DE1486355A1

DE1486355A1 - Fluessigkeitsbehaelter

Info

Publication number: DE1486355A1
Application number: DE19651486355
Authority: DE
Inventors: George Bowman
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1964-11-25
Filing date: 1965-11-24
Publication date: 1970-02-26
Also published as: NL6515330A; GB1129894A; LU49929A1; FR1460190A; SE312280B; US3691620A; BE672835A

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KÖLN, Universitätistraße 31

H86355

Anlag* AktMuwldtwi

vom22.November 1965 vA. Nom.d.An*. THS FIRSSTONiS TIR:2 & RUBBER

COMPANY,

1200 Firestone Parkway, AKRON 17, OHIO, U.S.A.

FLÜ3SIGKßIT3B5HÄ'LTSR

Das Aufbewahren von Flüssigkeiten in Tanks, wobei der Tank und sein Inhalt verschieden starken Stufen einer dyrtischen Beanspruchung ausgesetzt sind, erzeugt zahlreiche Probleme, zu deren Lösung mail schon viele Versuche unternommen hat. Das Problem entsteht dadurch, daß die Flüssigkeit in Richtung auf ein Ende des Tanks schwingt, wodurch in den Tankwänden hohe Spannungen entstehen. Bei nur teilweise gefüllten Tanks führen diese hydraulischen Schwingungen zusätzlich zu der Erzeugung von hohen Spannungen in den Tankwänden dazu, daß sich der Schwerpunkt der in dem Tank enthaltenen Flüssigkeit stark verschiebt. Die Versuche, die man bei steifen Tanks zum Abmildern der Materialbelastung und der Schwerpunktverschiebung unternommen hat, haben zur Anwendung von Zwischenwänden usw. geführt. Bei flexiblen Tanks, wie z. B. bei mit Kautschuk beschichteten Gewebetanks, hat man versucht, das Schwingen oder Schwabbeln der Flüssigkeit durch Unterdrucksetzen und Festzurren zu unterdrücken.

Der Zweck dieser 3rfindung liegt in der Lösung der oben genannten Probleme durch Anwendung eines in eine Hülle eingeschlossenen ZeIlkörpers, der aus einem Labyrinth von solcher Komplexität besteht, daß das hydraulische Schwingen seines flüssigen Inhaltes sehr stark herabgesetzt und die sonst dabei entstehenden störenden Geräusche vermieden werden. 00980 9/0368

Die Erfindung bezieht α ich auf Behälter für Flüssigkeiten, 'lie aus einem flexiblen oder gegebenenfalls festen zellförmigen Inneren aus polymerern Material bestehen, das in einer undurchlässigen Hülle ein- ' gekapselt ist, und auf die Herstellung und die Verwendung von ;olchen Behältern. Die Hülle enthält mindestens eine Armatur, die ein Mittel bildet zum Einführen einer Flüssigkeit in den Behälter und zur Abgabe der Flüssigkeit aus dem Behälter. Die Hülle kann flexibel oder steif sein. Das zellförndge Innere kann flexibel oder steif sein und besteht vorzugsweise aus einem geschäumten Kunststoff. Die Hülle und das zellförmige Innere können getrennt sein oder die Hülle kann an dem zellförmigen Inneren verankert sein, so daß keine Trennung der beiden während der beabsichtigten Verwendung auftritt.

Die Erfindung betrifft weiter die Aufschichtung von Kunststoff oder einem anderen Schichtmaterial auf einen Zellkörper aus polymeren Schaum und das Verfahren der Herstellung einer solchen Aufschichtung. Sie betrifft weiter die Bildung einer Kunststoffhülle auf einem geschäumten Innenkörper. Alternativ kann der geschäumte Innenkörper in die abdeckende Hülle eingesetzt v/erden. Der Behälter eignet sich zum Verpacken von verschiedenartigen Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser usw. Ganz besonders ist er Jedoch für die Anwendung als Brennstoffbehälter entworfen. Der zellförmige Innenkörper besteht aus miteinander in Verbindung stehenden Zellen, d. h. nicht aus in sich abgeschlossenen Zellen. .3s ist bekannt, daß Schäume verschiedene Stufen von Offenheit aufweisen und daß die Flüssigkeit inföl-. gedessen verschieden stark durch sie durchsickert, 'Jchäurne r.it verschieden starkem Oi'fenheitsgrad werden deshalb im Hinblick auf ihre jeweilige Anwendung .iusgewählt. Falls z. B. lie Haupt Überlegung das Herabsetzen der Schwing bewegung und der Abfluß ein .-iekundärer Fak- · toi¹ Is^, ■ wpC^d ein , ..ά-αι.. gewählt, bei '',-..: Ii . üi'fnui; :^n in lon Z ,11-

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..an-!en rocht kljin sind, so daß sie der.. Durchdringen der Flüssigkeit ti inen hohen Widerstand entgegensetzen. Bei bestimmten anderen Anwendungen kann jedoch eine fr»eie Durchs tr öinung von größerer Bedeutung sein und in diesera Fall werden offenere Schäume verwandt, z. 3. netzartige johäuuiu, ;io sie in dem Aufsati, von 3cott in CHi£M0TR0NIC3 GZT UiTICULATION PAT3HT3 in der Zeitschrift CHEMICAL AInTD 3HGINiSSRING lIÄi'o, 7· Juni 19bj, Dtiite 42, beschrieben werden, die sich auf Patente bezieht, die verschiedene Ve rnet zungs ve rf aliren beschreiben. Die Dichte eines solchen Schaums liegt vorzugsweise im Bereich von 1,0 bis 2 oder j und gegebenenfalls bis zu 8 (britische) Pfund pro Kubikfu^.

In Volumendichte gemessen, nimmt der Feststoffanteil des Schauus vorzugsweise nur etwa 0,6 bis 14,0 ,.. des Gesamtvolumens des Schaums ein. Umgekehrt gesagt, enthält das Zellmaterial zwischen 85 bis 99*2 ,-Hohlräume, bezogen auf las gesamtvolumen des Zellmaterials. '

Die Hülle kann steif sein, wie bei einem Kraftfahrzeugbrennstofftank oder einem Tank zum Transport oder Speichern von Flüssigkeit usvi. Die Hülle kann weiter flach oder geformt sein, z. 3. durch einen Preßvorgang.

Alternativ kann die Hülle aber auch flexibel sein, wie z. B. bei einem Kraftfahrzeugbrennstofftank, der in dem Fahrzeug in einen steifen Hohlraum eingestopft wird. Die Hülle ist auch bei einem faltbaren Transport- oder Lagerbehälter flexibel, oder bei einem zylinderförmigen Behälter, der über unebenes Terrain usw. gerollt wird.

Unabhängig davon, ob die Hülle steif oder flexibel ist, kann der

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zellförmige Innenkörper steif sein, um einer Hülle, die flexibel ist und eine Versteifung benötigt, oder einer steifen Hülle, die eine Verstärkung erfordert, eine dauerhafte Form zu geben.

Der Innenkörper kann flexibel sein, damit man ihn durch eine kleine öffnung in einer steifen Hülle hindurchstopfen kann oder damit eine flexible Hülle einen faltbaren Innenkörper erhält, so daß man das ganze nach der Entleerung zum Rücktransport oder für einen anderen Zweck zusammenfalten kann.

Falls die Hülle aus sich heraus steif und .entweder aus Metall oder nicht aus Metall besteht, kann der zellförrnige Innenkörper auf die Innenwand der Hülle aufgeklebt oder auf andere Weise an dieser verankert x;erden, obgleich dies nicht notwendig ist.

Falls die Hülle in sich flexibel und unabgestützt ist, empfiehlt es sich und kann es sich als notwendig erweisen, den zellförmigen Innenkörper an die Innenwand der H₁UlIe anzukleben oder auf andere Weise zu verankern.

Falls die Hülle flexibel ist, aber von außen durch eine feste Schale gehalten wird, kann der zellförmige Innenkörper an der Hülle verankert sein oder auch nicht.

Wenn die Hülle dauerhaft an dem zellförmigen Körper verankert ist, wie z. B. bei einem Brennstoffbehälter, und wenn'der Behälter z. B. durch eine rasche Beschleunigung oder Verzögerung des ihn tragenden Fahrzeugs einer Dehnbeanspruchung ausgesetzt wird, bleibt die Hülle an "dem zellförraigen Körper haften und lös£ sich nicht von diesem ab,

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was zu einem freien Raum führen würde, in dem dann gegen einen Zweck dieser Erfindung eine freie Flüssigkeitsströmung auftreten würde.'

In den im folgenden gezeigten Ausführungen nimmt der zellförmige Innenkörper praktisch den gesamten in der Hülle verfügbaren Raum ein. Auf diese Weise wird eine maxfale Abstützung der Hülle sichergestellt. Es ist Jedoch einzusehen, daß der Schaumkörper nicht den gesamten Raum einnehmen muß und daß eine wesentliche Dämpfung des Schwabbelvorganges auch dann eintritt, wenn der geschäumte Körper einen wesentlichen Teil des Innenraumes der Hülle einnimmt. Unter Beachtung des Vorstehenden können im wesentlichen freie Durchgänge und/oder Kanäle durch den geschäumten Körper durchgeschnitten werden, um damit den Durohtritt des Inhaltes zu dem Entnahmeanschluß oder um die Aufnahme von Strömungsmessern, Kapazitätsmessern oder dergleichen zu erleioherfcn.

Die Hülle und der Zellkörper bestehen beide vorzugsweise aus Polyurethan, da sich dies mit einem vernünftigen Preis machen läßt und da Polyurethan gegenüber einem Angriff der großen Vielfalt der im allgemeinen verwandten Flüssigkeiten beständig ist. Die Flüssigkeiten können, wenn es sich um Brennstoffe handelt, solche sein, die bei Verbrennungskraftmaschinen verwandt werden. 3s können aber auch Brennstoffe z. B. zur Außenerwärmung eines 3oilers sein usw. Der Brennstoff kann ein Dieseltreibstoff, ein Benzin mit hoher Oktanzahl oder irgendein anderer Treibstoff sein.

Obgleich Polyurethane zur Zeit bevorzugt werden, können auch andere Kunststoffe für die Hülle und/oder für den zellförmigen Körper verwandt werden. Z. B. kann die Hülle Polyvinylchlorid oder ein PoIy-

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propylen usw. sein. Jur Körper kann aus irgendeiner., ^dieser Kunststoffe bestehen, v;as von der in ih::i enthaltenen Flüo3igk^-it abhängt. Gleichermaßen kann die Hülle aus einem Hylon- oder Polyester- oder einem anderen Textilgewebe gefertigt werden, das .uit einem gegenüber dem Tankinhalt undurchlässigen Kautschukmaterial imprägniert ist. Iüi Falle les Brennstoffes v;ürde dies z. 3. Buna II (ButaJien-Acrylonitrilkautschuk) sein und aus Stücken zusamrnengesetzt '..erden, die so geschnitten und miteinander verbunden werden, daß eine F->rrr₍ entsteht, die den Behälter aufnimmt. Zusätzlich zu dem bevorzugten Polyurethan kann der Korper ebenso aus jedem anderen geeigneten geschäumten offenzelligen oder skelettförrnigen Material bestehen, z. 3. aus geschäumtem Polyvinylforir.al, geschäumter Zellulose, geschäumtem Naturkautschuk, geschäumtem 3BR, geschäumtem Neopren, geschäumten Butadien-Acrylonitrilcopolyrneren, geschäumtem Polyvinylchlorid und dergleichen. '

Eine wichtige Anwendung für die Erfindung liegt bei flexiblen Brennstoffsystemen, die in steife Hohlräume in Kraftfahrzeugen, Schiffen und anderen Fahrzeugen eingebracht werden. Dies erfordert einen Behälter, der aus einer Hülle und einem zellförmigen Innenkörper besteht, die beide brennstoffbeständig sind. In einer bevorzugten Anwendungsform wird die flexible Hülle zuerst in den steifen Hohlraum eingeschoben und der zellförmige Innenkörper wird dann hineingestopft. Der Innenkörper ist vorzugsweise so elastisch und von solcher Größe, daß er in der Hülle expandiert und diese gegen die Viand des Hohlraums drückt. Dieser Innenkörper kann an der Hülle verankert werden oder auch nicht oder auch auf andere Weise an seinem Ort gehalten werden. Der Innenkörper weist eine labyrinthförmige Komplexität auf, die ein Schwingen des Brennstoffes in der. Tank bei·

einer hohen Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs vermeiiet. ^;;;, OQ9809/036S

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Hierdurch wird dia Beanspruchung der Tankwände herabgesetzt oder begrenzt, was sonst einen Riß in der Hülle hervorrufen könnte. Eine Verschiebung der Last und des Fahrzeugschwerpunktes wird vermieden. In Verbindung mit den eine Schwingung abschwächenden Eigenschaften des zellförmigen Innenkörpers während der Perioden hoher Beschleunigung oder Verzögerung ist ea ein Charakteristiken des zellförmicen Innenkörpers, daß er einen normalen Abfluß oder eine normale Entleerung durch übliche Schwerkraftentnahme, durch Pumpen oder durch Zusammendrücken ermöglicht. Die Labyrintheigenschaften des sellförmisen Innenkörpers ermöglichen damit einen relativ bescheidenen Durchfluß.

Herstellung der Hülle wird der Kunststoff, aus dem sie sich zusammensetzt, vorgeformt. Vorzugsweise wird er jedoch auf den vorgeformten Zellkörper aufgetragen, vorzugsweise durch Aufsprühen, obgleich er auch aufgebürstet werden kann, usw. Ein kritischer Aspekt dieser Anwendung der Erfindung ist das richtige Auftragen einer Hülle als !Flüssigkeit durch ein Verfahren, das eine zuverlässige lochfreie Umhüllung bildet, die integral auf der gesamten Oberfläche des zellförmigen Innenkörpers veranket ist, der flexibel oder steif sein kann. Vorteilhaft erfolgt dies durch Auftragen der Umhüllung als eine Flüssigkeit auf den Innenkörper und Gelierung der Flüssigkeit in den Oberflächenzellen des Innenkörpers, dem sich eine dauerhafte Verfestigung anschließt, z. B. durch Kreuzvernetzung bei einem Polyurethan oder durch Zusammenschmelzen bei einem Vinylpolymer usw.

Die in diesen Behältern gespeicherten Flüssigkeiten können durch Schwerkraftabfluß oder durch mechanische Mittel, wie z. B. durch Sog oder durch Zusammenpressen des Behälters entnommen werden, falls dieser flexibel ist. Die Behälter können ziemlich klein sein mit

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einer Kapazität von wenigen Litern; sie können aber auch viel größer sein und Hunderte von Litern aufnehmen.

Wenn der zellfön.iige Körper flexibel ist, wird er bei der Entnahme seines flüssigen Inhaltes zusammengedrückt unl abgeflacht. In diesem flachen Zustand kann er zur erneuten Füllung verschifft werden.

Die Erfindung bietet einen neuen Weg für die Herstellung von Behältern, die zusammengelegt werden können und gleichzeitig schwingungsmildernde Eigenschaften aufweisen, die eine ausgezeichnete Schwerpunktstabilisierung ermöglichen. Z. B. können Zellkörper mit einer Dichte von annähernd nur 1,5 (englische) Pfund pro Kubikfuß verwendet werden und insoweit wie die Flüssigkeiten hier hauptsächlich interessant sind, haben sie Dichten zwischen 60 und 713 (englische) Pfund pro Kubikfuß und der überwiegende Anteil des Innenvolumens des Schaumkörpers steht für den flüssigen Inhalt zur Verfügung und das Verhältnis des Flüssigkeitinhaltes zu dem Behälter ist hoch.

Die Bildung einer Hülle auf einem Zellkörper durch Verankerung von lediglich den verzweigten Enden an der Oberfläche des Zellkörpers in der Hülle wird nun unter Bezug auf die Verankerung eines zellförmigen Innenkörpers aus Polyurethan in einer Polyurethanhülle beschrieben.

Die Polyurethanhülle wird aufgebracht durch getrenntes Einführen von deren Verläuferkomponente in eine Sprühpistole und Vermischen dieser Komponente mit einer zweiten Komponente in der Sprühpistole, wobei diese zweite Komponente eine Mischung eines Schnellhärtemittels und eines Viskositätsbilders ist. Anschließend wird diese Zu-

sammensetzung sofort auf die Oberfläche des zellföriuigen Innenkör- ^Miw*> ^ 0 0 9 8 0 9/038« 8N>^mAt

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pars aufgesprüht. Der Viakositätsbilder kann chemisch ζ. Β. durch Quervernetzung mit dem Vorläufer reagieren oder auch nur einen physikalischen VordickungsVorgang auslösen.

Der Polyurethanvorläufer kann ein Polyäther sein, in dem der Prozentsatz der Isocyanatgruppen größer oder kleiner ist. 3ine geeignete Verbindung ist das weit bekannte Adiprene L-IOO. Dieses ist ein voll gesättigtes Polymer, das 4,0 bis 4,3 Gewichtsprozent Isocyanatgruppen enthält, wobei der Rest des Moleküls, mindestens zum größten TgII, Polytetramethylenätherglykol mittlerer Kettenlänge mit etwa JO bis 40 Sauerstoffatomen ist. Diese Verbindung wird unter Bildung des Vorläufers mit einem Diisocyanat reagiert.

Ein Schnellhärtungsmittel wird verwandt, z. B. MOCA, v/elches 4,4¹-Methylen-bis(2-Chloranilin) ist. Dieses wird dann in der Sprühpistole mit dem Vorläufer zusammen mit dem Viskositätsbilder gemischt. Bin guter Viskositätsbilder ist ein lösliches thermoplastisches Copolymere« aus Bisphenol A und Spichlorhydrin. Dieses geht mit dem Vorläufer eine Kreuzvernetzung ein. Eine kleine Menge eines löslichen thermoplastischen Polyurethans kann hinzugegeben werden zusammen mit genügend Diisocyanat, um diese zu härten. 3ine geeignete Formel für 100 Teile Adiprene L-100 Vorläufer ist;

HÄRTEMITTEL:

MOCA 14,3 Teile

VISK03ITÄTSBILD3R:

lösliches thermoplastisches Polyurethan 1,02 Teile

Dianisidindiisocyanat 0,37 Teile

thermoplastisches Copolymer aus

Bisphenol A und Epichlorhydrin 5 Teile

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LÜ.33MITTJL:

Äthylacetat 5,7 Teile

Methyläthylketon 1^2 Tüilo

i'fethylijobutylketon . 2,69 Teile

Die verschiedenen Komponenten v/erden in der Jprühpistole gemischt und auf die Oberfläche des zellförmigon Innenkörpers aufgesprüht. Der aufgesprühte Überzug härtet bei Raumtemperatur rasch aus. Luft wird in den oprühnebel eingefangen und bildet in dem niederschlag feine Zellen. Falls zur Beschleunigung der Aushärtung V/äme angewandt wird, werden die Zollon etwas vergrößert.

Dieses Sprühgewisch härtet so schnell aus, daß man eine Hülle von recht beträchtlicher Dicke aufsprühen kann, ohne daß sie einsackt oder tiefer als nur in die Oberfläche des zellförmigen Innenkörpers eindringt. Ss dringt genügend stark in die Oberflächenporen des "Innenkörpers ein, um an diesem eine adäquate Verankerung zu bilden, indem die Zellenenden des zellenförmigen Innenkörpers darin verankert werden und indem es erhärtet, bevor es so weit eindringt, daß ez von der Oberfläche des Zellkörpers so weit abgezogen werden kann, daß die Zellenden von der Außenfläche der Hülle abstehen.

Der Sprühnebel wird auf die Oberfläche des zellförmigen Innenkörpers aufgetragen, bis sich eine undurchdringliche Hülle aufgebaut hat und die Dicke eine ausreichende Jtärke erreicht, daß sie nicht mehr durch vorstehende Teile, Zugspannungen, Abrieb usw., was während des normalen Betriebes auftritt, und durch die Belastungen zerstört wird, die durch den hydraulischen Druck des Behälterinhaltes hervorgerufen werden.

In Verbindung mit den Zeichnungen wird die Erfindung nun vielter be-

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ehriobon. Dübel igt:

Fig. 1 eine Jeitonansicht eines Brennstoff tanks für einen Rennwagen oder irgendeine Liniere Anwendung, dor zur Darstellung des Inneren teilweise weggebrochen ist,

Fig. la ein Detail ;;;it einem Schnitt durch lon Tank an -Ieρ Zugangsöffnung und dem Füllstutzen, -

Fig. 'el eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Tanks, der sur Darstellung des Inneren teilweise aufgebrochen ist,

Fig. j einschnitt durch ein Laminat aus einer Kunststoffhülle .«sit verzweigten Oberflächenenden eines in ihr eingebetteten Schaumstoff-Innenkörpers,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Behälters, der wie ein Teppich zusammengerollt werden kann,

Flg. 5 eine Seitenansicht eines zusammengerollten Behälters,

Fig. G eine peispektivische Ansicht eines Treibstoff tanks für einen Rennwagen, wobei Teile zur Freilegung der Innenkonstruktion weggeschnitten sind, und

Fig. 7 eine Darstellung eines Rennwagens.

Fig. 1 zeigt eine vollständige Brennstofftankanordnung aus einer festen Schale oder einer Brennstoffausnehmung 1, deren Inneres die flexible, für Flüssigkeit undurchlässige Hülle 2 enthält, in die

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das zellförrnige, schwingungsdämpfende 3chaumstoffr,iaterial j> eingesetzt worden ist. Wie oben erörtert vrurie, kann diese Hülle aus irgendeinem aus einer Vielzahl von flexiblen, flüssigkeitsundurchläsoi^un stoffen bestehen, vrie z. B. aus einer Polyurethanfolie oder einem zugeschnittenen und zusammengesetzten imprägnierten Gewebe usv/. Der Schaum kann ein einziges Stüok sein, das die gesamte Hülle ausfüllt. Ebenso kann der jchaurn aus rnehreron Jtueken bestehen. V/ie oben ausgeführt ."urde, kann ή er Schaum aus einer Vielfalt von Kautschuk und/oder Kunststoffmaterialien bestehen, wie z. 3. Schaumpolyurethan, Polyvinylforrnal, Neopren oder dergleichen. Der Zusammenbau erfolgt über die läng^lich-runde öffnung 4, die groß genug ist, um das .iinführen einer gefalteten, zusammengelegten Tankumhüllung 2 zu gestatten. Die Öffnung 4 wird durch eine Anordnung abgeschlossen, die aus einer ovalen Platte besteht, die miu Bolzenlöchern oder Stehbolzen, i;iit einem Füllstutzen und einer Kappe 5 und einer Entlüftung versehen ist. Das !ystem zürn Abzug der Flüssigkeit enthält eine Verbindung υ, die unmittelbar durch die feste Schale 1 bis in das Innere der Hülle 2 durchläuft. Dabei sind Kittel vorgesehen, die eine Brennstoff-dichte Abdichtung zwischen der Schale und der Hülle bewirken. Zum ^erleichtern der Flüssigkeitsentnahme aus dem zellförmigen Innenkörper j) kann das auf das Innere der Hülle 2 aufgesetzte Abzugssystem mehrfach angeordnet werden. In dem dargestellten Beispiel ist der Behälter nur zum Teil bis zu der Höhe 7 gefüllt. Bei einer wesentlichen Beschleunigung oder Verzögerung in der Richtung des Pfeiles υ bleibt der Flüssigkeitsstand J wegen der Schwingungs-g mindernden Zellkörperfüllung 3 i»n wesentlichen ungestört.

Fig. la ist ein vergrößerter Schnitt der Zugangsöffnung 4 und zeigt die öffnung 9 in der festen Schale 1. Die Kante der öffnung in der flexiblen Hülle k v;ird zwischen den beiden Hälften der lang-runden

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Metallmontagestücke 12 eingeklemmt, file rait Bolzen 1> zusammengehalten werden. Die aua der Vorschlußplatte und den. Einfüllstutzen bestehende Anordnung 5 wird an dem Behälter befestigt, nachdem .v.an das zellförmig^ Material > in das Innere der Hülle hineingestopft hat«

Pig. 2 zeigt einen flexiblen Behälter gemäß dieser Erfindung. In diesem Fall umschließt die undurchlässige flexible Hülle 14 den zellförmigen Innenkörper 15 vollständig und ist mit diesem verbunden. Man erreicht dies wit einem Klebstoff oder dadurch, daß .v.an die verzweigten überflächenenden der Zellen £ des Innenkörpers in der Hülle einbettet, bevor diese erhärtet ist. Die Armaturen IC und 17 dienen zum Einfüllen und zum Entnehmen des Behälterinhalts.

Fig. 3 stellt einen stark vergrößerten Schnitt einer bevorzugten Konstruktion dar, bei der die verzweigten Oberflächenenden 25 des Schaumstoff-Innenkörpers 2ό in der hier offenbarten Weise in die Hülle 28 eingebettet sind. Man erkennt, laß die Hülle nur mit der Oberfläche des Schäumstoff-Innenkörpers verbunden-ist.

Der flüssige Kunststoff, aus dem die Hülle gebildet wird, besitzt einen hohen Feststoffgehalt und geliert und härtet so schnell, daß er nur die Oberfläche des zellförmigen Innenkörpers durchdringt. Die Hülle ist vorzugsweise von der gleichen Zusammensetzung wie der Innenkörper, obgleich dies nicht wesentlich ist. Die Bindung zwischen den beiden sollte so sein, daß bei normaler Beanspruchung keine Trennung auftritt. Die Zusammensetzung des zellförmigen Innenkörpers und der Hülle müssen so sein, daß sie beide jeder auflösenden Einwirkung der in dem Behälter enthaltenen Flüssigkeit widerstehen.

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JiQ. 4 zeigt eine einfach« uni wertvolle Λιι ng-ir, ζ al tun< der Ji'f i bei der die Tiefe '!ο 3 Behälters iw Vorgleich zu le.33Gn Breite un-i Länge relativ .:lein ist. Der j .'haui..3tof f-Innenkörpor ,IJ kann ...it der Hülle Jl verbunden :ein, die den gesamten Jchaum jtoff-I:i.ien,:ürper mit Ausnahme 3er einen An..atur ~j2. u,.:jchließ·;, "ie als Ciiila-3 zuui Einfüllen von Flüssigkeit in den -Behälter unl auch al3 Auola.3 zum Ausgeben von Flüssigkeit aus der.i Behälter diant. Der Jchauwotoff-Innenkörper und -3ie Hülle iind beide flexibel. Der Behälter kann durch einfaches -iingiiSen von Flüsaigkeit gefüllt ..-erden, woLg! iwhjx einen Jntlüftungsrauin zur .intfernung !er verdrängton Luft vorsieht. Djr Behälter läit öich aer auch dadurch füllen, dai3 r/.an ihn ;;i-3 einen Toppich vo.-.i inde ~-A her aufrollt und ihn labei von HmvI oder anders zusar.icendrückt, ui.i ?ie Luft aus ih:.i herau-jzutrüibon. '..τηη oor Behälter dann bei in eine Flüssigkeit eingetauchter Ari.-.atur ^2 in seine flache, ausgestreckte Lage zurückgebracht v;ird, vfird die Flüssigkeit in den Behälter hineingezogen und füllt diesen. Die Armatur ^2 wird mit einem geeigneten Verschluß versehen. Z-uui Entfernen der Flüssigkeit wird der Verschluß abgenommen und der Behälter wird unter gleichzeitigem Zusammendrücken (Fig. 5) teppichartig zusammengerollt und die Flüssigkeit -..ird durch die -Armatur ^2 in einen geeigneten Behälter s>ö abgegeben.

In Fig. ό i.'ird nun eine erfindungsgemäße Treibstoff zelle für einen Rennwagen gezeigt. Diese besteht aus einer äußeren abstützenden Metallkapsel 70, in deren Innenraum sich eine flexible treibstoffundurchlässige Hülle 72 befindet. Diese besteht aus einem quadratischgewebten Polyester- oder Nylongewebe, das mit einer vulkanisierten Butadien-Acrylnitril-Kautschukmischung imprägniert ist. Die ganze Hülle kann von der Kapselwand trennbar sein. Diese Hülle wird aus

SAD ORIGINAL

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auf i-IaS geschnittenen Stücken flea imprägnierten Gewebe;; hergestellt, >io i.iitoinander verbunden verlen und .-.ich eng an das Innere der Me-

P pjjl ,0 :mp:x3.3 en. In der Hülle }'?. ist ein Körer Y 4 aus FoIy-

cii.iuji. -...nge ordnet, ler lon Innenrauir, dex¹ Hülle ,"£ ii i ^es lichen vollständig i'üllt unl diese fest gejon. die Vi an de ";er Metallkapsel Vυ irückt. DIe.3ji· ichiuui sibt eine Polyurethancchaiun-Bai.; auf oiiie;,! Pol; e rcei'prepolymer. Dar jchau;;; ist atr.rk ":kelettf ür::iiir aufgebaut und .ait ii'^enioinein geaicneten Vornet;;unc"sverfaliron horcestellt. Der Körper ,'4 Kann mit Klebestoffen v;ahlv;eioe an der Hülle {2 befestigt v.ei'den. In ^:er "..'anΛ der Metallkapsel yo ist eine '.j\xi angsplatte j'u vor^esohsii, 'ie ;.:it Schrauben '[U an ihrer .Jtelle gehalten '..ix\i. Die lon lohuui.iQtoffkörper ',4 enthaltende Hülle JL '..^:ird zusa.i-,".un^edrliolct un i durch die üffnuny sequetscht, die durch die ;Cntfernun-j der Platte ',O bei der ursprünglichen Herstellung der Kapsel vorgesehen wirl. 5in Füllstutzen ^0, der in seiner¹ Konstruktion dem in Fig. la fjezeigten F'-llstutuen ii.i allgemeinen älinlich ist, i^t bei ^O vorgesehen und dient zum Eingeben von Treibstoff in das Innere der Hülle '(2 und des Körpers ?4. Verbindungen -2 und -...4 .,erden unmittelbar durch lie steife Kapsel JO bis in das Innere der Hülle 7*2 gedacht. Die Verbindung o2_edient als eine Entlüftung für den Austritt von Luft während des Füllens der Zelle mit dem Treibstoff und zürn Brechen des Vakuums, wenn der Treibstoff der Zelle entnommen viird. Die Armatur 84 ist an das Brennstoff Versorgungssystem des Rennwagens angeschlossen und dient zur Zufuhr von Brennstoff zum Wagen aus dem Inneren der Hülle. Der sellförmige Körper 74 enthält annähernd jJiC Volumprozent Hohlräume. .Sin typischer Tank kann 280 Liter Treibstoff enthalten.

Der Treibstofftank der in Fig. 6 gezeigten dConstruktion ist viel weniger gefährlich, insbesondere bei Rennwagen, als die bis heute

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verwendeten Tanks.

Bei Rönnen trägt die größere Itabilität rl ο a jchvrorpunktes '2er Brennstoff menge zu einer zuverlässigen Bedienung des Rennwagens bei.

Die Geschwindigkeit, mit der der Brennstoff in einen Rennwagen bei Verwendung au ζ dem Brennstofftank hinausläuft, ist 30 niedrig, daß ein Schaum Mit sehr kleinen Poren verwandt werden kann. Die Purengrüise kann sogar 30 niedrig 7;ie 100 Poren pro Zoll lein. Der Hauptmangel bsi jchäuifian j.iit kleinerer Poz-engröße ist die erhöhte Brennstoffmenge,die in vom Schaum wegen -7er großen freiliegenden Oberfläche und deren Kapillarwirkung auf den Brennstoff zurückgehalten wird. Schäume r.iit einer Porengröße von 10 bis -j>0 Poren pro Zoll oder vorzugsweise etwa LO Poren pro Zoll sind im allgemeinen recht zufriedenstellend.

Die Ausführung nach Pig. C wurde zwar besonders für Hochgeschwindigkeitsrennen entworfen. .5s leuchtet jedoch ein, laß iie gleiche Konstruktion bei üblichen Personenwagen unJ anleren Kraftfahrzeugen viele der gleichen Vorteile bietet.

Die Zeichnungen zeigen mehrere Ausgestaltungen der 3rfindung. Ss leuchtet jedoch ein, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Z. 3. kann der Behälter mit zwei parallelen, relativ dicken und steifen Wänden ausgebildet werden, wobei die angrenzenden Wände dünn und flexibel sind, so daß der Behälter durch -intnahme des Inhaltes durch Vakuum oder durch Abpumpen der Flüssigkeit zusammengelegt werden kann. Der Behälter kann steife Wände haben oder er kann flexible Viände haben und zusammenfaltbar sein.

gftD ORIGINAL

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Patentansprucne;

Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD, Patentanwalt, KOlR," UniVefnifraTistratio 31

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Anlog· Aktenzeicto»

zur Eingabt vom 22. November 1905 VA. Nam.d.Ai.m. THi FIRK3T0N3 TIlU Λ RUBBER

COMPANY,

1200 Firestone Parkway, AKRON 17, OHIO, U.i.A.

PAT.UTAN'3P.RÜCH!i

1. Behälter für Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, Jaß er einen Schaumstoff-Innenkörper mit offenen Zellen enthält, der in eine Abdeckung eingeschlossen ist, von der ein beträchtlicher Anteil eine flüssigkeitsundurchlässige Hülle ist, die einen -,.esentlichen Teil der Außenfläche des Innenkörpers umschließt, wobei diese Abdeckung mit mindestens einer Armatur zum Einführen von Flüssigkeit in und zur Entnahme von Flüssigkeit aus lern Innenkörper versehen ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, laß er im wesentlichen die Form eines Parallelepipedes hat.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schaumartige Innenkorper eine Dichte im Bereich von 1,0 bis 8,0 (englische) Pfund pro Kubikfuß hat.

4·. Behälter nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hüllteil steif ist.

5. Behälter nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzelohnet, daß der Hüllteil flexibel ist.

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ö. behälter nach irgen.ieineu der vorhergehen len Ansprüche, adurch gekennzeichnet, \a3 .ier jchaut.. stoff-Innankürper steif ist.

Y. Behälter nach irgendeine;., tor Aa.rprüche 1 bi·-? _i, dadurch gekennzeichnet, daJ3 1er jchau.iistoff-lnnenkcjrpor flercibel iot.

8. Behälter nach Irgen !uinei.i lex¹ vorh^r/j^henlen .ui.rjrucho, If. iui'ch gekennseiclmet, -laij Ier* Jc;haUi.iotGff-Inneru:crpoⁱr an ·.-... Hüllt ^iI verankert ist"."

9· Behältei· η ich .'-.ncpruch 8, ia.lurch geiconnseichr^jj, daB nur lio ver2'..'eigt3n Jberflächenendan Ίοο jchaUi.i.jüoff-Innon.c-'Jrper^ In -ίο».". Hüllteil verankert ain-l. " ·

10. Behälter nach ir^en'leiner:. ier Ansprüche 1 \-li ", -lalurch' gskennzeicl'inet, daß der Schäumst off-Innenkörper von lou I-Iüllteil getrennt ist.

11. Verfahren zuin Herstellen des Flüjsigkeitabehälterrj nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen sämtliche verzv/eigten Oberflacnenenien einer offenzelligen, hautlosen, zellför.nigen Schaunistoffkonstruktion in eine Fläche einer Hülle aus ei nem härtbaren Kunststoff eingebettet v/erden und die Hülle lann gehärtet wir 3.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff im wesentlichen ein aus einem Vorläufer (precursor) her gestellter Polyurethan ist, die Schaumstoffenden in den Vorläufer eingebettet und 'Ier Vorläufer dann geliert und kreuzvernetzt ;;ird.

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I;«. Vjrfiihron ru:.i II-jr.sO.illon eine:s Pl'i^.'iifj'.coitsbshälterohr.ch Anspruch 3.0, do .lurch {jekennz'eiohnet, ^Aa2 ler flexible, offon;:3llioe .jcaaur.i roof f-Iii;ioiu:ürpor lurch eine Uf fnunc in !er Hüllo hineinge-■3topf« ..ii'i.

14. V-rrrcirua nach Anspruch Ij, iadurch ßc-konnseicanGü, iaß ^.ie HUl 1x3 ;:uor-,t in einen Huhlrau.'U gestopft wird, ^er in einoi.i Falir- ^eug füi¹ einen Treibstoff zank, vor^o-sehen ist, \χηΛ Jer flexible Innenl:örper auo v-ffensollijei.i Jehaui:; anschließen·* in lie HUlIe hine In^ e 31 opf t \. i r. i.

BADOfllGlNAt

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