other. Steel shims 5 were inserted in half of the tank and bolts 9 were removed and screwed in the curing agent. As a whole, the assembled tank was then cured at 60 ° C for 8 hours. The entire operation from the start of production of the upper part to the final confirmation was completed within 48 hours.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A split large-volume plastic container provided with a flange connection, characterized in that the flange (2) is reinforced by a flange (3) outside of the screw hole (4), with metal attachments between the flange (3) and the container wall (1) (5) made of at least one part ·

Divided large-capacity plastic container fitted with a flange connection as defined in item 1, characterized in that the connection is located horizontally, vertically and / or transversely between at least two parts of the same container.

Process for the production of a large-volume plastics container according to Claims 1 and 2, characterized in that at least two parts of the container in a partially polymerized state before final hardening in the flanges are pressed firmly together in flattened surfaces before thermally hardening at 60 ° C. for at least 8 hours, this curing being carried out no later than 24 hours after the production of both parts of the container ·