DE102006008285A1 - Concrete container has plastics coating with adhesive tensile strength for external pressure loads of 1 bar applied to inside or outside of concrete casing enclosing container - Google Patents

Concrete container has plastics coating with adhesive tensile strength for external pressure loads of 1 bar applied to inside or outside of concrete casing enclosing container Download PDF

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Abstract

The container (1) is set in a concrete casing (2) which has on the inside or outside a coating (3) with an adhesive tensile strength corresponding to at least an external pressure load of 1 bar. The concrete is preferably steel concrete and the coating can be a plastics or epoxy resin. The container has suction pipes and opening flaps (5). The container is dimensioned to balance rotors in vacuum conditions wherein the rotors can be turbines or compressors for use in electric motors or generators.

Description

Die Erfindung betrifft einen Betonbehälter für Vakuumanwendungen.The The invention relates to a concrete container for vacuum applications.

Aus dem Stand der Technik sind Betonbehälter bekannt, um darin gefährliche Versuche und Verfahren durchzuführen, ohne die Umgebung zu gefährden.Out In the prior art concrete containers are known to be dangerous therein To carry out experiments and procedures without endangering the environment.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen solchen Betonbehälter kostengünstig derart weiter zu entwickeln, dass darin auch Verfahren und Versuche durchgeführt werden können, die unter Vakuumbedingungen durchzuführen sind.task The invention is such a concrete container such cost continue to develop that it also procedures and experiments are carried out can, which are to be carried out under vacuum conditions.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Behälter aus Beton innen oder außen mit einer Beschichtung versehen wird, die eine Haft-Zugfestigkeit aufweist, die mindestens einer Außendruckbeanspruchung von 1 bar entspricht.These Task is solved by that a container concrete inside or outside provided with a coating having an adhesive tensile strength, the at least one external pressure stress of 1 bar.

Ein solcher Behälter ist kostengünstig herzustellen und einfach zu handhaben, da innerhalb oder außerhalb eines solchen Betonbehälters keine zusätzliche Vakuumhülle z.B. aus Stahl installiert werden muss.One such container is inexpensive Produce and easy to handle, because inside or outside of such a concrete container no additional vacuum envelope e.g. made of steel must be installed.

Des weiteren nutzt ein solcher Behälter den zur Verfügung stehenden Raum besonders effizient aus, da weder innerhalb noch außerhalb des Behälters zusätzlicher Raum für eine zusätzliche Vakuumhülle benötigt wird.Of another uses such a container available standing room particularly efficient, since neither inside nor outside of the container additional room for an additional vacuum envelope needed becomes.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Behälter aus Stahlbeton ausgebildet. Dies ermöglicht insbesondere bei größeren Behältern eine stabile aber dennoch kostengünstige und zeitsparende Herstellung.In an advantageous embodiment of the invention, the container is made Reinforced concrete formed. this makes possible especially for larger containers a stable but inexpensive and time-saving production.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung einen geeigneten Kunststoff, insbesondere ein geeignetes Epoxidharz umfasst. Kunststoffe bzw. Epoxidharze mit der notwendigen Luftdichtigkeit und Haft-Zugfestigkeit sind kostengünstig und lassen sich vor dem Aushärten besonders einfach zu einer Beschichtung eines Behälters in einer beliebigen Form verarbeiten. In einer besonderen Ausführungsform ist das Epoxidharz ein Zwei-Komponenten-Epoxidharz.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the coating is a suitable plastic, in particular a suitable epoxy resin. Plastics or epoxy resins with the necessary airtightness and adhesive tensile strength economical and let it harden before curing especially easy to coat a container in process any shape. In a particular embodiment The epoxy resin is a two-component epoxy resin.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verfügt der Behälter über Saugstutzen und Öffnungsklappen, wodurch der Behälter besonders einfach evakuiert werden kann und die für die unter Vakuumbedingungen durchzuführenden Verfahren notwendigen Gerätschaften besonders einfach in das Innere des Behälters gebracht werden können.In According to a further advantageous embodiment, the container has suction nozzles and opening flaps, causing the container especially easy to evacuate and for the under To perform vacuum conditions Procedure necessary equipment particularly easy to be brought into the interior of the container.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Saugstutzen und Öffnungsklappen über geeignete Flanschadapter in den Beton eingegossen sind. Dadurch lassen sich die Saugstutzen und Öffnungsklappen besonders einfach öffnen und schließen, warten und bei Bedarf austauschen, ohne den Beton oder die Vakuumbeschichtung zu beschädigen.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the suction nozzles and opening flaps over suitable flange adapters are poured into the concrete. This allows the suction nozzle and opening flaps especially easy to open and close, wait and replace if necessary, without the concrete or the vacuum coating to damage.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ausgestaltet ist, luftdicht verschlossen und über einen Vakuumpumpstand bis auf einen gewünschten Enddruck evakuiert zu werden. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung können in dem erfindungsgemäßen Behälter einfach und kostengünstig Versuche und Verfahren unter Vakuumbedingungen durchgeführt werden.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the container is designed, hermetically sealed and a vacuum pump stand until on a desired Final pressure to be evacuated. By this advantageous embodiment can in the container according to the invention simple and inexpensive trials and methods are carried out under vacuum conditions.

Das Auswuchten und Schleudern von Rotoren für hochtourige Maschinen erfordert besondere Sicherheitsvorkehrungen, da von sehr schnell laufenden Rotoren, die bei der Beschleunigung auf ihre Maximaldrehzahl auch kritische Drehzahlbereiche durchlaufen müssen, verschiedene Gefahren ausgehen. So können sich Auswuchtgewichte oder Teile des Rotors lösen, die dann mit hoher Energie weggeschleudert werden. Im Extremfall kann es auch zum Bruch des Rotors kommen. Um ernste Schäden durch die bei solchen Schäden entstehenden hochenergetischen Geschosse zu verhindern, werden größere Rotoren in Einhausungen aus Stahlbeton ausgewuchtet.The Balancing and spinning of rotors for high-speed machines requires special safety precautions, because of very fast running Rotors that are at acceleration to their maximum speed, too have to go through critical speed ranges, different dangers out. So can balancing weights or parts of the rotor come loose, which then with high energy be thrown away. In extreme cases, it can also break the Rotors come. To serious damage those with such damages To prevent the formation of high-energy projectiles, larger rotors are used balanced in reinforced concrete enclosures.

Während unbeschaufelte Rotoren unter atmosphärischen Bedingungen ausgewuchtet und geschleudert werden, würde der Luftwiderstand bei beschaufelten Rotoren, wie z.B. Turbinen, zu einer unzulässigen Aufheizung des Rotors führen und extrem hohe Antriebsleistungen erfordern. Deshalb werden beschaufelte Rotoren unter Vakuumbedingungen ausgewuchtet und geschleudert. Die dafür notwendigen Einhausungen werden bisher so aufgebaut, dass um den Rotor zunächst eine vakuumdichte Stahlhülle aufgebaut wird, die der Außendruckbelastung standhält. Diese Stahlhülle wird dann mit Stahlbeton umgossen, um die Umgebung vor Bauteilen zu schützen, die möglicherweise von dem Rotor weggeschleudert werden.While unbladed Rotors under atmospheric Conditions would be balanced and thrown, the Air resistance on bladed rotors, e.g. Turbines, too an inadmissible Heating the rotor lead and require extremely high drive power. That's why they are blading Rotors are balanced and spun under vacuum conditions. The necessary for this Enclosures are so far constructed so that the rotor first a built up vacuum-tight steel shell which is the external pressure load withstand. This steel shell is then poured with reinforced concrete to protect the environment from components to protect, possibly be thrown from the rotor.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Betonbehälter dementsprechend ausgebildet ist, um in seinem Inneren Rotoren unter Vakuumbedingungen auszuwuchten. Dadurch können Rotoren kostengünstig und sicher unter Vakuumbedingungen ausgewuchtet werden.A advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the concrete container is designed accordingly to under its inside rotors To balance vacuum conditions. This allows rotors cost-effectively and safely balanced under vacuum conditions.

Bei derartigen Behältern ist vorteilhaft, dass Teile eines Rotors oder Auswuchtgewichte, die sich bei hohen Drehzahlen von dem Rotor lösen und mit hoher Energie weggeschleudert werden können, sicher abgefangen werden. Dadurch können Rotoren kostengünstig unter Vakuumbedingungen ausgewuchtet werden, ohne die Umgebung durch Teile zu gefährden, die bei möglichen Schäden mit hoher Energie von dem Rotor weggeschleudert werden.In such containers it is advantageous that parts of a rotor or balance weights that are be released from the rotor at high speeds and can be thrown away with high energy, be safely intercepted. As a result, rotors can be economically balanced under vacuum conditions without endangering the environment by parts that are thrown away from the rotor in the event of possible damage with high energy.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den auszuwuchtenden Rotoren um Turbinen oder Kompressoren handelt, die mit Schaufeln ausgestattet sind. Dabei können die Rotoren so gestaltet sein, dass die Schaufeln selbst am Rotor befestigt sind oder die Rotoren beschaufelte Laufräder tragen. Dadurch können Turbinen oder Kompressoren kostengünstig und sicher ausgewuchtet werden, ohne dass größere Ventilationsverluste u. a. zu einer unzulässigen Aufheizung des Rotors und der Notwendigkeit für extrem hohe Antriebsleistungen führen.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the rotors to be balanced are turbines or compressors traded with shovels. The can Rotors can be designed so that the blades themselves attached to the rotor or the rotors carry bladed wheels. This can be turbines or compressors cost-effectively and be safely balanced without major ventilation losses u. a. to an inadmissible Heating the rotor and the need for extremely high drive power to lead.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die auszuwuchtenden Rotoren für den Einsatz in Motoren oder Generatoren ausgebildet sind und elektrische Wicklungen umfassen. Dadurch können für den Einsatz in Motoren oder Generatoren vorgesehene Rotoren besonders kostengünstig in Vakkumbehältern ausgewuchtet werden, ohne dass Teile der Wicklungen, die sich bei hohen Drehzahlen möglicherweise von dem Rotor lösen, die Umgebung gefährden.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that that the balancing rotors for use in engines or Generators are formed and include electrical windings. Thereby can for the Use rotors provided in motors or generators especially economical balanced in Vakkumbehältern be without breaking parts of the windings that are at high speeds possibly from release the rotor, endanger the environment.

Die Erfindung wird deutlicher durch die nachfolgende, ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobeiThe Invention will be more apparent from the following detailed Description of an embodiment, in which

die 1 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Behälter 1 zeigt.the 1 a sectional view through a container according to the invention 1 shows.

Eine Rotationsachse 7 läuft in der Mitte der Figur horizontal von links nach rechts. Das in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Behälters 1 ist rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 7.An axis of rotation 7 runs horizontally from left to right in the middle of the figure. That in the 1 illustrated embodiment of a container according to the invention 1 is rotationally symmetric about the axis of rotation 7 ,

Ganz links zeigt die 1 eine Öffnungsklappe 5, die an einem Stahlflansch 4 befestigt ist. Die Öffnungsklappe weißt eine kreisförmige Nut 5a auf, in die ein Dichtungsring 11 eingelassen ist. Solche Dichtungsringe 11 sind dem Fachmann bekannt und z.B. aus Gummi oder Kautschuk hergestellt. Dieser Dichtungsring 11 schließt die Verbindung zwischen Öffnungsklappe 5 und dem Stahlflansch 4 luftdicht ab.On the far left is the 1 an opening flap 5 on a steel flange 4 is attached. The opening flap has a circular groove 5a in which a sealing ring 11 is admitted. Such sealing rings 11 are known in the art and made for example of rubber or rubber. This sealing ring 11 closes the connection between the opening flap 5 and the steel flange 4 airtight.

An den Stahlflansch 4 schließt sich auf der rechten Seite eine Klebeschicht 10 an, auf welche die Betonhülle 2 folgt. Die Klebeschicht verbindet den Stahlflansch 4 luftdicht mit der Betonhülle 2. In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform ist der Stahlflasch 4 ohne Verwendung einer Klebeschicht 10 luftdicht in die Betonhülle 2 eingegossen.To the steel flange 4 closes on the right side an adhesive layer 10 on which the concrete shell 2 follows. The adhesive layer connects the steel flange 4 airtight with the concrete cover 2 , In an alternative embodiment, not shown, the steel bottle 4 without using an adhesive layer 10 airtight in the concrete envelope 2 cast.

Die Betonhülle 2 weist um die Rotationsachse 7 einen rotationssymmetrischen Innenraum 8 auf.The concrete shell 2 points around the axis of rotation 7 a rotationally symmetrical interior 8th on.

Die Betonhülle 2 ist auf der dem Innenraum 8 zugewandten Seite vollständig mit einer Beschichtung 3 bedeckt. Die Beschichtung 3 weist eine Haft-Zugfestigkeit auf, die mindestens einer Außendruckbeanspruchung von 1 bar entspricht. In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform ist die Beschichtung 3 auf den Außenwänden 9a, 9b der Betonhülle aufgebracht.The concrete shell 2 is on the interior 8th facing side completely with a coating 3 covered. The coating 3 has an adhesive tensile strength that corresponds to at least an external pressure of 1 bar. In an alternative embodiment not shown, the coating is 3 on the outer walls 9a . 9b applied to the concrete envelope.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform besteht die Beschichtung 3 aus einem geeigneten Kunststoff und insbesondere aus einem geeigneten Epoxiharz. Solche Kunststoffe sind kostengünstig, sehr haltbar und können besonders einfach an unterschiedliche Formen des Innenraumes angepaßt und verarbeitet werden.In a particularly advantageous embodiment, the coating 3 made of a suitable plastic and in particular of a suitable epoxy resin. Such plastics are inexpensive, very durable and can be easily adapted and processed to different shapes of the interior.

An dem in der 1 rechts dargestellten Ende der Betonhülle 2 ist ein Stahlflansch 6 luftdicht in die Betonhülle 2 eingegossen. Über diesen Stahlflansch kann z. B. eine in der 1 nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen werden, um den Innenraum 8 des Behälters zu evakuieren.At the in the 1 right end of the concrete shell 2 is a steel flange 6 airtight in the concrete envelope 2 cast. About this steel flange z. B. one in the 1 Unillustrated vacuum pump can be connected to the interior 8th to evacuate the container.

In einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsform ist der Stahlflansch 6 mittels einer Klebeschicht 10 luftdicht an der Betonhülle 2 befestigt.In an alternative embodiment, not shown, the steel flange 6 by means of an adhesive layer 10 airtight on the concrete cover 2 attached.

Durch die Öffnungsklappe 5 werden die für die unter Vakuumbedingungen durchzuführenden Versuche und Verfahren benötigten Versuchs- und Verfahrensanordnungen in den Behälter 1 eingebracht und später wieder aus diesem entfernt.Through the opening flap 5 be the required for the experiments and processes to be carried out under vacuum conditions test and process arrangements in the container 1 introduced and later removed from this.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird eine Auswuchtvorrichtung zum Auswuchten von Rotoren in den Behälter eingebracht.In A particularly advantageous embodiment is a balancing device For balancing rotors introduced into the container.

In einer Ausführungsform handelt es sich bei den auszuwuchtenden Rotoren um Turbinen oder Kompressoren mit Schaufeln oder um Motoren oder Generatoren mit elektrischen Wicklungen.In an embodiment If the rotors to be balanced are turbines or compressors with blades or around motors or generators with electric Windings.

Claims (15)

Behälter (1) mit einer Hülle (2) aus Beton, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2) des Behälters (1) innen oder außen eine Beschichtung (3) mit einer Haftzugfestigkeit aufweißt, die mind. einer Außendruckbeanspruchung von 1 bar entspricht.Container ( 1 ) with a shell ( 2 ) of concrete, characterized in that the envelope ( 2 ) of the container ( 1 ) inside or outside a coating ( 3 ) with an adhesive tensile strength which corresponds at least to an external pressure of 1 bar. Behälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beton als Stahlbeton ausgebildet ist.Container ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the concrete is designed as reinforced concrete. Behälter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (3) einen Kunststoff umfasst.Container ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the coating ( 3 ) comprises a plastic. Behälter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Epoxidharz umfasst.Container ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the plastic comprises an epoxy resin. Behälter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxidharz ein Zwei-Komponenten-Epoxidharz ist.Container ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the epoxy resin is a two-component epoxy resin. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter über Saugstutzen und Öffnungsklappen (5) verfügt.Container ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the container via suction nozzle and opening flaps ( 5 ). Behälter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugstutzen und Öffnungsklappen (5) an Flanschadaptern (6) befestigt sind, die in die Hülle (2) eingegossen sind.Container ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the suction nozzles and opening flaps ( 5 ) on flange adapters ( 6 ) are fixed in the shell ( 2 ) are poured. Behälter (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugstutzen und Öffnungsklappen (5) an Flanschadaptern (6) befestigt sind, die durch eine Klebeschicht (10) an der Hülle (2) befestigt sind.Container ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the suction nozzles and opening flaps ( 5 ) on flange adapters ( 6 ) are secured by an adhesive layer ( 10 ) on the shell ( 2 ) are attached. Behälter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) ausgebildet ist, luftdicht verschlossen und über einen Vakuumpumpstand bis auf einen gewünschten Enddruck evakuiert zu werden.Container ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the container ( 1 ) is formed, hermetically sealed and evacuated via a vacuum pump to a desired final pressure. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) dimensioniert ist, um in seinem Innenraum (8) Rotoren unter Vakuumbedingungen auszuwuchten.Container ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the container ( 1 ) is dimensioned to be in its interior ( 8th ) Balancing rotors under vacuum conditions. Behälter (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Rotoren um Turbinen oder Kompressoren handelt.Container ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the rotors are turbines or compressors. Behälter (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren Schaufeln umfassen.Container ( 1 ) according to claim 11, characterized in that the rotors comprise blades. Behälter (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln selbst im Rotor befestigt sind.Container ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the blades are themselves mounted in the rotor. Behälter (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren beschaufelte Laufräder tragen.Container ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the rotors carry bladed wheels. Behälter (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren für den Einsatz in Elektromotoren oder Generatoren ausgebildet sind und Wicklungen umfassen.Container ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the rotors are designed for use in electric motors or generators and windings.
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