DE1967215C2 - Mehrwandiger Heizölbehälter und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrwandigen Heizölbehälter mit einer dem Heizöl zugekehrten ersten Wandung aus Kunstharz und einer auf der ersten Wandung angeordneten zweiten Wandung aus einem zur Aufnahme der statischen Kräfte geeigneten gießfähigen Werkstoff sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Heizölbehälter.

Es ist ein Heizölbehälter dieser Art bekannt (DE-GM 80 474), bei dem die zweite Wandung aus Stahlbeton besteht und damit zur Aufnahme der statischen Kräfte geeignet ist, jedoch besteht dabei der Nachteil, daß die Herstellung einen verhältnismäßig hohen Aufwand erfordert, weil für die zweite Wandung eine Stahlbewehrung erforderlich ist, deren Zurichtung in der Schalung zeitraubend und teuer ist Außerdem bedarf ein derartiger Heizölbehälter bei seiner Unterflurlagerung einer Isolierung seiner Außenfläche gegen Eindringen von Feuchtigkeit Diese in der Rege! nachträglich angebrachte Feuchtigkeitssperre besteht meist aus einem Anstrich, der nur begrenzt haltbar ist

Weiterhin ist ein Lagertank mit drei Wandungen bekannt (GB-PS 11 14 651), der jedoch in einem Stück gefertigt und zur Lagerung von Flüssiggas unter Druck

ίο bestimmt ist, so daß er einer speziellen Wärmeisolierung bedarf. Zu seiner Herstellung wird über einen zerstörbaren oder erschlaffbaren Kern oder Dorn eine schraubenlinienförmige Umhüllung aus Glasfasern gewickelt und durch Kunstharz zu einer starren Hülse verbunden. Auf diese Innenschale wird ein im elektrostatischen Sprühverfahren aushärtender Kunstharzschaum aufgebracht und durch eine der inneren ähnliche Hülle ummantelt Da es sich um einen wärmeisolierten Tank handelt stellt sich die hier benutzte zweite Wandung als klassische Isolierung z. B. mittels Polyurethan-Hartschaum dar, wie sie u. a. auch bei fortschrittlichen Kühlmöbeln zur Anwendung kommt, also als eine Wärme-Isolierschicht die von außen gegen mechanische Beschädigung geschützt werden muß. Solche Tanks sind in ihrer Herstellung sehr teuer und eignen sich damit allein von den Kosten her nicht als Heizölbehälter für den normalen Gebrauch in Ein- oder Mehrfamilienhäusern, zumal sie dort in der überwiegenden Zahl der Fälle unterirdisch gelagert werden müssen und deshalb hinsichtlich der Auftriebskräfte an sie spezielle Gewichtsanforderungen gestellt werden. Diese Anforderungen werden aber von den bekannten Behältern nicht erfüllt, abgesehen davon, daß bei diesen Behältern das Problem der Herstellung aus mehreren Teilschalen keine Rolle spielt.

Endlich ist ein unterirdischer Lagerbehälter mit zwei ineinandergesetzten Kunststoffmänteln bekannt (DE-GM 18 83 390), die durch eine Lecküberwachungsschicht aus porösem Material voneinander getrennt sind. Durch diese Schicht wird die statische Festigkeit des Mantelquerschnitts beeinträchtigt, und es ist zur Erzielung ausreichender Festigkeitswerte erforderlich, daß die beiden Kunststoff mantel eine beträchtliche Stärke aufweisen, was hohe Materialkosten verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung bzw. Vermeidung der Nachteile der bekannten Behälter einen Heizölbehälter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der keiner Bewehrung innerhalb der zweiten Wandung und auch keiner zusätzlichen Feuchtigkeitssperre von außen bedarf sowie einfach, wirtschaftlich und mit optimalem Gewicht in bezug auf die Erfordernisse beim Transport einerseits und die Auftriebskräfte bei unterirdischer Lagerung andererseits herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß auf der zweiten Wandung eine mit der zweiten Wandung fest verbundene dritte Wandung aus Kunststoff wie gläsfaserverstärtem Polyesterharz vorgesehen ist, die im ausgehärteten Zustand die zweite Wandung eng umschließt. Dieser enge Einschluß der zweiten durch die dritte Wandung ergibt sich durch den Schrumpfungsprozeß der dritten Wandung und führt zu einer intensiven Verbindung zwischen den beiden Wandungen. Das hat einmal den Vorteil, daß die zweite Wandung des Heizölbehälters von außen geschützt ist Vor allem aber können durch den dreischichtigen Verbundquerschnitt die dritte Wandung und die erste Wandung die Zugkräfte aufnehmen, während die zweite

Wandung lediglich die Druckkräfte aufnimmt Die Verwendung von Polyesterharz als Kunststoff der dritten Wandung dient dazu, den Heizölbehälter von außen gegen Feuchtigkeit, öl, chemische Einflüsse und Lichteinwirkung zu schützen. Damit lassen sich unter anderem auch hervorragende Beständigkeit und bei ausreichender Zähigkeit ein hoher £-Modul für die äußere Wandung erreichen.

Zum Zwecke einer einfallen Herstellung kann der Heizölbehälter aus zwei jeweils die erste und die zweite Wandung umfassenden Teil- oder Haibschaien zusammengesetzt sein, die in ihrer Teilungsfuge miteinander verbunden und außen von der dritten Wandung durchgehend umschlossen sind, wodurch zudem ein besonders kostengünstiger Kompromiß hinsichtlich der notwendigen Fest;gkeitsverhältnisse und der Produktion des Behälters gegeben ist

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann dte zweite Wandung aus armierungsfreiem hydraulischem Beton bestehen. So kann einerseits ö'-.e Dicke der zweiten Wandung verringert werden, und man hat die Vorteile der geringen Materialkosten und der problemlosen Verarbeitbarkeit mit der Einsparmöglichkeit der Bewehrung.

In bestimmten Anwendungsfällen, insbesondere dann, wenn der Heizölbehälter ein möglichst geringes Gewicht haben soll und kann, wird die zweite Wandung aber auch aus einem Hartschaum wie Polyurethan-Hartschaum bestehen können.

Um derartige Heizölbehälter problemlos herstellen und den angestrebten intensiven Verbund erzielen zu können, soll in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die dritte Wandung nach dem Aushärten der zweiten Wandung auf deren Außenseite aufgebracht werden. Das ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung, indem man eine Reihe insoweit vorgefertigter Heizölbehälter bzw. dafür bestimmter Teil- oder Halbschalen nacheinander mit einer dritten Wandung versieht.

Um bei aus zwei Teil- oder Halbschalen hergestellten Heizölbehältern eine wirksame Abdichtung von außen zu erzielen, wird die dritte Wandung gemäß einer weiteren Verfahrensmöglichkeit der Erfindung erst nach dem Verkleben der doppelwandigen Teilschalen auf die so erzeugte fertige Einheit aufgebracht. Damit läßt sich ein Heizölbehälter mit einer dritten, ihn völlig umschließenden einstückigen Wandung versehen, so daß in besonders wirksamer Weise ein aus der ersten, der zweiten und der dritten Wandung bestehender Verbundquerschriitt mit der schon erwähnten vorteilhaften Kräfteverteilung auf die verschiedenen Schichten geschaffen wird.

Um die dritte Wandung wirtschaftlich herstellen zu können, erfolgt in weiterer Verfahrensausbildung der Erfindung das Aufbringen der dritten Wandung durch Aufspritzen von glasfaserhaltigem Polyesterharz. Damit lassen sich beständige Außenwandungen mit den jeweiligen Wünschen oder Erfordernissen an deren Beanspruchungsmöglichkeiten erzeugen.

Um bei den Heizölbehältern mit einer zweiten Wandung aus hydraulischem Beton ein problemloses Aufbringen der dritten Wandung und eine feste Verbindung derselben mit der zweiten Wandung zu ermöglichen, wird in weitergehender Ausgestaltung der Erfindung auf die Außenseite der zweiten Wandung nach, dem Abbinden des Betons eine saure Lösung aufgebracht, die angesäuerte Fläche sorgfältig gewaschen, getrocknet und versiegelt und nach dem Trocknen· der Versiegelung die dritte Wandung

aufgebracht Damit lassen sich ohne Gefahr einer Verseifung dritte Wandungen aus Polyesterharz auf zweite Wandungen aus hydraulischem Beton aufbringen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine aus zweii miteinander verbundenen Teiloder Halbschalen bestehenden hohlkug^lförmigen Heizölbehälter im Querschnitt und

F i g. 2 einen ebenfalls aus zwei Teil- oder Halbschalen zusammengesetzten Heizölbehälter mit zweifacher Krümmung in von der Kugel abweichender Form, ebenfalls im Querschniitt.

F i g. 1 zeigt einen Heizölbehälter I₁ der aus zwei Halbschalen 2,3 zusammengesetzt ist Die Halbschalen 2, 3 weisen jeweils eine dem Innenraum des Heizölbehälters 1 zugekehrte erste Wandung 4 aus einem glasfaserverstärkten Polyesterharz und eine zweite Wandung 6 aus Beton auf. Jede Halbschale 2, 3 trägt außerdem auf der Außenseite ihrer zweiten Wandung 6 eine dritte Wandung 17, ebenfalls aus glasfaserverstärktem Polyesterharz. Am Rand einer Einfüll- und Kontrollöffinung 8 der oberen Halbschale 2 ist an die erste Wandung 4 ein vorgefertigter Kragen 9 aus 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 Heizölbehälters 1 angeordnet und gehalten. Die dreiwandigen Halbschalen 2, 3 sind in einer Teilfugi; 13 mit einem aus einem Kunststoffmörtel bestehenden Kleber 14 verklebt. Die dem Innenraum zugekehrte Seite der ersten Wandung 4 kann im Bereich der verklebten Teilfuge 13 mit einer Verstärkungsschicht versehen werden.

F i g. 2 zeigt eine andere Ausbildung des Heizölbehälters 1, dessen tragende Abschnitte ebenfalls zweifach gekrümmt ausgebildet, jedoch nicht in der Art einer Hohlkugel ausgeführt sind. Die Erzeugende dieses Rotationskörpers ist vielmehr eine gekrümmte Linie, deren Krümmungsradien sich in jeder Halbschale stetig ändern, wobei die Halbschalen spiegelgleich ausgebildet sind. Ein solcher Hei2:ölbehälter hat gegenüber einem als Hohlkugel ausgebildeten den Vorteil, daß er bei gleichem größten Außendurchmesser und bei etwa gleicher Grundfläche ein entsprechend größeres Fassungsvermögen aufweist Solche Heizölbehälter weisen mithin in einem Horizontalschnitt kreisförmige Ringflächen auf, deren Innendurchmesser sich mit der Höhe der Schnittebene über dem Fußpunkt ändert.

Der Heizölbehälter 1 der F i g. 2 weist ebenfalls neben der ersten, aus glasfaserverstärktem Polyesterharz bestehenden Wandung 4 und der zweiten, aus Beton bestehenden Wandung 6 eine dritte Wandung 17 auf, die ebenfalls aus glasfaserverstärktem Polyesterharz besteht und in diesem Fall einstückig durchgehend ausgebildet, d. h. erst mich dem Zusammensetzen der beiden doppelwandigen Halbschalen aufgebracht ist.

Die gezeigten Ausgestaltungen des Heizölbehälters 1 ermöglichen es, auf jegliche Bewehrung des Heizölbehälters 1 zu verzichten, da die in den Wandungen auftretenden Druckkräfte von der zweiten Wandung 6 und die Zugkräfte von den Kunststoffschalen der ersten und dritten Wandung 4 bzw. 17 aufgenommen werden. Die nach Aushärten der zweiten Wandung 6 auf der Außenseite aufgebrachte dritte Wandung 17 schrumpft bei ihrem Aushärten und bewirkt eine intensive Verbindung zwischen den beiden Wandungen 17 bzw. 6,

während zwischen erster und zweiter Wandung 4, 6 bereits eine feste Verbindung vorhanden ist.

Die Herstellung des Heizölbehälters läuft folgendermaßen ab: Bei dem Behälter der F i g. 1 wird zunächst 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 starke Feinschicht aus reinem Polyesterharz aufgebracht und anschließend, nachdem diese Schicht etwas angehärtet ist, eine weitere Harzschicht und Glasfaser aufgespritzt bzw. aufgetragen. Der dritte Arbeitsgang besteht wiederum in dem Auftragen einer Deckschicht aus Polyesterharz. Um eine intensive Verbindung zur zweiten Wandung 6 zu ermöglichen, wird auf die noch nicht ausgehärtete, haftende Außenseite der ersten Wandung 4 anschließend Feinkies aufgebracht, so daß die erste Wandung 4 eine besonders »rauhe« Außenfläche erhält. Nach dem Abbinden werden die beiden Halbschalen 2, 3 vor dem völligen Aushärten mittels Preßluft von der Form abgehoben. Bei einem Heizölbehälter 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 mit horizontal verlaufender Teilfuge 13 wird unmittelbar nach dem Auftragen der letzten Schicht der ersten Wandung 4 an die öffnung 8 ein beispielsweise vorgefertigter Kragen 9 angearbeitet, der ebenfalls aus einem glasfaserverstärktem Polyesterharz besteht.

Nach dem Aushärten und damit dem Ende des Schrumpfvorganges der ersten Wandung 4 werden die so erzeugten Innenschalen als Innenschalungen beim Herstellen der zweiten Wandung 6 verwendet. Bei einer (wie oben angegebenen) geringen Wandstärke bzw. beim Herstellen von Heizölbehältern größerer Abmessungen wird die erste Wandung 4 aus einer Halbschale 2, 3 für das Gießen der zweiten Wandung 6 auf eine Stützform aufgezogen. Zur Herstellung 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 gefüllt.

Nach dem Aushärten der zweiten Wandung 6, die zum schnellen Abbinden unter Zufuhr von Wärme in einer Dampfkammer erfolgen kann, werden die Außenschalungen entfernt und die dritte Wandung 17 in Form von glasfaserverstärktem Polyesterharz aufgespreizt. Nach deren Abbinden wiederum können dann jeweils zwei einander zugeordnete Halbschalen 2, 3 in der Teilfuge 13 des Heizölbehälters 1 miteinander verklebt werden. Als Kleber 14 ist ein mit einem Härter versetztes und mit Quarzsand, Quarzmehl, Zement und Wasser vermengtes Epoxyharz besonders geeignet. Anschließend kann die verklebte Teilfuge 13 gegebenenfalls durch Aufbringen einer Verstärkungsschicht aus Epoxyharz und Glasmatte auf der Innenseite der ersten Wandung 4 im Bereich der Teilfuge 13 verstärkt werden. Nach Aushärtung dieser Verstärkungsschicht ist der Heizölbehälter 1 soweit fertiggestellt, daß der Deckel 11 mit den Armaturen 12 montiert werden kann.

Beim Aufbringen der dritten Wandung 17 aus Polyesterharz auf die Außenseite der ausgehärteten zweiten Wandung 6 aus Beton wird vor dem Aufspritzen des Harzes zunächst Säure auf die Außenseite des Betons aufgebracht, um damit freien Kalk zu binden. Anschließend wird die gesäuerte Außenseite der zweiten Wandung 6 sorgfältig abgewaschen, getrocknet und versiegelt. Nach dem Aushärten der Versiegelungsschicht wird dann die dritte Wandung 17, die übrigens ähnlich der ersten Wandung aufgebaut sein kann, auf die Außenseite der zweiten Wandung 6 aufgetragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Mehrwandiger Heizölbehälter mit einer dem Heizöl zugekehrten ersten Wandung aus Kunstharz und einer der ersten Wandung angeordneten zweiten Wandung aus einem zur Aufnahme der statischen Kräfte geeigneten gießfähigen Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zweiten Wandung (6) eine mit der zweiten Wandung (6) fest verbundene dritte Wandung (17) aus Kunststoff wie glasfaserverstärktem Polyesterharz vorgesehen ist, die im ausgehärteten Zustand die zweite Wandung (6) eng umschließt

2. Heizölbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei jeweils die erste Wandung (4) und die zweite Wandung (6) umfassenden Teil- oder Halbschalen (2, 3) zusammengesetzt ist, die in ihrer Teilungsfuge (13) miteinander verbunden und außen von der diltten Wandung (17) durchgehend umschlossen sind.

3. Heizölbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wandung (6) aus armierungsfreiem hydraulischem Beton besteht

4. Heizölbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wandung (6) aus einem Hartschaum wie Polyurethan-Hartschaum besteht.

5. Verfahren zur Herstellung eines Heizölbehälters nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aushärten der zweiten Wandung auf deren Außenseite die dritte Wandung aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Wandung umfassende doppelwandige Teil- oder Halbschalen vollständig hergestellt und miteinander verbunden werden und daß die dritte Wandung auf die fertige Einheit der Teil- oder Halbschalen aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als dritte Wandung glasfaserha tiges Polyesterharz aufgespritzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, zur Herstellung eines Heizölbehälters nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wandung aus hydraulischem Beton hergestellt, nach dem Abbinden des Betons auf die Außenseite der zweiten Wandung eine saure Lösung aufgebracht, die angesäuerte Fläche sorgfältig gewaschen, getrocknet und versiegelt und nach dem Trocknen der Versiegelung die dritte Wandung aufgebracht wird.