DE1939150B2 - Verfahren zum Herstellen eines mindestens doppelwandigen Heizölbehälters in sphärischer oJL Form - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mindestens doppelwandigen Heizölbehälters sphärischer oder ähnlicher Form, der eine dem Heizöl zugekehrte, ölbeständige erste Wandung aus glasfaserverstärktem Polyester und eine auf der Außenseite der ersten Wandung angeordnete, der Aufnahme der auftretenden statischen Kräfte dienende zweite Wandung aus Beton aufweist.

Bekannte Behälter dieser Art (DE-GM 19 80 474) weisen zwischen der ersten und der zweiten Wandung eine Vakuum-Kammer auf und haben einen aus zwei miteinander verklebten oder verschweißten halbkugelförmigen Kunststoffschalen bestehenden hohlkugelförmigen, formbeständigen Innentank aus z. B. glasfaserverstärktem Kunststoff, der auf seiner Außenseite mit einer aufgerauhten Oberfläche versehen sein kann. Nachteilig ist hierbei, daß die Kugelschalen des Stahlbetonbehälters unabhängig von dem Innentank hergestellt und nach Einbringen des letzteren miteinander verbunden werden müssen, wodurch die Herstellung

ίο solcher Behälter insgesamt zu aufwendig und im Hinblick auf die ohnehin hohen Kosten im Hausbau sowie im Verhältnis zu vergleichbaren Tanks anderer Struktur zu unwirtschaftlich wird. Die Aufrauhungen an der Außenseite der ersten Wandung dienen im übrigen

is als Distanzhalter und bieten keine Möglichkeit der Verbindung mit der zweiten Wandung.

Um Behälter herstellen zu können, die keinen solchen Vakuum-Raum aufweisen, ist ein Verfahren zum Auskleiden von Behältern mit Kunststoffen bekannt geworden (DE-AS 10 83 091), bei dem die Auskleidung als geschlossenes Ganzes hergestellt und dann von außen mit Beton umgössen wird, wobei die mit Beton in Berührung kommenden Seiten der zur Auskleidung dienenden Kunststoffplatten bzw. -folien eine feinkörnige Sandschicht tragen. Hier werden zur Auskleidung von Behältern verschiedenster Form vorgefertigte thermoplastische Materialien verwendet, die vor dem Umgießen mit Beton nachträglich in verschiedener Weise an ihrer Außenseite aufgerauht werden können,

3u beispielsweise durch Anordnen einer Sandpapierfolie oder durch Einspritzen oder Aufwalzen heißen Sandes, wodurch die Auskleidung außen aufgeweicht wird, um ein Haften dieses Sandes an dem Kunststoff zu ermöglichen. Es hat sich aber herausgestellt, daß eine solche, mit nachträglich aufgebrachtem, feinkörnigem Sand angestrebte Verbesserung der Haftung zwischen Auskleidung und Beton nicht für die hohen Belastungen ausreicht, denen großräumige Heizölbehälter sphärischer Form sowohl bei der Herstellung als auch beim Transport und vor allem im Gebrauch infolge Füllgewicht, Druck, Temperaturschwankungen etc. ausgesetzt sind. Für solche Fälle höherer Belastung sind deshalb bei dem bekannten Verfahren zusätzliche Verankerungen nötig und vorgesehen.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Behältern mit einer thermoplastischen Auskleidung, die den an Heizöltanks gestellten Anforderungen nicht gerecht wird, ist weiterhin ein doppelwandiger Heizöltank mit einer Innenwandung aus glasfaserverstärktem Kunslstoff bekannt (GB-Zeitschrift »Civil-Engineering Construction Equipment Digest«, Mai 1968, Seite 76), bei dem die vorgefertigte Innenwandung bzw. Auskleidung als Schalung verwendet wird, ohne daß hier jedoch auf das Problem der innigen Verbindung von Kunststoffinnenwandung und Betonaußenwandung eingegangen wird.

Beim Aushärten des Polyesterharzes der ersten Wandung kommt es zu Schrumpfungen und damit zu ihrem Ablösen von dem Material der zweiten Wandung sowie zu Spannungen in der Kunststoffschicht. Die Folge können Undichtigkeiten und damit Leckagen sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Heizölbehältern der eingangs genannten Art vorzusehen, mit dem sich eine besonders innige, ganzflächige und auch höchsten Belastungen standhaltende Verbindung zwischen den aus artverschiedenen Werkstoffen bestehenden Wandungen erzielen und

insbesondere ein Ablösen der aus Kunststoff bestehenden ersten Wandung beim Aushärten des Kunststoffes vermeiden läßt, während sich gleichzeitig der erforderliche Arbeitsmehraufwand in überschaubaren Grenzen hält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst die erste Wandung hergestellt, daß beim Herstellen dieser ersten Wandung auf ihre noch nicht ausgehärtete, haftende Außenseite Kies aufgebracht, daß danach die erste Wandung vollständig ausgehärtet und daß anschließend auf ihrer Außenseite die zweite Wandung aus Beton hergestellt wird, wobei die erste Wandung als verlorene Schalung für die zweite Wandung dient

Es ist zwar bei der Herstellung von Kunststoffverkleidungen für Betonwandungen allgemein bekannt (BE-PS 5 12 160), neben anderen Materialien auch Kies als rauhheitssteigerndes Material zu verwenden, jedoch erlolgt bei diesem bekannten Verfahren, das vor allen Dingen nichts mit der Herstellung von Heizölbehältern zu tun hat, sondern die Großproduktion von Kunststoffbahnen mit einer aufgerauhten Fläche betrifft, die Anbringung des körnigen Materials mittels Klebstoff oder durch Einwalzen in bahnförmige Folien aus flexiblem Kunststoffmaterial, ggf. sogar durch Einvulkanisieren. Für die Herstellung von sphärisch geformten Heizölbehältern, bei denen die erste Wandung als verlorene Schalung an Ort und Stelle hergestellt wird, wäre das bekannte Verfahren kaum wirtschaftlich praktizierbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die äußerst preiswerte Herstellung von Heizölbehältern sphärischer Form, die den heutigen hohen Anforderungen an absolute Dichtigkeit und Aufnahme hoher statischer wie dynamischer Kräfte genügen, wobei durch die Kombination der Verfahrensschritte vermieden wird, daß es zu einem Ablösen der beiden Wandungen voneinander beim Aushärten bzw. Schrumpfen der ersten Wandung kommen kann, indem man die erste Wandung vollständig aushärten läßt und erst anschließend den Beton der zweiten Wandung aufbringt. Durch die Verwendung von Kies ist gewährleistet, daß die Oberfläche der ersten Wandung in genügendem Maße vergrößert wird, so daß kräftige und widerstandsfähige Verankerungen für die Verbindung zwischen den Materialien der ersten und zweiten Wandung entstehen und beide Materialien lückenlos haftend miteinander verbunden werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung hat es sich für eine schnelle und wirtschaftliche Fertigung als besonders zweckmäßig erwiesen, daß nach dem Aufbringen der zweiten Wandung der Heizölbehälter in eine Dampfkammer eingebracht und ihm Wärme zugeführt wird, obwohl es selbstverständlich auch ohne weiteres möglich ist, die mit dem Beton verfüllte Schalung in der freien Atmosphäre oder in einem geschlossenen Raum unter Normalbedingungen aushärten zu lassen.

Vorzugsweise wird bereits bei der Ausbildung der ersten Wandung den konstruktiven Erfordernissen des herzustellenden Heizölbehälters Rechnung dadurch getragen, daß die erste Wandung mit einer Öffnung versehen und an dieser vor dem Aushärten ein Kragen aus dem der ersten Wandung entsprechenden Material angeordnet und mit der ersten Wandung verbunden wird. So ergibt sich eine besonders innige Verbindung der ersten Wandung mit dem Kragen, die dann durch das spätere Umgießen mit dem Beton noch verstärkt wird, so daß in diesem an sich kritischen Bereich sehr günstige Festigkeitsverhältnisse bestehen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung

der Erfindung ist vorgesehen, daß die erste Wandung in zwei Halbschalen hergestellt wird. So lassen sich insbesondere kleine Behälter und/oder solche relativ großer Wandstärken wirtschaftlich erzeugen, wobei es sogar möglich ist, auf Vorrat zu produzieren und die Halbschalen raumsparend zu stapeln.

Für größere Heizölbehälter und vor allen Dingen auch zur Ersparnis des relativ teuren Polyestermaterials kann nach einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausbildung der Erfindung vorgesehen werden, daß auch die zugehörige zweite Wandung als Halbschale hergestellt wird und die beiden jeweils für sich vollständig vorgefertigten, die erste und die zweite Wandung umfassenden Halbschalen nach ihrem Aushärten und Abnehmen von ihrer Innenform in der von den Stoßflächen gebildeten Stoßfuge miteinander verklebt werden. Bei einer solchen Verfahrensweise kann jede Halbschale bis zum Abbinden des Betons der äußeren Wandung auf ihrer Stützform bleiben, so daß keine besonderen Probleme hinsichtlich der Wandstärke beim Aufbringen des Betons bestehen und eine einfache, kostengünstige Herstellung möglich ist.

Um in der Umgebung der Stoßfugen bei miteinander zu verklebenden Halbschalen die höchstmögliche Verdichtung und damit eine besonders große Druckfestigkeit im Verbindungsbereich zu erzielen, kann vorteilhaft das Einbringen des Betons der zweiten Wandung jeder Halbschale bei auf der Stoßfläche stehender Halbschale von oben her erfolgen. Neben der festen Verklebung wird so sichergestellt, daß der aus zwei Halbschalen zusammengesetzte Behälter hinsicht-Hch seiner Festigkeitsverhältnisse praktisch wie ein einstückig hergestellter Behälter wirkt.

Zur Erzielung dieser Wirkung kann zusätzlich, und zwar im Hinblick auf die Gewährleistung absoluter Dichtigkeit im Bereich der Stoßfuge, vorteilhaft nach dem Verkleben der Halbschalen die dem Heizöl zugekehrte Innenseite der ersten Wandung im Bereich der verklebten Stoßfuge mit einer Verstärkungsschicht versehen werden. So wird mit Sicherheit ein Durchsikkern von Heizöl durch die Stoßfuge vermieden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen bestehenden hohlkugelförmigen Heizölbehalter im Querschnitt,

F i g. 2 den Teilausschnitt Il der F i g. 1 im Bereich der Stoßfuge und

F i g. 3 einen ebenfalls aus zwei Halbscnalen zusammengesetzten Heizölbehälter anderer Form — ebenfalls im Querschnitt.

F i g. I und 2 zeigen einen Heizölbehälter 1, der aus zwei Halbschalen 2, 3 zusammengesetzt ist. Diese weisen jeweils eine dem Innenraum des Heizolbehälters 1 zugekehrte erste Wandung 4 aus einem glasfaserverstärkten Polyesterharz, auf ihrer Außenseite angeordneten Kies 5 und eine zweite Wandung 6 aus Beton auf, der mit einer Stahldrahtbewehrung 7 versehen ist. Am Rand einer öffnung 8 in der oberen Halbschale 2 ist an die erste Wandung 4 ein vorgefertigter Kragen 9 aus _b5 glasfaserverstärktem Polyesterharz angesetzt, der mit einem Deckel 11 verschlossen ist. In dem Deckel 11 sind Armaturen 12, wie ein Füllrohr, ein Peilrohr, eine Entlüftungsleitung etc. des Heizolbehälters 1 angeord-

net und gehalten. Die Halbschalen 2, 3 sind in der von den StoBflächen gebildeten Stoßfuge 13 mit einer aus einem Kunststoffmörtel bestehenden Klebeschicht 14 verklebt, wie dieses aus der vergrößerten Darstellung _hr F i g. 2 ersichtlich ist. Die dem Innenraum zugekehrte Seite der ersten Wandung 4 ist im Bereich der verklebten Stoßfuge mit einer Verstärkungsschicht 16 versehen.

Fig.3 zeigt eine andere Ausbildung der Form des Heizölbehälters 1. Die tragenden Abschnitte sind ebenfalls zweifach gekrümmt ausgebildet, jedoch nicht in der Art einer Hohlkugel. Die Erzeugende dieses Rotationskörpers ist vielmehr eine gekrümmte Linie, deren Krümmungsradien sich in jeder Halbschale stetig ändern, wobei die Halbschalen spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.

Gegenüber einer Hohlkugel wird bei gleichem größten Außendurchmesser ein entsprechend größeres Fassungsvermögen erzielt, während die statischen Verhältnisse infolge der Schalenwirkung bei einer solchen Behälterform im wesentlichen gleich denen einer Hohlkugel sind.

Das Verfahren zum Herstellen der gezeigten Heizölbehälter läuft folgendermaßen ab:

Es wird die aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehende erste Wandung 4 der beiden Halbschalen 2,

3 auf positiven Kunststofformen in drei Arbeitsgängen hergestellt. Dabei wird zuerst eine etwa 0,3 bis 0,5 mm Feinschicht aus reinem Polyesterharz aufgebracht und anschließend, nachdem diese Schicht etwas angehärtet ist, werden eine weitere Harzschicht und Glasfasern aufgespritzt bzw. aufgetragen. Der dritte Arbeitsgang besteht wiederum in einem Auftragen einer Deckschicht aus Polyesterharz. Auf die noch nicht ausgehärtete, haftende Außenseite der ersten Wandung 4 wird anschließend Kies 5, beispielsweise Feinkies aufgebracht, so daß die erste Wandung 4 eine besonders »rauhe« Außenfläche erhält. Nach dem Abbinden werden die Halbschalen 2,3 vordem völligen Aushärten zweckmäßig mit Preßluft von der Form abgehoben. Bei einem Tank mit einem Fassungsvermögen von etwa 5000 Litern kann die Wandstärke der ersten Wandung 4 an der schwächsten Stelle etwa 1 mm betragen.

Bei der Ausbildung von Heizölbehältern 1 mit horizontal verlaufender Stoßfuge 13 wird unmittelbar nach Auftragen der letzten Schicht der ersten Wandung

4 an die Öffnung 8 ein vorgefertigter Kragen 9

angearbeitet, der ebenfalls aus glasfaserverstärktem Polyesterharz in der Art einer Kehlnaht verstärkt wird.

Nach Aushärten und damit nach Ende des Schrumpfvorganges der ersten Wandung 4 können diese Schalen als Innenschalungen beim Herstellen der zweiten Wandung 6 verwendet werden. Bei einer bereits erwähnten geringen Wandstärke bzw. großem Tankvolumen wird die erste Wandung 4 der Halbschale 2, 3 zum Gießen der zweiten Wandung 6 auf eine Stützform

ίο aufgezogen.

Zum Herstellen der zweiten Wandung 6 wird im Abstand zu der Außenseite der ersten Wandung 4 eine Außenschalung angeordnet und anschließend der Zwischenraum zwischen der Außenseite der ersten Wandung 4 und der Innenseite der Außenschalung mit dem Beton der zweiten Wandung 6 verfüllt.

Vor dem Anordnen der Außenschalung wird im Abstand zu der Außenseite der ersten Wandung 4 eine konstruktive Bewehrung 7 aus Stahldraht angeordnet.

Eine solche Bewehrung 7 kann beispielsweise aus 5 bis 6 mm starkem Stahldraht bestehen, wobei zwei einander benachbarte Stahldrähite einen größten gegenseitigen Abstand von etwa 15 cm haben können. Zur Verdichtung des Betons können hochtourige Außenrüttler verwendet werden, die entweder an der Außenschalung angebracht werden oder die Unterstützungskonstruktion der verfülken Schalen vibrieren lassen können. Die durch Aufbringen von Kies 5 rauhe Außenseite der ersten Wandung 4 garantiert eine hervorragende Verbindung der ersten mit der zweiten Wandung 4 bzw. 6.

Nach Aushärten der zweiten Wandung 6, die zum schnellen Abbinden unter Zuführung von Wärme in einer Dampfkammer erfolgen kann, werden die Schalungen entfernt und zwei einander zugeordnete Halbschalen 2,3 in der von den Stoßflächen gebildeten Stoßfuge 13 des Heizölbehälters 1 miteinander verklebt. Als Kleber 14 ist ein mit einem Härter versetztes und mit Quarzsand, Quarzmehl, Zement und Wasser vermengtes Epoxydharz besonders geeignet. Anschließend wird die verklebte Stoßfuge 13 durch Aufbringen einer Verstärkungsschicht 16 aus Epoxydharz und Glasmatte auf der Innenseite der ersten Wandung 4 im Bereich der Stoßfuge 13 verstärkt Nach Aushärten

^5 dieser Verstärkungsschicht 16 ist der Heizölbehälter 1 insoweit fertiggestellt, daß der Deckel 11 mit den Armaturen 12 montiert werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines mindestens doppelwandigen Heizölbehälters sphärischer oder ähnlicher Form, der eine dem Heizöl zugekehrte, ölbeständige erste Wandung aus glasfaserverstärktem Polyester und eine auf der Außenseite der ersten Wandung angeordnete, der Aufnahme der auftretenden statischen Kräfte dienende zweite Wandung aus Beton aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die eiste Wandung (4) hergestellt, daß beim Herstellen dieser ersten Wandung (4) auf ihre noch nicht ausgehärtete, haftende Außenseite Kies (5) aufgebracht, daß danach die erste Wandung (4) vollständig ausgehärtet und daß anschließend auf ihrer Außenseite die zweite Wandung (6) aus Beton hergestellt wird, wobei die erste Wandung (4) als verlorene Schaltung für die zweite Wandung (6) dient

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der zweiten Wandung (6) der Heizölbehälter (1) in eine Dampfkammer eingebracht und ihm Wärme zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandung (4) mit einer öffnung (8) versehen und an dieser vor dem Aushärten ein Kragen (9) aus dem der ersten Wandung (4) entsprechenden Material angeordnet und mit der ersten Wandung (4) verbunden wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandung (4) in zwei Halbschalen hergestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zugehörige zweite Wandung (6) als Halbschale hergestellt wird und die beiden jeweils für sich vollständig vorgefertigten, die erste (4) und die zweite (6) Wandung umfassenden Halbschalen (2, 3) nach ihrem Aushärten und Abnehmen von ihrer Innenform in der von den Stoßflächen gebildeten Stoßfuge (13) miteinander verklebt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen des Betons der zweiten Wandung (6) jeder Halbschale (2, 3) bei auf der Stoßfläche stehender Halbschale (2,3) von oben her erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verkleben der Halbschalen (2, 3) die dem Heizöl zugekehrte Innenseite der ersten Wandung (4) im Bereich der verklebten Stoßfuge (13) mit einer Verstärkungsschicht (16) versehen wird.