DE1504973A1

DE1504973A1 - Verfahren und Vorrichtung fuer die Herstellung von Behaeltern zur Lagerung von Druckmitteln

Info

Publication number: DE1504973A1
Application number: DE19651504973
Authority: DE
Inventors: Jean Alleaume
Original assignee: Technigaz
Current assignee: Technigaz
Priority date: 1964-08-18
Filing date: 1965-08-18
Publication date: 1969-10-16
Also published as: GB1114651A; FR1413156A; ES316554A1

Description

Verfahreifond Vorrichtung für die Herstellung von Behältern zur lagerung von Druohmitteln.

Die Erfindung betrifft im Wesentlichen ein Verfahren zur Herstellung von thermisch isolierten Behältern für die Lagerung von Druckmitteln. Es ist bekannt,4a Behälter , die starken Innendrücken ausgesetzt sind, aus einer plastischen Masse herzustellen, die durch Glasfasern verstärkt istc Es ist ferner Bekannt, solche Behälter mittels geleimten oder aufgespritzten Isoliermitteln auszukleiden, um die Behälfcterwandung thermisch zu isolieren oder gegen Brandgefahr zu schützen. UM die vielseitigen mechanischen Widerstandsfähigkeiten zu erreichen, gibt man diesen Behältern eine zylindrische oder kugelförmig Form.Mechanische Einschnürungen in zylindrischen Wandungen traten insbesondere bei Biegungen zwischen den Stützen hervor, auf welchen der Behälter ruth und außerdem Unrundungen während der Abstützungen . Zur Verringerung der Unrundungen erhöht man aas irägheitsvermügeia durch Verstärkungen.Eine solche Lösung hat aber störende Längsbiegungen zur Folge, die zu den Einschnürungen der Biegung zwischen den Stützen hinzukommmen'.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die aufgezeichneten Schwierigkeiten und Nachteile auf einfachste V/eise, zu beseitigen. Ihr t/esen kennzeichnet sich insbesondere durch eine Aufwicklung auf einem zer&törbaien "oder abnehmbaren Dorn mit einem der geometrischen Form des Stückes oder Bekälterteiles entsprechenden V^icklungs-.winkel durch ein unter gesteuerter Spannung hergestelltes Gespinst aus parallel verlaufenden Glasfasern,, die für eine erste Schichtung mit einem an der Luft oder in der Kälte sich erhärtenden Harz getränkt weraen, worauf mittels einer elektrostatischen Auftragsvorrichtung syntetische sich erhärtende Schaummasse für aie Ver-

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wirklicliung einer zellenförmigen Schicht mit isiolierenden und wiederstandsfähigen Eigenschaften aufgetragen wird und sodann unter geringer Spannung das Aufwickeln einer ähnlichen zweitne Schicht aus Glas-Hara foylgt.

Ein nach dem vorerwähnten Verfahren hergestellter Behälter ist dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwandung oder ein Behälterteil durch eine Z ischenlage aus einer ersten Glas- Harz-Schicht , einer starren Schaumschicht und einer zweiten Glas-Harz-Schicht gebildet ist.

Die Zwischenlage einer starz-en Schicht zwischen den durch Glasfasern verstärkten Harzschichten zeichnet sich durch viele Vorteile der Wandung aus , um die Eigenschaften der Glas-Harz-Schichten aufrechtzuerhalten, auf Grund einer geeigneten Ausrichtung der Fasern eine anisotropische Struktur des Materials ergibt, wodurch die Einschnürungen der Membran in allen Eichtungen gleichmäßig verteilt werden. Das Verfhren gemäß der Erfindung erhöht aas axiale Trägheitmoment der Oberfläche und dadurch die Berringerung der Neigung zur ovalen Vsrforiaung in der Abstützung, sodaß die Bie^un^en zwischen dsit Abstützungen feinen störenden oder schädlishen Biegebeanspruchungen längs der Man.tellinie unterworfen sind. In thermischer Hinsicht zeichnet sich die gleinhmäßige zellenförmige Struktur durch ausgezeichnete Isolierung aus und zeichnet sich insbesondere für empfindliche Behälter zur Aufnahme von Medien bei bei geringen Temperaturen .

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 3 kennzeichnet sich durch eine Drehbank mit großen Abmessungen, die mit einem zerstörbaren oder abnehmbaren Spindel, mit Vorrichtungen zum Aufwickeln, Zuführung sowie Auftragen des Materials.ausgerüstet ist.

Gemäß einem wieteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung zum Autrag der Schaummasse elektrostatisch aus- . . .-gestaltet.

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Es. liegt auch im Sinne der Erfindung, die Vorrichtung mit einem Beschleuniger für die Erhärtung des Harzes und der Schamtimasse auszurüsten.

Auen liegt es im Sinne der Erfindung, die Vorrictung für die Werkstoffzuführung auf radiosko.pischem Yfege oder auf dem Wege des Überschalls zu steuern.

Der Erfindungsgegenstand wird dadurch nicht verlassen, daü die Vorrichtung mit einem Programmschalter ausgerüstet ist der die Folge und die Dauer der einzelnen Auftragungssowie Aufwicklungsvorgänge zu regeln und zu steuern.

Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung durch verschiedene Ausfüfarungsbfaispiele schematisch dargestellt und zwar zeigt:

Die Figuren 1 und 2 verschiedene zylindrische Behälterausgestältungen mit geweihtem, kugelförmigem oder kegelförmigem Boden;

Die Figur 3 einen Schnitt dt'.rch Teiistiicke des Behälters verschiedner Ausgestaltungen in der Stellung "^r der Verwendung;

Figur 4 den Querschnitt eines Teilstücjces von der Behälterwand mit einer geschichteten Zwischenlage aus Glas-Harz und einer starren Schaummasse ; Die Figuren 5 und 6 den querschnitt von zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen eines Clements der Behälterwandung mit einem durchgehenden Kohrj Die Figur 7 die Vorderansicht eines ^ohrstücices aus drei Elementen}

Die Figur 8 einen Schnitt durch eine Verbindung αer "A'andungskunten von zwei Behälter stücken $ Die Figur 9 einen '^uerschnitt der Verbindung der beiden Wandm&gskajrten von :z-,vei Behälter stachen in einer aurch gestrichelte iinien ciargestellten Ebene einer ^urtung· Figur 1ü ein« aeiiemaitische Dar st teilung der Vorrichtung Ausfüiirurxg ses Verfahrens ^emäi aer -,rfiiidung.

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Gemäß deem auf der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispeil bestkht der zylindrische Behälter 1 mit kugelförmig dewölbten Böden 1' und 1'· aus einem Stück, daß durch Aufwickeln und Auftragen des erfindungsgemäßen Materials hergestellt ist.

Die" Figur 2 stellt äinen .Behälter 2 aus einem zylindrischen Stück dar mit einem gewölbten Boden 2' und einer Spitze 2' von kegelförmiger Ausgestalung. Während der Aufwickel-Vorgänge der ersten und zweiten Schicht aus Glas-Harz wird der Wicklungswinkel progressiv in Abhängigkeit von der Formänderung α es Bekälters geändert, um die Werte ent-" sprechend den besten Eigenschaften der Verteilung der Einschnürungen der Membran für die gewählte geometrische Form des Bodens zu erreichen.

Jn dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 steht der Behälter aus mehreren Stücken nämlich aus einem Bodenstück 3a der Standardform, einem zylindrischen Stück 3b mit veränderlicher Länge entsprechend der jeweilig geforderten Aufnahmefähigkeit αes Behälters und einem Kopfstück 3c einer Standardform. Jedes dieser Stücke hat eine zusammengesetzte Y/andung nämlich eine innere Wandung 4, einer AuJüenwandung 6 . und einer aufgefülltem Schaummasse,5.

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In dem Wandung;?element des Behälters gemäß Figur 4 haben die Schichten aus Glas-Harz 4 und 6 sowie die starre Schaumschicht 5 einen linearen Ausdehnungskoeffizienten der bei 5-6·1θ cm/°C bei 2O⁰C liegt.Die Innenwandung weist eine undurchlässige Schicht 7 beispielsweise aus einem Acrylgewebe, das mit Harz getränkt ist und mit einer aufgeschweißten Folie aus

co Chlorid eines Polynenyls abgedeckt ist. ο

j^ In dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 7 besteht ^|SJ ein durchbohrtes Wandungsstück 8 aus einem Glasharten ge-—" schichteten Material und von einem dreiteiligen Gehäuse ge-

_» bildet, deren drei Elemente 9 durch Leimung oder dgl. miteinander verbunden sind. Die Wandungskanten sind derart ge-..chnit :,fcn,äa.D- sie in aie Kehle 10 aes Stückes 8 eingreifen

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und in dieser durch Leimung befestigt sind«

Gemäß dem auf der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine durchbohrte Wanding 11 vor dem Aufwickeln der Zweiten Grlas-Harz-LSchicht 12 in die Behälterwandung eingesetzt. Es ist auch möglich, eine sorgfältige Verarbeitung der Rohrdurchführung zu verwirklichen besonders durch die Auswahl des Wickelwinkels während der vollständigen Fertigung des Behälters durch Aufwickeln der zweiten Schicht . Das Hohrstück wird in der Wandung durch Leimung oder dgl. befestigt.

Die Figur 8 zeigt eine Verbindung de'r V/andungskanten von zwei a Behälterteilen 13 und 14 nach einem an sich bekannten V-rf^hren. Diese beiden Kanten weisen abgeschrägte Flächen 15 auf und außerdem zwei senkrechte Flächen 1b und 17 an beiden Seiten«

Gemäß dem Auf aer Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Verbindung der beiden iSehälterteile 13 und 19 in einem Gurtring 20, der eine Auflagefläche 21 mit den Kanten 22 und 23 sowie ringförmigen fehlen 24 und 25 aufweist, und zwar in der Verbindung des Wandungsteiles , der durch die erste Schicht 26 gebildet wird.Der ,/andungsteil aus dem starren Schaummasse 4 27 umgibt die geraden Kanten·« 22 und 23 aer Gurtung, während der von der zweiten Schichtung 28 gebildete Wandungsteil eine Auskleidung auf der Stützfläche 21 mittels ' einer geleimtem Verbindung 29 bildet.

Die Figur 10 zeigt eine sperrige Vorrichtung wie Drehbank oder dgl. die eine Spindel 31 beispielsweise aus einem zerstürbaren Material wie Gips oderdgl. in Umdrehung versetzt. 3s ist auch eine Rampe 32 vorgesehen, auf welcher die Verschiebungen vor der Spindel der Werkstoffzuführung 33während der Behandlung zur Formgebung der Masse stattfinden.

Das Aufwickeln der Glas-Harz-Schicht ist die Vorrichtung mit einem Verteiler, der beispielsweise mit einem sehr niedrigen Gehalt an Na 20 zugeführten Glasfaser ausgerüstet ist, der "beispielsweise eine Strähne mit 60 Fäden liefert. Ferner ist

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eine Einrichtung 34 für eine Harziruprä^iierung vorgesehen, Ciie Peipsielsweise Epoxyhat liefert. Ebenso hat die Vorrichtung eine auf"der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtung zum Regeln der Spannung sowie zum Führen der Fäden.

Das Auftragen der Schaummasse erfolgt durch eine Vorrichtung, wie|sie beispielsweise das deutsche Patent 981 494 zum Gegenstand hat.

Die genaannten Einrichtungen haben auch noch einen Beschleuniger 35 zur Verfestigung des Harzes und der Schaummasse wie beispeilsweise einen Erzeuger von Ultraschallwellen von hoher Frequenz oder eine Heiisvorrictung von Infrarotstrahlungen. Die Kennziffer 36 weist uaf eine Kontrollvorrichtung für die Massen hin beispielsweise auf ein radioskopisches oder ultrasonisches Gerät für die Wartung der Vial ζ vorgänge. Es ist zweckmäßig, die Lias chine mit einem Programmschalter 37 auszurüsten, der auf mechanischem, elektromechanischen oder auch elektronischem Wege wirkt, um den Antrieb der aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge für das Aufwickeln lind das Auftragen zu gewährleisten. Se

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Claims

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1. Verfahren und Vorrictung für die Herstellung von thermisch, isolierten Behältern zur Lagerung von Druckmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufwicklung auf einem zerstörbaren oder abnehmbaren Dorn stattfindet, mit einem der geometrischen Form des Stückes entsprechenden Wicklungswinkel durch ein unter gesteuerter Spannung hergestelltes Gespinst aus parallel verlaufenden Glasfasern, die für eine erste Schichtung mit einem an der Luft oder in der Kälte sich erhärtenden Harz getränkt werden, worauf mittels einer elektrostatischen Auftrugsvorrichtung £iis 4ie eine syntetische sich erhärtende Schaummö.sse für die Verwirklichung einer zellenförmigen Schicht mit isolierenden und wiedersttuidsfähigkn Eigenschaften aufgetragen wird und sodann unter geringer Spannung das Aufwickeln einer ähnlichen zweitan Schicht aus Glas-Harz folgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, uadurch-gekennzeichnet, daß in der Wandung für die Durchführung des Rohrnetzes Materialschichtungen aus Glas-Harz und Schaumstoff vorgesehen sind, die durch Leimung miteinander Verbunden sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, üaß zum Aufstellen aes Durchgangsstückes vor dem-Aufwickeln der zweiten ■ilas-Harz-oCüicht die „ai.üan_fc3K^nten de. art geschnitten werden, aaa aie in eine der Wandung

der Durchgangs stücke an _öe or anti te kehle ein_orei£en und to soaann mit der Behälterwandung durch Aufwickeln aer ^ zweiten Schicht bündig cbschlieien sowie die Bearbeitung des Durchganges fur das '.iohn^tz oeeiiaen. κ; ' "

_, 4. Ein nach aera Verfahren _&jmäü Anspruch 1 her^e- ^ stellter Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß uie Be- °" hälterwandung oö-ar ein Behälterteil durch eine Zwischenlage aus einer ersten Gias-HarzJ-Schicht, einer starren Schaumsciiicht und einer zweiten Glas-Karz-3chicht ge-

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5. Vorrichtung nach Anspruch.

4» dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangs stück für das !Rohrnetz von einer vorzugsweise geleimten Verbindung aus Glas-Harz-Schichten gebildet ist und eine Kehle «aufweist, in welche die geschnittenen Wandungskan.ten eingreifen sowie geleimt

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichet, daß bei einem mehrstückigen Behälter die Y/andungskanten der beiden Stücke zwischen den Oberflächen schräg und im Bereiche der Oberflächen senkrecht geschnitten sowie durch Einkerbung und Leimung verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Be-hältersticke im Bereiche einer Gurtung mit einer, semkrechte Kanten aufweisenden Kehle angeordnet ist,daß die von der ersten ü-las-Harz-'dchicht und der starren ο chaumat off schicht ^euildete Wandung in i'Olge ihres Kantenschnittes in die Kehlen der Gurtung eingreift, dieser starre Schaumstoff die senkrechten Kanten der Gurtung umhüllt, wooei die Kanten aer von der zweiten Glas-Harz-Schicht gebildeten Wandung zwischen den Oberflächen aügeschrägt und im Bereiche der überflächen senkrecht geschnitten sowie.durch Xerbung und Leimung unter Bildung einer vollkommen ununterbrochenen Decke auf der Stützfläche der Gurtung verbunden sind.

8, maschine zur Durchführung ues Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 > gekennzeichnet durch eine Drehbank mit großen Abmessungen, die mit einer zerstörbaren oder abnehmbaren Spindel mit Vorrichtungen zum Aufwickeln, Zuführen sowie Auftragen aes Materials ausgerüstet ist.

9. Maschine nach Anspruch Q, gekennzelchn.ei; durch Vorrichtungen für die Zuführung von Glas,Harz und Schaumstoff masse. 9 09 8 ■'· '■- / 1 3 ] η

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10. Maschine nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch ein mechanisches System zur Führung und Aufwicklung.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10,gekennzeichnet durch eine vorzugsweise elektrostatische Auftragseinrichtung für aen Auftrag der oohaumstoffniasse.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine Beschleunigungseinrichtung zur Erhärtung des Harzes und der Schaumstoffm&sse.

13· Maschine nach einem de/ Ansprüche 8 bis 12, ^ekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung für die öchaumstoffmasse vorzugsweise mittels eines radioskopischen oder Ultraschallgerätes.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 8 ois 13,feekennzeichnet durch einen Programmschalter für die Hachfolgeschaltung der Aufwicklung und der Auftrt-gung.

Dipl. - ing. Albert Schürhoff

Patentanwalt

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