DE102005010204B4 - Component for receiving and / or conducting a fluid, method for producing a component - Google Patents
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Abstract
Behälter zur Aufnahme und/oder Leitung von Warmwasser in einem Warmwasserbereiter, der einen Innenmantel aus Kunststoff und einen Außenmantel aus Kunststoff aufweist, wobei der Innenmantel zur Aufnahme oder Leitung des Warmwassers ausgebildet ist und der Außenmantel den Innenmantel stützt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Innenmantel (5) und/oder der Außenmantel (6) durch interne Verspannungen der jeweiligen Kunststoffe unter Nutzung mindestens einer im Zuge eines Spritzguß- oder Druckguß-Fertigungsprozesses auftretenden Dimensionsänderung spaltfrei ineinander fixiert sind, wobei Öffnungen und/oder Durchführungen für Ein- und Auslaufrohre (28, 31) sowie Heizkörperdurchführungen (18) oder Flansche (23) unter sanfter Einbindung in eine gewählte Ausgangsgeometrie des Bauteils unter Nutzung großzügig bemessener Radien oder Radienübergänge in mechanisch weich ausgeführten Bereichen integriert sind, und
dass der Innenmantel (5) mindestens aus einem ersten Kunststoff der Gruppe aus Polyethylen PE, Polypropylen PP oder Polybuten PB-1 und/oder der Außenmantel (6) als äußerer Stützmantel mindestens aus einem zweiten Kunststoff der Gruppe aus einem insbesondere durch...Container for receiving and / or conducting hot water in a water heater, which has an inner sheath made of plastic and an outer sheath made of plastic, wherein the inner sheath is designed for receiving or conducting the hot water and the outer sheath supports the inner sheath,
characterized,
that the inner jacket (5) and / or the outer jacket (6) are fixed without gaps by internal strains of the respective plastics using at least one dimensional change occurring in the course of an injection molding or die casting manufacturing process, wherein openings and / or feedthroughs for inputs and Outlet pipes (28, 31) and radiator ducts (18) or flanges (23) are integrated with gentle integration in a selected initial geometry of the component using generously sized radii or radii transitions in mechanically soft running areas, and
in that the inner casing (5) is made of at least one first plastic of the group consisting of polyethylene PE, polypropylene PP or polybutene PB-1 and / or the outer casing (6) as an outer supporting casing made of at least one second plastic of the group consisting of a ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil zur Aufnahme und/oder Leitung eines fluiden Mediums. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit wenigstens einem Anschluss zur Aufnahme und/oder Leitung eines fluiden Mediums.The The present invention relates to a component for receiving and / or Conduction of a fluid medium. Furthermore, the invention relates a method for producing a container with at least one Connection for receiving and / or conducting a fluid medium.
Vorrichtungen zur Durchleitung und/oder Speicherung von Warmwasser in Form von Trinkwasser mit einer erhöhten Temperatur von beispielsweise 82°C bestehen im Kontaktbereich mit dem Warmwasser in der Regel aus Kupfer, Messing, Edelstahl, emailliertem Stahl oder sonstig beschichteten Metallen. Die genannten Materialien sind aufgrund ihrer Materialeigenschaften und/oder Herstellungskosten nachteilig. Zudem führen insbesondere Kupfer und Messing zu einer Trinkwasserbelastung und bei niedrigem pH-Wert unterhalb einer Grenze von pH 6,5 neben einer erheblichen Belastung des Trinkwassers auch zu hohen Korrosionserscheinungen an den jeweiligen Vorrichtungen.devices for the passage and / or storage of hot water in the form of Drinking water with an elevated Temperature of for example 82 ° C consist in the contact area with the hot water usually made of copper, Brass, stainless steel, enamelled steel or other coated metals. The materials mentioned are due to their material properties and / or manufacturing costs disadvantageous. In addition, lead in particular copper and Brass to a drinking water load and at low pH below a limit of pH 6.5 in addition to a significant burden Drinking water also to high corrosion to the respective Devices.
Aufgrund der Kosten, aber auch der fortschreitend verschärften Bestimmungen und Grenzwerte für Trinkwasser und dessen chemische Belastungen ist in der jüngeren Vergangenheit zunehmend ein Einsatz von Kunststoffen in diesem Anwendungsbereich angeregt worden. Die Beanspruchung von fluidführenden Bauteilen im Anwendungsspektrum der Warmwasseraufbereitung und Trinkwasserinstallation ist jedoch gekennzeichnet durch eine Überlagerung verschiedenartiger Belastungsarten. Neben einer rein mechanischen Beanspruchung durch einen Druck von in der Regel mehr als 6 bar und Druckschwankungen treten zusätzlich Temperatur- und Medieneinflüsse auf, die für Polymerwerkstoffe und deren Dauerzuverlässigkeit im Einsatz im allgemeinen kritische Faktoren darstellen. Dabei handelt es sich nicht nur um eine statische Belastung, sondern vielmehr um zyklisch-dynamische Bauteilbeanspruchungen, die aufgrund von Temperatur- und/oder Druckwechseln auftreten. Nicht zuletzt stellt auch das Medium Wasser selber mit seinen vielfältigen Inhaltsstoffen, wie beispielsweise Kalk, Ablagerungen oder Salz- und Chlorkontakten bei Schwankungen im pH-Wert etc., eine weitere wichtige Anschlussgröße für die Verwendung vieler Kunststoffe dar. Die Anforderungen an Kunststoffe in diesem besonderen Anwendungsbereich sind demzufolge sehr hoch.by virtue of the costs, but also the progressively tightened regulations and limits for drinking water and its chemical pollution has become increasingly prevalent in the recent past Use of plastics in this area has been suggested. The stress of fluid-carrying Components in the range of application of hot water treatment and drinking water installation However, it is characterized by a superposition of different types Load types. In addition to a purely mechanical stress by a pressure of usually more than 6 bar and pressure fluctuations additionally Temperature and media influences, the for Polymer materials and their long-term reliability in use in general represent critical factors. It is not just about a static load, but rather cyclic-dynamic Component stresses due to temperature and / or pressure changes occur. Last but not least, the medium also provides water itself its diverse Ingredients such as lime, deposits or salt and chlorine contacts with variations in pH, etc., another important connection size for use of many plastics. The requirements for plastics in this special scope are therefore very high.
Aus
der
Hinsichtlich
der Druckdauerfestigkeit sowie einer Druckwechselbelastung sind
Druckbehälter
in Heißwasserspeichern
als besonders kritische Bauteile zu betrachten. Hierzu lehrt die
Es ist die Aufgabe der vorstehenden Erfindung, ein Bauteil der vorstehend genannten Art mit noch weiter erhöhter Zuverlässigkeit beim Dauereinsatz zu schaffen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils aufzuzeigen.It the object of the present invention is a component of the above mentioned type with even greater reliability in continuous use to accomplish. Furthermore, it is the object of the invention, a method to demonstrate the production of such a component.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Dementsprechend zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Bauteil der vorstehend genannten Art mit jeweils mindestens einer Innenschicht aus einem ersten Kunststoff und mindestens einer Außenschicht aus einem zweiten Kunststoff dadurch aus, dass die Innenschicht und die Außenschicht unter Nutzung mindestens einer im Zuge eines Spitzguß- oder Druckguß-Fertigungsprozesses auftretenden Dimensionsänderung mindestens einer der beiden Schichten ineinander fixiert werden, wobei Öffnungen und/oder Durchführungen für Ein- und Auslaufrohre sowie Heizkörperdurchführungen unter sanfter Einbindung in eine gewählte Ausgangsgeometrie des Bauteils unter Nutzung großzügig bemessener Radien oder Radienübergänge in mechanisch weich ausgeführten Bereichen integriert sind.These The object is solved by the features of the independent claims. Accordingly, draws itself an inventive component of the aforementioned type, each having at least one inner layer made of a first plastic and at least one outer layer made of a second plastic characterized in that the inner layer and the outer layer using at least one in the course of a Spitzguß- or Die-cast manufacturing process occurring dimensional change at least one of the two layers are fixed together, with openings and / or bushings for inputs and Outlet pipes and radiator ducts with gentle integration into a selected initial geometry of the Component using generously sized Radii or radii transitions in mechanical softly executed Areas are integrated.
Ein dementsprechendes Bauteil zeichnet sich dadurch aus, dass die Innenschicht und/oder die Außenschicht durch interne Verspannungen der jeweiligen Kunststoffe spaltfrei, ggf. auch wieder trennbar, miteinander verbunden sind. Bei der Verarbeitung von Kunststoffen sind fertigungsbedingte Dimensionsänderungen bekannt. Gerade beim Kunststoffspritzguss, aber auch beim Kunststoffdruckguss treten an die Formgebung anschließend Dimensionsänderungen in dem gerade hergestellten Kunststoff- Formteil auf, die unter Bezeichnung Fertigungsschrumpfung bzw. Fertigungsschwund bekannt sind. Ein Fertigungsschwund fällt dabei deutlich größer als jede nachfolgende temperaturbedingte Dimensionsänderung aus. Als weitere Form einer Dimensionsänderung tritt bei Kunststoffen noch eine über der Zeit sehr langsam ablaufende Schrumpfung durch materialintern ablaufende Rekristallisationsprozesse auf.A corresponding component is characterized in that the inner layer and / or the outer layer by internal stresses of the respective plastics gap-free, possibly also separable again, are interconnected. In the processing of plastics manufacturing dimensional changes are known. Especially in plastic injection molding, but also in plastic die-casting, dimensional changes in the plastic molded part just made, which are known as production shrinkage or production shrinkage, subsequently appear on the shaping. A production loss is significantly greater than any subsequent temperature-induced dimensional change. As another form of a dimension In the case of plastics, shrinkage, which takes place very slowly over time, occurs due to recrystallization processes occurring within the material.
Neben einem Fertigungsschwund ist aber auch der Vorgang einer inversen Schrumpfung bzw. Ausdehnung eines Kunststoffkörpers direkt im Anschluss an die eigentliche Formgebung technisch realisierbar. Hierzu können beispielsweise in an sich bekannter Art chemische und/oder physikalische Treibmittel in das noch warme Kunststoffmaterial eingebracht, z. B. durch Injektionsverfahren, und/oder innerhalb des Kunststoffkörpers aktiviert werden. Durch die Treibmittel, die zum Kunststoffgranulat hinzugefügt werden, wird der Verarbeitungsschwund reduziert oder gar vermieden.Next But a loss of production is also the process of an inverse one Shrinkage or expansion of a plastic body directly after the actual shaping technically feasible. For example, this can be done in a conventional manner, chemical and / or physical blowing agents introduced into the still warm plastic material, for. B. by injection, and / or activated within the plastic body. By the blowing agents added to the plastic granules the processing loss is reduced or even avoided.
Für ein erfindungsgemäßes Bauteil stehen damit drei Möglichkeiten zur Schaffung einer spaltfreien Anordnung von einer Außenschicht über einer Innenschicht zur Verfügung:
- • die Außenschicht kann auf die Innenschicht aufschrumpfen,
- • die Innenschicht kann sich gegen die Außenschicht ausdehnen, oder
- • es kann schließlich die Innenschicht sich ausdehnen und zugleich die Außenschicht noch auf die Innenschicht schrumpfen.
- The outer layer can shrink to the inner layer,
- • the inner layer can expand against the outer layer, or
- • Finally, the inner layer can expand and at the same time shrink the outer layer to the inner layer.
Jeder der vorstehend genannten Fälle erlaubt dabei in vorteilhafter Weise die Verwendung mindestens eines bereits vorgefertigten Teilkörpers, der entsprechend einem der vorstehend genannten Szenarien mit einem zweiten Element spaltfrei verbunden wird. Dieses zweite Element kann für diesen Zusammenbau schritt direkt aus einer Form entnommen worden sein, es kann jedoch auch in oder über ein vorgefertigtes erstes Teil in einer Form hergestellt werden, vorzugsweise in einem Spritzgussverfahren. In jedem der vorstehend genannten drei Fälle wird durch behinderte Dehnung oder behinderte Schrumpfung eine Zug- oder Druckspannung in mindestens eines der miteinander zu verbindenden Elemente induziert.Everyone the above cases allows advantageously the use of at least one already prefabricated part body, the according to one of the aforementioned scenarios with a second element is connected gap-free. This second element can for This assembly step has been taken directly from a mold However, it can also be in or over a pre-made first Part are made in a mold, preferably in an injection molding process. In Each of the above three cases is characterized by impaired stretching or hindered shrinkage a tensile or compressive stress in at least one induced the elements to be joined together.
Einer möglichen Rissbildung wird insbesondere im Bereich des stets fluiddichten Innenmantels auch bei hoher mechanischer Belastung durch den Außenmantel, Druckbehälterverschraubungen und/oder den Innendruck dauerhaft entgegengewirkt. Hierzu dient die zusätzliche Vorgabe hinsichtlich einer Einbindung von Öffnungen und/oder Durchführungen u. ä. in eine jeweilige Ausgangsgeometrie des Bauteils. Unter Nutzung großzügig bemessener Radien oder Radienübergänge werden Kerbwirkungen an Bauteilübergängen sehr effektiv gesenkt, wobei gerade im Bereich des Innenmantels Belastungen in allen Raumrichtungen berücksichtigt werden müssen. Ein weiteres Mittel zur Senkung von Rissanfälligkeit insbesondere des Innenmantels steht in einer Ausführung mechanisch weich wirkender Bereiche, die in einer Gesamtstruktur integriert sind.one potential Cracking is particularly in the field of always fluid-tight Inner sheath even with high mechanical stress through the outer sheath, Pressure vessel fittings and / or the internal pressure permanently counteracted. This is served by the additional Guideline regarding the integration of openings and / or bushings u. in a respective initial geometry of the component. Using generously sized Radii or radii transitions Notch effects on component transitions very effectively lowered, especially in the area of the inner shell loads taken into account in all spatial directions Need to become. Another means of reducing susceptibility to cracking, especially the inner shell is in an execution mechanically soft-acting areas that are in a forest are integrated.
Eine materialintern auftretende und verbleibende Restspannung ist dabei vorzugsweise in jedem der beiden Mäntel einstellbar. Diese Restspannung wird dabei so gewählt, dass sich auch in Folge von alterungsbedingten Schrumpfungsprozessen und/oder Rekristallisationsvorgängen zwischen dem Außenmantel und dem Innenmantel kein Spalt bildet. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Innenmantel auch im Fall von Temperatur- und/oder Druckwechselbeanspruchungen stets eine ausreichende mechanische Stärkung durch den Außenmantel dahingehend erfährt, dass durch zu starke Dehnung des Innenmantels hervorgerufene Rissbildungen und damit einhergehende Undichtigkeiten im Bereich mindestens des Innenmantels dauerhaft unterbunden werden können. Andererseits ist die materialinterne Restspannung auch so einzustellen, dass weder das Material des Außenmantels, noch das des Innenmantels überbeansprucht werden. Jede Art der Überbeanspruchung kann z. B. durch ein Auskristallisieren der jeweiligen Kunststoffe eine dauerhafte Schwächung und/oder die Bildung von Risskeimen hervorrufen. Diese Besonderheiten sind im Entwurfsstadium gerade bei Öffnungen und/oder Durchführungen u. ä. besonders zu berücksichtigen, die grundsätzlich regelmäßig sowohl im Innenmantel als auch im Außenmantel vorzusehen sind.A material occurring and remaining residual stress is included preferably adjustable in each of the two coats. This residual stress is chosen as that also as a result of age-related shrinkage processes and / or recrystallization processes between the outer jacket and the inner sheath does not form a gap. This will ensure that the inner jacket also in the case of temperature and / or pressure cycling always sufficient mechanical strength through the outer shell to the effect that due to excessive stretching of the inner shell caused cracking and associated leaks in the area of at least the Inner sheath can be permanently prevented. On the other hand, that is material internal residual stress also adjust so that neither the material the outer mantle, still overstretched that of the inner mantle become. Any kind of overuse can z. B. by crystallization of the respective plastics a permanent weakening and / or cause the formation of cracking germs. These features are in the design stage straight at openings and / or passages u. a. especially to take into account the principle regularly both in the inner jacket as well as in the outer jacket to be provided.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Innenschicht mit physikalischem Treibmittel in den Außenmantel eingebracht. Zur Bildung einer in Fluidkontakt stehenden inneren Oberfläche des Innenmantels kann der Innenmantel selber mehrschalig aufgebaut sein, beispielsweise in Form mehrerer Innenschichten. Dabei kann auch für die in Fluidkontakt stehende Innenschicht auf ein vorgefertigtes Element zurückgegriffen werden, das dann in die Außenschicht eingesetzt und durch eine zweite Innenschicht spaltfrei mit der Außenschicht verbunden wird.In an embodiment The invention provides an inner layer with physical blowing agent in the outer jacket brought in. To form an inner fluid in fluid contact surface of the inner shell of the inner shell itself can be constructed mehrschalig be, for example in the form of several inner layers. It can also for the inner layer in fluid contact with a prefabricated one Element used then into the outer layer used and by a second inner layer gap-free with the outer layer is connected.
Allen vorstehend mit Weiterbildungen beschriebenen Lösungen für ein Bauteil in Form eines Druckbehälters oder eines Rohres mit Fluidbelastung durch erwärmtes Trinkwasser ist damit gemeinsam, dass sie als mehrschichtige Strukturen aus mindestens zwei Kunststoffen gebildet werden, wobei eine Aufteilung der verschiedenen Anforderungen an mehrere Kunststoffe mit unterschiedlichem Eigenschaftsprofil vorgenommen werden kann. Der Innenmantel bzw. der Inliner wird geeignet für Heißwasserkontakt und Mediendauerbeständigkeit ausgewählt. Als Materialien kommen hierzu beispielsweise Polyethylen PE, Polypropylen PP oder Polybuten PB-1 zum Einsatz.all described above with further developments solutions for a component in the form of a pressure vessel or a pipe with fluid load by heated drinking water is so in common that they are multi-layered structures of at least two plastics are formed, with a breakdown of the various Requirements for several plastics with different property profiles can be made. The inner jacket or inliner will be suitable for hot water contact and media durability selected. When Materials come for this example, polyethylene PE, polypropylene PP or polybutene PB-1 is used.
Der äußere Stützmantel bzw. die Außenschicht wird den maximal zu erwartenden mechanischen Anforderungen entsprechend ausgewählt, um zu verhindern, dass der Inliner zu stark gedehnt wird, was auf Dauer die Bildung von Rissen zur Folge hätte. Dementsprechend kommen für die Außenschicht als äußerer Stützmantel vorteilhafterweise durch Glasfasern, Kohlenfasern, Aramidfasern oder Naturfasern oder in sonstiger Weise faserverstärkte Kunststoffe zum Einsatz, wie beispielsweise Polyamid PA, Polyphenyloxid PPO, Polyphenylsulfid PPS oder Polyphtalamid PPA.The outer support shell or the outside layer is selected according to the maximum expected mechanical requirements, in order to prevent the inliner from being stretched too much, which would in the long run result in the formation of cracks. Accordingly, for the outer layer as an outer support jacket advantageously by glass fibers, carbon fibers, aramid fibers or natural fibers or otherwise fiber-reinforced plastics are used, such as polyamide PA, polyphenylene PPO, polyphenylene sulfide PPS or polyphthalamide PPA.
Als Herstellprozesse sind bei der Wahl thermoplastischer Kunststoffe zur Herstellung erfindungsgemäßer Bauteile mit Spritzgieß- oder Druckgussverfahren vergleichsweise einfache und kostengünstige sowie kunststofftypisch rationelle Produktionsverfahren einsetzbar. Ein Mehrkomponentenspritzguss ist zur Erzielung einer spaltfreien Verbindung zwischen Außen- und Innenmantel aufgrund interner Verspannungen der jeweiligen Kunststoffe genauso einsetzbar, wie ein Schrumpfprozess bzw. inverser Schrumpfprozess. Bei gegenüber dem Stand der Technik bekannten und in der Regel als umwickelte Mehrschichtkörper aufgebauten Behältern ist erfindungsgemäß eine deutliche Reduzierung des Bauteilgewichtes zu erzielen. Gleichzeitig kann eine vorteilhafte Erhöhung des geometrischen Gestaltungsspielraumes bei der Konstruktion bei hoher funktionaler Integrationsdichte erzielt werden.When Manufacturing processes are in the choice of thermoplastics for the production of components according to the invention with injection molding or die casting method comparatively simple and inexpensive as well Use of plastic-typical rational production method. One Multi-component injection molding is to achieve a gap-free connection between foreign and inner jacket due to internal tension of the respective plastics as well as a shrinking process or inverse shrinking process. At opposite known in the art and usually as a wrapped Multi-layer body built up containers is a clear according to the invention Reduction of the component weight to achieve. At the same time a beneficial increase the geometric freedom of design high functional integration density can be achieved.
In einer wesentlichen Ausbildung der Erfindung ist ein erfindungsgemäßes Bauteil an einem freien Ende mit einem Flansch versehen. An diesem Flansch kann das erfindungsgemäße Bauteil mit einem im wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildeten Flanschbereich eines weiteren Bauelementes durch Verschraubung abdichtend verbunden werden. Die Ausbildung des Flanschbereiches ist dabei im Hinblich auf eine lokale Reduzierung von Bauteilspannungen optimiert ausgeführt. Das wird in einer Ausführungsform der Erfindung durch einen radialen Übergang einer jeweiligen Wandung in einen Flanschbereich verwirklicht, der in angepasster Art und Weise insbesondere am Innen- wie auch am Außenmantel vorgesehen ist.In an essential embodiment of the invention is an inventive component provided with a flange at a free end. At this flange can the component of the invention with a substantially mirror-symmetrical flange another component by sealingly connected by screwing become. The formation of the flange is in Hinblich executed optimized to a local reduction of component voltages. The is in one embodiment the invention by a radial transition of a respective wall realized in a flange, which in an adapted way and Way is provided in particular on the inner and on the outer jacket.
Durchführungen in einem erfindungsgemäßen Bauelement, wie sie beispielsweise für Ein- und Auslaufrohre sowie Heizkörperdurchführungen benötigt werden, zeichnen sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass sie unter sanfter Einbindung der Durchführungen in eine gewählte Ausgangsgeometrie des Bauteils unter Nutzung großzügiger Radienübergänge in mechanisch weich ausgeführten Bereichen integriert werden. Das Kunststoff-Material des Bauteils behält auch durch weitere Maßnahmen die Möglichkeit, äußere mechanische Belastungen intern durch eine zulässige Materialverformung abzubauen. In diesem Sinne werden auch für Heizkörperdurchführungen mehrere einzelne Öffnungen vorgesehen, deren Umgebungsbereiche über Radien mit konturangeformten Versteifungsstegen im Bereich des Außenmaterials und unter Geometrieanpassung hinsichtlich des Innenmantels miteinander verbunden sind.bushings in a component according to the invention, as for example for Inlet and outlet pipes and radiator feedthroughs are required are characterized according to the invention, that with gentle integration of the bushings into a selected initial geometry of the component using generous radii transitions in mechanical softly executed Areas are integrated. The plastic material of the component also retains through further measures the possibility of external mechanical Reduce loads internally by permissible material deformation. In this sense are also for Radiators bushings several individual openings provided, the surrounding areas over radii with contour-shaped Stiffening webs in the area of the outer material and under geometry adjustment are interconnected with respect to the inner shell.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß der Innenmantel in den Außenmantel eingesetzt ist und beide durch interne Verspannung der jeweiligen Kunststoffe unter Nutzung mindestens einer im Zuge des Spritzguß- oder Druckguß-Fertigungsprozesses auftretenden Dimensionsänderung spaltfrei ineinander fixiert sind. Öffnungen und/oder Durchführungen für Ein- und Auslaufrohre sowie Heizkörperdurchführungen oder Heizflansche sind dabei jeweils an den Innenmantel und/oder Außenmantel beim Spritzguß- oder -Druckguß-Fertigungsprozeß angefügt und unter sanfter Einbindung in die gewählte Ausgangsgeometrie des Bauteils beim Spritzgießvorgang unter Nut zung großzügig gemessener Radien oder Radienübergänge in mechanisch weich ausgeführten Bereichen angeformt.One inventive method is characterized by the fact that the Inner jacket in the outer jacket is inserted and both by internal tension of the respective Plastics using at least one in the course of injection molding or die casting manufacturing process occurring dimensional change are fixed without gaps in each other. Openings and / or feedthroughs for a- and outlet pipes and radiator ducts or Heizflansche are each on the inner shell and / or outer sheath at injection molding or die-cast manufacturing process attached and under gentle involvement in the chosen Initial geometry of the component during the injection molding process, using generously measured Radii or radii transitions in mechanical softly executed Formed areas.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen und Verfahren werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:Further Advantages and developments of devices and methods according to the invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference to the figures of the drawing described in more detail. Show it:
Über die verschiedenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Bauelemente hinweg werden nachfolgend einheitlich gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet.About the various embodiments of inventive components In the following, the same reference numerals will be used for the same Elements used.
Die
Schnittdarstellung von
In einem ersten Schritt wird ein Innenmantel
In a first step, an inner jacket
Das
Einlegen des Innenmantels
Eine
Spaltbildung zwischen Innen- und Außenmantel
Die
Vorspannung kann dabei für
unterschiedliche Bereiche und gewählte Geometrien an die Halbschale
Es
ist damit ein mehrwandiges Druckbehälter-Bauteil in Form einer
Halbschale
Von
dem Anspritzbereich
Zur
Erhöhung
der Andruckkraft unter Berücksichtigung
der besonderen physikalischen Materialeigenschaften des Kunststoffes
der Außenmantelschicht
Das
vorstehend insbesondere unter Bezugnahme auf die Abbildung von
Wie
bereits vorstehend zu
Ein
Radius Rf im direkten Übergang der Wandung des zylindrischen
Bereiches
Kunststoffdruckguss-
und Kunststoffspritzgussverfahren erlauben eine vielseitigere und ökonomischere
Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen als nach dem Stand
der Technik bekannte Herstellprozesse für Fluiddruckbehälter, wobei
gerade thermoplastische Kunststoffe durch Spritzgießen vergleichsweise
einfach und kostengünstig
zu verarbeiten sind und kunststofftypisch rationelle Produktionsverfahren
auch bei einem gegenüber
dem Stand der Technik erhöhten
geometrischen Gestaltungsspielraum einsetzbar sind. Beispiele für eine nun
erreichbare, wesentlich erhöhte
funktionale Integrationsdichte werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
von Halbschalen
Durchführungen, Öffnungen
oder sonstige Unterbrechungen der kompletten Struktur eines Druckbehälters sind
im Hinblich auf eine Dauerzuverlässigkeit
problematisch, da sie aufgrund der Geometrieänderungen und Abweichungen
von einer druckidealen Form zwangsläufig zu höheren Bauteilspannungen und
damit Materialbelastungen führen. Eine
Ausführungsform
zur Ausgestaltung von Heizkörperdurchführungen
an einem Warmwasser-Druckbehälter
ist in einer Draufsicht in
Als
Alternative zu der in
Der
Flanschring
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Außenschicht
In
einer Halbschale
Eine
besondere Ausführungsform
einer Halbschale
Auf
der Behälterinnenseite
ergeben sich die Innenradien r# unter Berücksichtigung
der Bauteilwanddicke und der Radien der Behälteraußenseite. Schon aufgrund der
Wandstärke
des Innenmantels
In
einem alternativen Herstellungsverfahren wird eine gegenüber dem
zu
Die
vorstehend beschriebene Schrumpftechnik kann mit, wie aber auch
ohne die Verwendung von chemischen oder physikalischen Treibmitteln
in beliebig vielen Schichten und/oder übereinander und ineinander
anzuordnenden Bauteilen angewandt werden. Insbesondere ist auch
eine Kombination mit einer herkömmlichen
Mehrkomponententechnik möglich.
So kann eine Außenschicht
Wird
in einem alternativen Verfahren der Stützmantel bzw. Außenmantel
Vorstehend
wurden insbesondere unter Bezugnahme auf die Abbildungen der
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