DE2050717B2

DE2050717B2 - Unterirdischer Speichertank und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2050717B2
Application number: DE2050717A
Authority: DE
Inventors: Lee Edward Granville Ohio Pearson (V.St.A.)
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1969-10-15
Filing date: 1970-10-15
Publication date: 1974-10-31
Also published as: DE2050717C3; BE757480A; CA921841A; DE2050717A1; US3680727A; GB1301868A; NL7015023A; FR2065940A5

Description

eine zusätzliche, aus zerhackten Fasern be- Die Erfindung betrifft einen unterirdischen Speistehende Malte (33) als Zwischenschicht ange- chertank zur Aufnahme von insbesondere korrodieordnet ist. 45 renden Flüssigkeiten, wie Benzin, Heizöl u. dgl., be-

6. Speichertank nach einem der Ansprüche 1 stehend aus zwei teilweise aus gehackten Glasfasern bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf minde- aufgebauten und mittels einer mit Kunstharz gestens einer Kugelhalbschale (12, 14) eine einen tränkten Glasfasermatte manschettenartig im Stoß Absatz (50) bildende ebene Fläche (20) zur Auf- verbundenen Schalenhälften, deren innere Übernahme einer verschiedene Armaturen enthalten- 50 flächen kunstharzangereichert sind.

den Grundplatte (68) ausgebildet ist und daß Ein solcher unterirdischer Speichertank ist bekannt

die Fläche (20) in den Tank mündende An- aus der GB-PS 1 110 572. Dieser Speichertank ist

Schlüsse (62) aufnehmende Öffnungen (54) auf- zur unterirdischen Lagerung bestimmt und nimmt

weist. korrosive Flüssigkeit, wie Benzin od. dgl., auf. Die

7. Speichertank nach Anspruch 6, dadurch ge- 55 Form dieses bekannten Speichertanks ist länglich kennzeichnet, daß zur Befestigung der Grund- zigarrenförmig; er besteht aus einzelnen Verstärplatte (68) auf der Fläche (20) eine Schicht (72) kungsrippen, Einlagen, Stabilisierungsanordnungen aus glasfaserverstärktem, härtbarem Harz vor- und selbstverständlich aus den Werkstoffen Kunstgesehen ist, die sich über die Kanten der Grund- harz und Glasfasern, wobei ein Aufbau mit Hilfe platte (68) hinaus bis auf die Tankwand erstreckt. 60 von spiralig aufgewickelten, kontinuierlichen Strän-

8. Verfahren zur Herstellung eines unter- gen und Matten erfolgt, die axial und/oder 'adial irdischen Speichertanks nach einem der An- orientiert sind und die den Hauptkörper und auch Sprüche 1 bis 7, wobei ein aushärtbares Harz die Endkappen bilden. Dabei ist aus dieser britischen und regellos orientierte Glasfasern auf eine Patentschrift bekannt, die Endkappen für sich ge-Formfläche aufgetragen und eine Abdichtung der 65 sehen als Unterform des Speichertanks zumindest so erzeugten Schalenhälften entlang der Umfangs- bis zu einem gewissen Grade dadurch herzustellen, stoßlinie durch einen aufgebrachten Dichtungs- daß Kunstharz und geschnitzelte Glasfasern auf eine streifen vorgenommen wird, dadurch gekenn- Innenform aufgesprüht werden. Auch die Endkappen

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werden dann noch durch weiteres Bewickeln mit förmiger Tank entnommen werden, allerdings fehlet Strängen und Bindungen mit den Hauptkörpern ver- weitere Angaben über dessen Aufbau bis auf dei bunden. Der Aufbau eines solchen zigarrenförmigen Hinweis, daß schichtenförmige Epoxyharzwicklun· Speichertanks ist umständlich und kompliziert, der gen vorgesehen sind. In Richtung auf einen zumin-Speichertank besteht aus mehreren Harz- und Glas- 5 dest angenähert kugelförmigen Aufbau läuft auch faserschichten unter Einschluß von Verstärkungs- der, allerdings oberirdisch zu hgernde Speichertank rippeneinlagen und Stabilisierungsanordnungen und aus der US-PS 1 997 808, dieser hat jedoch eine benötigt zu seiner Herstellung komplizierte Wickel- ovale Kontur und ist nicht unter Verwendung von maschinen, die in entsprechend geregelter Weise für Kunstharzstrukturen mit geschnitzelten Glasstrang«! Vorschub der Glasfaserwickel, Harzzuführung u. dgl. io aufgebaut, sondern besteht aus mehreren Einzelsorgen, teilen, die in bestimmter Weise zusammengesetzt

Weiterhin ist aus dem Buch von Empacher, sind, die weiteren Ausführungen in dieser Veröffent- »Der Bau von Kunststoff-Booten«, Verlag Delius, lichung beziehen sich auf die architekturmäßige Klasing & Co., 1964, auf den S. 79 und 83, die Schönheit der Ovalform und betreffen Verstärkungen Herstellung von Bootskörpern bekannt, wobei Glas- 15 und Versteifungen des auf einem Hochgerüst gefasern in kleingeschnittener Form zusammen mit lagerten Tanks.

Kunststoff in eine Formschale gespri^t werden. Diese Der US-PS 3 235 289 sowie der GB-PS 829 179

Veröffentlichung geht jedoch nicht über das hinaus. können dann noch Anweisungen entnommen wer-

was als Spritzverfahren beim Aufbau der Endkappen den, wie unter Verwendung von Bändern mit darin

bei dem unterirdischen Speichertank der GB-PS ao eingeschlossen glasfaserverstärkten Kunstharzschich-

1 110 572 ohnehin schon bekannt ist. tjn im Stoß aneinandergelegte Rohre stumpf mitein-

Ein dem Speichertank in der britischen Patent- ander verbunden werden können,

schrift vergleichbarer Kunststoffbehälter, der eben- Im übrigen ist es aus der eingangs schon genann-

falls aus glasfaserverstärktem wärmehärtendem Harz ten GB-PS 1 HOj/'' -u>'■ bekannt, zur Erzielung

besteht, ist noch entnehmbar der DT-AS 1 293 693. 25 einer besonderen Korrosionsfestigkeit die inneren

ein weiterer Behälter für die Lagerung von Heizöl Oberflächen der Schalenhälften des Speichertanks

dem DT-Gbm 1992 481, dessen Wandteile aus besonders mit Kunstharz anzureichern. Der orga-

einem härtbaren Kunststoff mit Glastasercinlagen nische Einbau von Armaturen in einen schichtweise

bestehen, jedoch insofern unterschiedlich aufgebaut aufgebauten Kunststofftank ist dann ebenfalls noch

ist, daß einzelne Segmente aus verstärktem Kunst- 30 der schon genannten DT-AS 1 293 693 als bekannt

stoff vorgesehen sind, die mit Hilfe von Uberlap- zu entnehmen.

pungsverbindungen zu Behälterteilen zusammen- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgesetzt sind, wobei die Behälterteile dann ihrerseits gehend von den bekannten zylindrischen Speicherüber eine Flanschverbindung durch Schrauben mit- tanks auf einer Glasfaser-Kunstharz-Basis einen soleinander verbunden sind. Die Behälterteile sind 35 chen Tank preiswerter und widerstandsfähiger aufspiegelsymmetrisch ausgebildet, und die diese bilden- zubauen, gleichzeitig die Herstellung drastisch zu den, ringförmigen Segmente sind aus einem koni- vereinfachen.

sehen Rohrkörper durch Auftrennen hergestellt. Ein Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung für den unterirdischen Einbau geeigneter Glasfaser- aus von dem eingangs als bekannt vorausgesetzten, tank zur Aufnahme von öl ist bekannt aus der S. 8 40 unterirdischen Speichertank und besteht darin, daß, der »VDI-Nachrichten«, Nr. 4 vom 27. Januar 1965, wie an sich bekannt, die Schalenhälften als Kugelauch dieser Glasfasertank besteht aus einer Mischung halbschalen ausgebildet sind und ausschließlich aus von Kunstharz und Glasfasern, wobei auf seiner zerhackten, in einer Harzmatrix eingebetteten Bün-Außenfläche Kreuz- und Querwindungen von Glas- dein von Glasfasern oder einzelnen Glasfasern befasersträngen oder Glasfaservorgespinsten in meh- 45 stehen, wobei diese Glasfasereinlagerungen im wereren Schichten übereinander angebracht sind, die sentlichen parallel zur Halbsdhalenoberfläche ortendem Tank seine Festigkeit geben. Der Tank ist wei- tiert sind.

terhin durch eine Anzahl wulstiger Glasfaserreifen Der erfindungsgemäße Speichertank löst mit einem verstärkt und besitzt die Form von zwei an der Stelle Schlag Probleme, die bei den zylinderförmigen, relaihres größten Durchmessers miteinander verbun- 50 tiv dünne Wandabschnitte aufweisenden Tanks zu denen, leicht kegelförmigen Zylindern. Auch dieser komplizierten Konstruktionen geführt haben, um den bekannte Glasfasertank dürfte mit dem eingangs ge- Tank so auszubilden, daß er den von dem umgenannten unterirdischen Speichertank der britischen benden Erdreich herrührenden radialen Druckkräften Patentschrift 1110 572 übereinstimmen. Ein wei- widerstehen kann. Es ist daher auf Grund des kugelterer Flüssigkeitstankbehälter, der jedoch lediglich 55 förmigen Aufbaus, wie leicht einzusehen ist, nicht aus mit Hilfe von Kunstharzklebstoffen verbundenen mehr notwendig, Verstärkungsrippen oder Bandagen Kunststoffsohichten besteht, ist entnehmbar dem aus Fasern vorzusehen, da die an sich bekannte Gebrauchsmuster 1 760 743; dieser Behälter ist aus Kugelform eine beträchtliche Beulfestigkeit auf einem oder mehreren, untereinander gleichen, ein- Grund ihrer allseitig gekrümmten Außenfläche aufteiligen, im Querschnittskreis ellipsen- oder koffer- 60 weist. Gleichzeitig weisen die Glasfasern auf Grund förmigen Schüssen und zwei Bodenteilen gebildet, tier ihnen innewohnenden Festigkeit auch eine gegendie durch stumpfe oder überlappte Stöße miteinander über inneren Berstkräften ausreichend hohe Zugverbunden sind. Wesentlich ist hierbei, daß die Ver- festigkeit auf. Die Erzielung ausreichend hoher bindungswülste oder Überlappungen an der Außen- Festigkeitseigenschaften solcher unterirdischer Speiseite liegen, so daß die Innenseite der Behälterwand 65 chertanks ist ein absolutes Erfordernis, um gegen von Vertiefungen oder Rillen frei ist. Schließlich eine Umweltverschmutzung ausreichend gesichert zu kann der Zeitschrift »Modem Plastics«, Heft 2, Ok- sein. Weiterhin ist vorteilhaft, daß sich auf Grund :ober 1961, auf S. 94 ein sphärischer, d. h. kugel- der in regelloser Anordnune zusammen mit dem

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Kunstharz aufgesprühten zerhackten Glasfasern die mit der Erfindung bevorzugte Aufsprühverfahren. Herstellung beträchtlich vereinfacht, da dieser Vor- Deshalb wird, wenn nicht größere Zugfestigkeit der gang lediglich so lange durchgeführt zu werden Faserwicklungen die dominierende Eigenschaft ist braucht, bis eine entsprechend gewünschte Wand- oder zu sein braucht, wie beim vorliegenden unterdicke für den angestrebten Zweck erreicht ist. Man 5 irdischen Speichertank, die mit den zerhackten Vergelangt auf diese Weise zu einem äußerst wider- Stärkungsfasern versehene Zusammensetzung bevorstandsfähigen Speichertank, der lediglich noch durch zugt.

Umwickeln der Stoßkanten der beiden aneinander- Wie bereits eingangs erwähnt, bewirkt die mehrgefügten Halbschalen fertiggestellt werden muß. fache räumliche Krümmung der Wand eines kugel-

Dabei kann ein erfindungsgemäßer Speichertank io förmigen Tanks einen größeren Widerstand gegenleicht gebaut sein und bringt aus diesem Grunde über einer Ausbeulung oder Verbiegung als bei annicht nur bei der Herstellung, sondern auch bei deren geometrischen Körpern. Zur Herstellung eines der Installation ökonomische Ersparnisse. unterirdischen Tanks, der den von der umgebenden

Von Vorteil ist weiterhin, daß der erfindungs- Erde ausgeübten Druckkräften widersteht, wird die gemäße Speichertank im Gegensatz zu den eingangs 15 hierfür erforderliche Wandstärke nach folgender genannten bekannten Anordnungen nur eine einzige, Formel ermittelt: durch das Aneinanderfügen der beiden Kugelschalenhälften gebildete Verbindungsnaht aufweist, so daß q — ν, π. ί*. auch die Sicherheit gegenüber einem Lecken be- ' r₂ trächtlich erhöht ist. *°

Es ist eingangs schon darauf hingewiesen worden, Hierin bedeutet: daß der Zeitschrift »Modem Plastics« ein im wesentlichen kugelförmiger Speichertank entnommen σ C₁. = kritische Beul-oder Biegefestigkeit, werden kann; bei diesem Speichertank handelt es K = eine Konstante,

sich jedoch um einen Hochdruckbehälter für Flüssig- »5 ^E = Elastizitätsmodul des Wandmaterials, keiten, der auf ein hohes Widerstandsvermögen »" = Tankradius,

gegenüber inneren Berstkräften ausgelegt ist und ' = Wandstärke des Tanks,

daher einen komplizierten und teuren Aufbau aufweist. Ein unterirdischer Einbau ist bei diesem be- Wie aus der obigen Formel zu entnehmen ist, änkannten Tank nicht vorgesehen. 30 dert sich die Beulfestigkeit der ausgehärteten Wand Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Er- mit dem Quadrat der Wandstärke aber nur mit der findung werden die den Tank bildenden Kugelhalb- ersten Potenz des Elastizitätsmoduls. Obwohl also, schalen in einfacher Weise mit Hilfe eines Aufsprüh- wie schon erwähnt, eine harzhaltige, mit durchverfahrens hergestellt, wobei einzelne Glasfaser- gehenden Faserwicklungen verstärkte Wand einen bündel und gegebenenfalls auch Einzelfasern zusam- 35 größeren Elastizitätsmodul aufweist, wird es doch men mit Kunstharz gleichzeitig auf eine Form oder vorgezogen, die Wandstärke durch Aufbringen, nämeine Fläche aufgesprüht werden und das Verhältnis Hch Aufsprühen zusätzlichen Harzes mit zerstückelvon Harz und zerhackten Glasfasern oder Glasfaser- ten oder zerhackten Glasfasern zu bilden, an Stelle strängen so gesteuert wird, daß sich eine Harzmatrix die wesentlich teurere Faseraufwicklungskonstruktion aus willkürlich dispergierten zerhackten Glasfaser- 4° anzuwenden. Aus diesem Grunde erscheint ein Aufelementen ergibt. sprühverfahren zur Herstellung von kugelförmigen Die zerhackten Verstärkungsfasern oder -stränge unterirdischen Tanks, bei denen die Beul- oder bzw. Einzelfasern werden dem Harz zur Bildung Biegefestigkeit die dominierende Eigenschaft sein eines zusammengesetzten Materials zugefügt, das muß, vorteilhafter.

einen bedeutend höheren Elastizitätsmodul aufweist 45 Zusätzlich zu den wirtschaftlichen Vorteilen verals das Harz allein. Der Modul dieser Zusammen- mittelt die Verwendung zerhackter Fasern als Versetzung ist abhängig von der Menge des dem Harz Stärkungskomponente gegenüber der kontinuierlichen als Verstärkung zugefügten Glases. Da jedoch die Faseraufwicklungskonstruktion noch weitere Vor-Glasfaserverstärkung normalerweise teurer ist als züge. Wenn die ungleichförmigen, zerhackten Fasern der Harzwerkstoff selbst, wird durch ein optimales 50 oder Stränge auf die Form oder eine andere Fläche Glas-Harz-Verhältnis bei geringsten Kosten die gleichzeitig mit dem flüssigen Harz aufgesprüht wergrößte Festigkeit erhalten. Da bei vorliegender Er- den, versuchen diese sich nahezu parallel zur Oberfindung die Verstärkungseinlage in Form von dis- fläche der Form, aber sonst willkürlich in alle Richkontinuierlichen, d. h. zerhackten Glasfaserbündeln tungen ausgerichtet, anzuordnen. Dadurch wirkt die vorliegt, bringt in diesem Fall ein Verhältnis von 55 Zugfestigkeit der harzhaltigen Wand parallel zu 20 bis 30 Gewichtsprozent Glas gegenüber 70 bis ihrer Oberfläche nach allen Richtungen hin verbes-80 Gewichtsprozent Harz eine optimale Beziehung seit. Gleichzeitig vermitteln die willkürlich orienzwischen dem Festigkeits- und dem Kostenfaktor. tierten, zerhackten Fasern eine dimensionale Stabili-

Wenn dagegen die Verstärkung aus durchgehen- tat nach allen Richtungen. Einige der zerhackten den Faserwicklungen besteht, liegt das Verhältnis in 60 Fasern fallen dabei auf andere, früher aufgebrachte einer Größenordnung von 55 bis 75 Gewichtsprozent Fasern und liegen dadurch geringfügig schräg oder Glas zu 25 bis 45 Gewichtsprozent Harz. Obgleich schief zur Oberfläche der Wand. Dies bewirkt eine der Ε-Modul dieser Zusammensetzung höher ist als ausreichend radiale Verstärkung, durch welche die der Modul der mit den zerhackten Fasern verstärkten Integrität der Wand durch ihre gesamte Dicke hin-Zusammensetzung, ist die Erhöhung des Moduls 65 durch gesichert ist

nicht proportional zu der Erhöhung der Material- Die Verwendung zerhackter Glasfaserbündel oder

kosten. Darüber hinaus ist das Faseraufwickelverfah- zerhackter Glasfasern als Verstärkungsmaterial hat ren beträchtlich teurer als das im Zusammenhang mehrere Gründe. Zunächst ist es erwünscht, den

gleichen Durchmesser auch an den Enden der aus Zunächst wird auf die Formoberfläche eine Schicht Glas gefertigten Fasern zu erhalten und keine mehr aus einem Antihaftmittel durch eine nicht eigens oder weniger konischen Fasern, wie sie entweder dargestellte Auftragseinrichtung aufgebracht,
durdh ein Zentrifugal-Streckungs-Verfahren oder Da bekannt ist, daß Glas gegenüber gewissen, gemitteis eines Gasstromes erzeugt werden. Ein an- 5 legentlich im Benzin gefundenen Additiven korroderer Grund liegt darin, daß das Glas gegenüber sionsanfällig ist, wird die Innenfläche des Tanks anderen organischen Fasern oder Fäden einen harzhaltig gemacht, d. Ji., die Innenfläche besteht aus höheren Festigkeitsmodul besitzt. Schließlich sind die reinem Harz mit wenig oder keinen ungeschützt oder Glasfasern, die in Form von ungleichförmigen Bün- frei liegenden Glasverstärkungen. Deshalb wird als dein vorliegen, leichter zu handhaben und anzuwen- io zweiter Verfahrensschritt zur Herstellung des Wandden als eine Menge einzelner Fasern oder Fäden. abschnittes ein Harz 43 auf die Form 40 aufgesprüht,

Es können sowohl thermoplastische als auch duro- eine dünne Matte 42 aufgebracht und schließlich plastische Harze oder Kunststoffe Anwendung fin- weiteres Harz zur Bildung einer harzreichen Innenden, wobei die duroplastischen Harze bevorzugt wer- fläche 41 aufgetragen. Die Matte 42 umfaßt eine den, da sie im allgemeinen eine höhere Festigkeit 15 dünne Lage aus individuellen, willkürlich angeord- und Wärmestabilität aufweisen. Isophthal-Polyester- neten Glasfasern, in deren Zwischenräume ein Bindeharze sind auf Grund ihrer hohen Festigkeit und mittel, wie z. B. Polyesterharz, als Verbindung vorihres hohen Widerstandsvermögens gegenüber Korro- gesehen ist. Die harzreiche Innenfläche 41 besitzt sion besonders gut geeignet. ^{euien bei 85 b}'^s 95 Gewichtsprozent liegenden Harz-Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der 20 anteil.

Unteransprüche und in diesen niedergelegt. Für die Die Matte 42 wird dazu benötigt, um bei dem

Ansprüche 2 bis 7 sowie 9 bis 11 wird Schutz nur Aufbau der harzreichen Fläche das flüssige Harz zu

begehrt in Verbindung mit dem Hauptanspruch. stabilisieren. Die Matte 42 bildet weiterhin eine Ver-

Die nachstellende Beschreibung einer bevorzugten Stärkung und eine dimensionale Stabilisierung für

Ausführungsform der Erfindung dient im Zusam- as die harzreiche Fläche, nachdem das Harz ausge-

menhang mit der Zeichnung der weiteren Erläute- härtet ist. Wenn jedoch auf der Innenfläche der

rung. Es zeigt Kugelhalbschale eine vollständige Harzschicht auf-

F ig 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte gebaut wird, ist die Matte 42 nicht erforderlich.

Seitenansicht eines kugelförmigen Flüssigkeitstanks Nachdem die harzreiche Fläche auf die Form 40

für unterirdische Anordnung, 30 aufgebracht worden ist, wird eine durch zerhackte

F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seiten- Fasern oder Stränge verstärkte Harzwand 47 auf-

ansicht, in welcher die Herstellung eines Wand- gebaut. Die zerhackten Verstärkungsfasern 45 wer-

abschnittes des Tanks dargestellt ist, den durch eine Auftragsvorrichtung oder -pistole 46

F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 aufgetragen, welche die Fasern zunächst zerhackt

in Fig. 1, 35 und auf die Außenfläche der Form 40 aufbläst. Zur

F i g. 4'eine schematische Seitenansicht, in welcher gleichen Zeit, wenn die zerhackten Fasern auf die

die Aufbringung der Dichtung dargestellt ist, Formfläche aufgeblasen werden, wird durch eine

Fig. 5 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Harzauftragpistole 44 ein die zerhackten Fasern umTanks mit der Armaturenanordnung, gebender Nebel aus Flüssigkeitsharz 43 erzeugt, der

F i s 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 40 ebenfalls auf die Formfläche aufgebracht wird. Die

in F i g 5 und Abgabemenge der Faser-Pistole 46 und der Harz-

Fi ο 7 eine weitere teilweise im Schnitt darge- auftragspistole44 wie auch die Ausschwenkgeschwin-

stellte* Seitenansicht eines Tanks für unterirdische digkeit der beiden Pistolen bestimmen die Stärke

Lagerune ^der aufgebauten Harzwand 47.

In Fig. 1 ist ein kugelförmiger, unterirdisch zu « Im allgemeinen wird ein Wandabschnitt mit gleidilaeernder Tank 10 dargestellt. Der Tank 10 besteht mäßiger Dicke gewünscht. Bei den aus Kunststoff aus einer oberen und einer unteren Kugelhalbschale gefertigten, unterirdischen Tanks kommt es des öfte-12 bzw 14 die jeweils aus einem ausgehärteten, ren vor, daß durch Bedienungspersonen Meßstangen synthetischen Harz gefertigt ist, in welchem zer- in den Tank zwecks Kontrolle fallengelassen werden, hackte Glasfasern oder -stränge in willkürlicher An- 50 so daß durch die relativ hohe Aufprallkraft Einordnung als Verstärkung verteilt sind. Die beiden Stiche in der Tankwand entstehen. Um diesem Pro-Kugelhalbschalen oder auch Wandabschnitte 12, 14 Wem entgegenwirken zu können, kann zusätzliches stoßen mit ihren den offenen Bereich umgebenden Harz mit Verstärkungsmitteln zur Erhöhung des Ringkanten aneinander und bilden eine gemeinsame, Aufschlagwiderstandes auf den entsprechenden Beperipherische Stoßstelle oder Umfangsstoßlinie 16. 55 reich im unteren Wandabsdinitt 14 aufgespriihi Diese Umfangsstoßlinie 16 ist, wie aus Fig. 1 er- ^wer«|?ⁿ· . .

sichtlich von einer aus verstärktem Harz bestehen- Wie bereits eingangs erwähnt, ordnen sich die zerden Dichtung 30 umgeben. Die obere Kugelhalb- hackten Fasern 45 in nicht bevorzugter Orientierung schale 12 ist mit einer ebenen Fläche oder einem fast vollständig parallel zur Oberfläche der Form 4« Absatz 20 ausgestattet auf welcher ein noch zu be- 60 und bilden dadurch eine Verstärkung in den geschreibender Armaturenaufbau 60 vorgesehen ist. wünschten Richtungen. Obwohl die Fasern jede be-

D^e Kugelhalbschalen 12, 14 werden durch Auf- liebige Länge haben können, hegt der bevorzugte sprühen von zerhackten Glasfasern und flüssigem Längenbereich der zerhackten Fasern zwischen etwj Harz auf eine Formfläche mit anschließender Aus- 5 und 50 mm. Durch diese Größenanordnung wire härtung des Harzes erhalten. Dieses Arbeitsverfah- 65 eine gute Oberflächengleichheit und eine leichte Aufren ist in Fig. 2 dargestellt, in welcher die Kugel- bringung erreicht.

halbschalen 12 14 auf einer konvexen Fläche einer Wenn die Form 40, wie m F1 g. 2 dargestellt, orts-

halbkugelförmigen Form 40 hergestellt werden. fest ist, so ist es notwendig, die Pistolen 44 und 4t

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entlang einer imaginären kugelförmigen Oberfläche, sprechende Vorrichtung so mit ihren Stoßkanten an-

die in einem radialen Abstand von der Formober- -'—^J i—w— -~ A„n -;.» „„, _a\_nc. _m;, Hpm

fläche angeordnet ist, zu bewegen. Diese Methode ist dann geeignet, wenn die Aufsprüheinrichtung manuell betätigt wird.

Als Alternative zu dieser Anordnung kann die Form 40 um eine Achse rotieren und die Aufsprüheinrichtung quer auf einem Bogen, der in einer einzigen Ebene liegt, bewegt werden. Diese Anordnung

einander gehalten, so daß sie um eine mit dem Bezugszeichen y bezeichnete Achse rotieren, die rechtwinklig zu der von den beiden anstoßenden Kugelhalbschalen 12, 14 gebildeten Verbindungsebenen verläuft.

Die erste Schicht, welche von der aus zerhackten Fasern bestehenden Matte gebildet ist, wird dann auf

iigcn I,*.« I₁^₅I, ^„^ ..w. _.- „ die Umfangsstoßlinie 16 während des Rotierens der

ist insbesondere für eine automatische Aufsprühein- io Kugelhalbschalen 12,14 um die Achse y aufgebracht, richtung geeignet. Die Breite der Matte 31 ist bestimmt durch die be-

Obwohl die in F i g. 2 dargestellte Form 40 eine , sondere Beanspruchung. Wenn beispielsweise ein halbkugelförmige Gestalt aufweist, können auch For- 'Tank mit einem Fassungsvermögen von etwa 75001 men mit davon mehr oder weniger abweichender hergestellt wird, dessen Innendurchmesser etwa geometrischer Gestalt zur Herstellung von Halb- 15 2300 mm beträgt und eine nominale Wandstärke von schalen für Tanks verwendet werden. ungefähr S mm aufweist, so erscheint eine Breite der

In den meisten Fällen härtet das Harz 43 in einem Matte 31 von etwa 200 bis 300 mm zweckmäßig, gewissen Zeitraum selbst aus. Die Aushärtgeschwin- Die als Schichtunterlage verwendete Matte 31

digkeit kann jedoch durch zusätzliche Katalysatoren wird von einer Vorratsrolle od. dgl. abgenommen oder durch die Verwendung einer Wärmequelle 49 ao und umläuft eine Spannrolle 84, ehe sie in Kontakt (F i g. 2) beschleunigt werden. mit den Wandabschnitten 12, 14 gelangt. Mittels

Nachdem die Kugelhalbschale 12 oder 14 so aus- einer Aufsprühpistole 80 wird flüssiges Harz 81 auf gehärtet ist, daß sie selbsttragend ist, wird sie von der die Matte aufgebracht, sobald diese in Kontakt mit Form 40 entfernt. In manchen Fällen ist es jedoch den Kugelhalbschalen ist. Die flüssige Harzmenge ist erforderlich, zum Abheben der Kugelhalbschalen von »5 ausreichend, um die Matte durchtränken zu können, der Formoberfläche einen Luftstrom einzuleiten. Zum Glätten oder Ebnen der Matte 31 ist eine Hierfür ist in der Form 40 eine Leitung 48 vorgesehen.

Nachdem die beiden Kugelhalbschalen 12. 14 nach
der zuvor beschriebenen Weise hergestellt worden 30
sind, werden sie mit ihren offenen Enden deckungsgleich aneinander gebracht. Die Kugelhalbschalen 12.
14 werden dann durch eine die Umfangsstoßlinie 16
umschließende Dichtung 30 miteinander verbunden.
Diese mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Dich- 35 Aufsprühpistole 82 in der bereits zuvor beschriebenen tune ist in F i g. 1 und vergrößert in F i g. 3 dar- Weise mit einem Harz 83 durchtränkt. Auch hier

gestellt.

Die Dichtung 30 besteht aus wechselweise aufeinanderfolgenden Lagen aus einer Matte 31 mit zerhackten Fasern und einem gewebten Vorgespinst in Form enger Bänder, die in einer ausgehärteten Harzmasse vorgesehen sind. Die Endbereiche der Kugelhalbschalen werden gesandet (aufgerauht), so daß dadurch eine bessere Klebe- und Haftfläche für die

harzhaltige Dichtung entsteht. Da sich die aus zer- 45 die Schichten 33 und 35 in F i g. 3, sowie eine Schicht hackten Fasern bestehende Matte leichter der ge- 34 (Textillage) in der soeben beschriebenen Weise zukrümmten Oberfläche anpaßt, wird diese, wie aus sätzlich aufgetragen. Dabei können gleichzeitig meh-F i g. 3 ersichtlich, als erste Schicht aufgebracht. Das rere Schichten oder Lauen während einer einzigen gewebte Vorgespinst oder Vorgarn (Textillage) wird Umdrehung des Tanks mittels der aus Walzen, Auf in Form von Schichten 32 und 34 auf Grund seiner 50 sprühpistolen usw. bestehenden Vorrichtung auf ge-Eigenfestigkeit aufgebracht, so daß dadurch eine bracht werden.

Dichtung entsteht, die genau so fest oder noch fester Weiterhin kann auch zur Beschleunigung der Aus

ist als die Kugelhalbschalen 12, 14. Zwischen den härtung ein Wärmestrahler 88 verwendet werden beiden Textillagen ist noch eine zusätzliche, aus zer- Wenn eine mehrlagige Dichtung aufgebaut werdei hackten Fasern bestehende Matte 33 als Zwischen- 55 soll, ist es besser, mit der Erwärmung so lange zv schicht vorgesehen, durch welche die Bildung eines " -- -. - — - . . "..

Druckrolle 86 vorgesehen, durch welche Luftblasen entfernt werden und eine dichte Klebung bewirkt wird.

Auf die Matte 31 wird als nächstes die Schicht 32 aus gewebtem Vorgarn (rovings) aufgebracht, und zwar dann, wenn die Matte 31 noch naß ist. Die Schicht 32, welche geringfügig schmaler ist als die Matte 31. wird dann mittels einer weiteren Harzwird wiederum die Druckrolle 87 zum Glätten und zur Entfernung von Luftblasen verwendet.

Nachdem der Tank eine volle Umdrehung ausgeführt hat. werden diese beiden Schichten abgeschnitten und deren Enden mittels der Walzen 86 und 87 abgewickelt. Wenn eine festere Dichtung benötigt wird, werden zusätzliche Schichten, bestehend aus einer Matte mit zerhackten Fasern, wie beispielsweise

gleichmäßigeren Dichtungsaufbaues erleichtert wird. Die aus zerhackten Fasern bestehenden Schichten

31 und 33 sind geringfügig breiter als die Schichten

32 und 34, so daß sie die Kanten der Dichtung So drapieren und einen homogenen Übergang zur Tankwand bilden. Schließlich ist noch eine Lage oder Schicht 35 aus zerhackten Fasern vorgesehen, welche als letzte, oberste Lage zur Bildung einer gleichförmigen Außenfläche dient

Das Verfahren zum Aufbringen der Dichtung ist schematisch in Fig.4 dargestellt Die beiden Kugelhalbschalen 12, 14 werden durch eine ent-

warten. bis alle Verstärkungsschichten und das Han aufgebracht sind, so daß dieses durch die Verstär kungcn hindurchfließen kann und somit eine Ein bettung bildet.

Zusätzlich 7\i der eigenen, hohen Festigkeit besitz die verstärkte Harzdichtung den weiteren Vorteil, dal sie fließfest ist. Die Undurchdringlichkeit der Harz masse und die zwischen dem Harz und den Wandab schnitten des Tanks bestehende, einstückige Klebe verbindung bilde; somit eine perfekte Dichtung.

Obwohl die in Fig.3 dargestellte Dichtung au drei Schichten aus zerhackten Fasern und zw« Schichten aus gewebtem Vorgarn besteht wird in de

Praxis die Zahl der Verstärkungsschichten in der Dichtung durch die Größe des Tanks und die einwirkenden Kräfte bestimmt. Die in der Zeichnung dargestellte Dichtung 30 ist geeignet, für einen kugelförmigen Tank mit einem Durchmesser von etwa 2300 mm und einem Fassungsvermögen von etwa 75001. Genauso wie die Anzahl der Schichten variieren kann, ist es auch möglich, andere Schichtanordnungen und andere Verstärkungsformen, wie z. B. eine Glasmatte oder Mullstoff, zu verwenden.

Alternativ ist es auch möglich, für die Dichtung des Tanks 10 eine Harzmasse zu verwenden, die mit schraubenförmig gewundenen, kontinuierlichen Glasfaden verstärkt ist. Die Zahl der Schichten dieser Fadenwindungen ist dabei wiederum abhängig von der erforderlichen Festigkeit.

Wie weiterhin aus F i g. 1 ersichtlich, besitzt der kugelförmige Tank 10 einen Armaturenaufbau 60, der aus drei Kupplungs- oder Gewindeanschlüssen 62, welche an einer Platte angeordnet sind, besteht. Die gegenseitige Anordnung dieser Anschlüsse ist in F i g. 5 dargestellt. Diese drei Anschlüsse dienen z. B. als Einfüllstutzen, als Saug- oder Pumpstutzen und als Entlüftungsstutzen des Tanks 10. Die Größe der Armaturen kann dabei je nach Bedarf variieren. An einer die Anschlüsse aufnehmenden Grundplatte 68 ist weiterhin eine öse 26 angeordnet, mittels derer der Tank angehoben werden kann.

F i g. 6 zeigt auf welche Weise der Armaturenaufbau 60 am Tank 10 befestigt ist. Die Kugelhalbschale 12 des Tanks 10 besitzt eine ebene Fläche 20, welche aus aufeinanderfolgenden, schmalen, mit Harz durchtränkten Verstärkungslagen 52 aufgebaut ist und einen Absatz 50 bildet. Die Verstärkungslagen 52 entsprechen in ihrer Form der Grundplatte 68 und können aus einer Matte mit zerhackten Fasern, gewebtem Vorgarn, Mullgewebe oder anderen, hierfür geeigneten Verstärkungsstoffen bestehen. Wie aus F i g. β ersichtlich, wird im Ausführungsbeispiel eine aus zerhackten Fasern bestehende Matte verwendet, die auf Grund ihres guten Anpassungsvermögens besonders dafür geeignet ist.

Ein anderes mögliches Verfahren zur Bildung dieser ebenen Fläche ist das Aufsprühverfahren, bei dem zerhackte Glasfasern und Harz auf die Oberfläche des Tanks zur Bildung des Absatzes 50 aufgesprüht werden.

Mit dem Anbringen der Grundplatte 68 auf der Fläche 20 erfolgt gleichzeitig die Installation des Armaturenaufbaues 60. Der Armaturenaufbau 60 wird dabei noch vor der Aushärtung des Harzes im Absatz 50 auf die Fläche 20 aufgebracht, so daß eine Verbindung zwischen der metallenen Grundplatte 68 und dem aufgebauten Absatz 50 entsteht Die Stutzen oder Leitungen 62 werden dann so an die Grundplatte 68 angeschweißt daß sie beidseitig aus der Platte herausragen (F i g. 6). Diese Leitungen erstrekken sich durch öffnungen 54, welche in der Kugelhalbschalc 12 und im Absatz 50 vorgesehen sind, bis in das Innere des Tanks 10.

Über die Grundplatte 68 werden zusätzliche Verstärkungslagen 72, z. B. Matten aus zerhackten Glasfasern, angeordnet Diese Lagen oder Schichten 72 erstrecken sich bis über die Kanten der Grundplatte 68 hinaus und bedecken einen Teil der Tankwand Jede der aufeinanderliegenden Lagen ist geringfügig größer als die vorhergehende Lage, so daß in der mit dem Bezugszeichen 74 bezeichneten Krümmung des Wandabschnittes 12 ein glatter Übergang erfolgt Die Verstärkungsschichten 72 sind mit Öffnungen versehen, aus welchen die Leitungen 62 und die öse 26 herausragen. Die Schichten sind weiterhin ausreichend mit Harz durchtränkt, so daß sie nach dem Aushärten des Harzes ein integraler Bestandteil des Tanks 10 sind. Somit ist die Grundplatte 68 in einer verstärkten Harzstruktur eingebettet.

Zum Schließen von Luftlöchern 76 wird ein flüssiges Harz verwendet, dem ein Aufdickungsmittel zur

ίο Erhöhung der Viskosität beigegeben ist. Dieses Harz dichtet weiterhin die mit Bezugszeichen 78 bezeichneten Stellen der Leitungen ab.

Der Aufbau des Absatzes 50 auf der Fläche 20 des Tanks 10 erfordert keine Unterbrechung der kugelförmigen Oberfläche, so daß sich deshalb auch keine Spannungsbereiche ergeben. Da darüber hinaus auch beide Kugelhalbschalen 12 bzw. 14 die gleichen Abmessungen aufweisen, kann für beide Abschnitte eine einzige Form verwendet werden.

»o In F i g. 7 ist eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Kugelhalbschale 12' dargestellt, bei der die ebene Fläche 20' als integraler Bestandteil der Tankwand ausgebildet ist. Der ebene Teil des Wandbereiches 90 bildet eine Tangente zur theoreti-

»5 sehen Verlängerung der kugelförmigen Innenfläche 5 der Kugelhalbschale 12'. Die Kugelhalbschale 12' wird entsprechend dem an Hand der F i g. 2 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei jedoch die Form 40 mit einem kegelstumpffönnigen Aufsatz ausgestattet ist. Die Kugelhalbschale 12' besitzt einen kegelstumpfförmigen Übergangsabschnitt 91, welcher die Vertikalkräfte auf der Oberfläche 20' in auf den kugelförmigen Teil der Kugelhalbschale wirkenden Druckkräfte umwandelt. Trotz dieses baulichen Kennzeichens ist die Verbiegekraft des ebenen Abschnittes der Wand geringer als beim übrigen Wandabschnitt. Aus diesem Grunde ist es günstig, wenn der ebene Abschnitt auf eine Größe begrenzt ist, die zur Aufnahme der Grundplatte 68 ausreicht.

Wie bereits an Hand der F i g. 6 beschrieben wurde, ist es auch bei der Ausführungsform nach F i g. 7 von Vorteil, wenn die Grundplatte 68 noch vor dem Aushärten des Harzes aufgebracht wird, so daß nach erfolgter Aushärtung eine feste Verbindung zwischen Grundplatte und der Tankwand entsteht. Wenn jedoch der ebene Abschnitt der Tankwand zusammen mit der übrigen Kugelhalbschale 12' in der Form hergestellt wird und aushärtet, so ist es vorteilhaft, eine Lage aus verstärktem, ungehärteten Harz auf die ebene Oberfläche 20' aufzubringen, noch ehe der Armaturenaufbau befestigt wird. Die Oberfläche 20' wird dabei zuerst durch Sandstrahlung aufgerauht. Dann werden zwei oder mehr Lagen aus Matten 96 mit zerhackten Fasern, welche mit Harz durchtränkt sind, auf die Oberfläche 20' aufgebracht.

Weiterhin sind in den Matten 96 sowie im ebenen Abschnitt der Tankwand 90 öffnungen 94 zur Aufnahme der Leitungen oder Stutzen 62 vorgesehen. Schließlich werden noch Lagen 98 aus Fasern, welche ebenfalls mit Harz durchtränkt und mit Öffnungen für die Leitungen 62 ausgestattet sind, über der Grundplatte 68 angeordnet und einstückig mit der Kugelhalbschale 12 verbunden.

Obwohl die Rächen20 und 20' in den Fig.6 und 7 parallel zur Umfangsstoßlinie 16 ausgerichtet sind, können sie doch in bezug auf diese an jeder beliebigen anderen Stelle der Tankoberfläche vorgesehen werden. Wie weiterhin aus den Fig. 6 und 7

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ersichtlich, sind die Flächen 20 und 20' eben, da auch die Grundplatte CS eben ist. Wenn es dagegen zweckmäßig sein sollte, die Grundplatte 68 anders zu formen, so kann auf der Tankoberfläche an Stelle der ebenen Flächen 20 bzw. 20' eine entsprechend angepaßte Konfiguration gewählt werden.

Der in F i g. 1 dargestellte, unterirdische Tank 10 ist für die meisten Einbauten geeignet. Doch können in einigen Fällen spezielle Probleme bei der Verwendung von unterirdischen Kunststofftanks auftreten. Eines dieser Probleme ist das Bestreben des Tanks zu schwimmen, wenn der Grundwasserspiegel ansteigt. Zur Vermeidung dieses Schwimmbestrebens wird der Tank durch Kabel im Boden verankert. Zu

diesem Zweck ist der in Fig. 1 dargestellte Tank 10 mit stegförmigen Führungen 22 zur Aufnahme der Verankerungskabel 24 ausgestattet Diese Führungen bestehen aus einem rinnenförmig gestalteten Teil das auf den Tank mittels eines darübergelegten, mit der Tankwand verbundenen Bandes aus einer harzdurchtränkten Fasermatte angeordnet wird. Durch das Vorhandensein der Führungen 22 wird weiterhin eine Beschädigung der Tankwand, hervorgerufen durch die Kabelbewegung, verhindert.

Merkmale bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele, auf welche keine An
sprüche gerichtet sind, sollen keinen Patentschutz genießen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

zeichnet, daß auf eine Halbkugelfonn eine erste Harzschicht aufgebracht und auf diese eine Matte aus ungleichmäßig verteilten, einzelnen Glasfasern angeordnet wird, daß anschließend weiteres Harz und Glasfaserbündel oder Einzelfasern in zerhackter Form aufgebracht und nach Aushärtung die sich ergebenden Kugelschalen im Stoß verbunden werden. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die zerhackten Glasfaserbündel oder Einzelfasem und Harz auf die Form aufgesprüht werden. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Umfangsstoßlinie zunächst eine Matte aus zerhackten Glasfasern aufgebracht und mit Kunstharz getränkt wird und auf diese Matte eine gewebte Textillage in Form enger Bänder in einer ausgehärteten Harzmasse aufgebracht und mit flüssigem Kunstharz durchtränkt wird. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer der Halbkugelschalen ein ebenflächiger Absatz aus härtbarem Harz und Glasigem aufgebaut wird, daß in diesem Absatz wenigstens eine mit in das Innere des von den beiden Kugelhalbschalen gebildeten Tanks reichende öffnung eingearbeitet wird, daß ferner in diese öffnung eine Leitung eingeführt wird, die einer auf dem Absatz angeordneten Grundplatte zugeordnet ist, und daß die Grundplatte mittels einer Schicht aus Harz und Glasfasern auf dem Absatz befestigt wird. Patentansprüche:

1. Unterirdischer Speichertank zur Aufnahme von insbesondere korrodierenden Flüssigkeiten, wie Benzin, Heizöl u. dgl., bestehend aus zwei teilweise aus gehackten Glasfasern aufgebauten und mittels einer mit Kunstharz getränkten Glasfasermatte manschettenartig im Stoß verbundenen Schalenhälften, deren innere Oberflächen kunstharzangereichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, die Schalenhälften als Kugelhalbschalen (12, 14) ausgebildet sind und ausschließlich aus zerhackten, in einer Harzmatrix eingebetteten Bündeln »5 von Glasfasern oder einzelnen Glasfasern bestehen, wobei diese Glasfasereinlagerungen (45) im wesentlichen parallel zur Halbschalenoberfläche orientiert sind.

2. Speichertank nach Anspruch 1, wobei der _ao unmittelbar die innere Oberfläche bildende Teilbereich der Kugelhalbschalen im wesentlichen ausschließlich aus von einer dünnen Matte aus Glasfasern gehaltenem Kunstharz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die so gebildete Innenfläche (41) einen Harzanteil zwischen 85 und 95 Gewichtsprozent aufweist.

3. Speichertank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der restliche Teilbereich der Kugelhalbschalen (12, 14) au·- etwa 25 bis 45 Gewichtsprozent Harz und 55 bis 75 Gewichtsprozent im Harz dispergierten Glasfasern besteht.

4. Speichertank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beide Kugelhalbschalen (12, 14) verbindende Dichtung (30) aus wechselweise aufeinanderfolgenden Lagen einer ersten Glasfasermatte (31) aus zerhackten Glasfasern als Schichtunterlage und einer gewebten Textillage (32) besteht.

5. Speichertank nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schichten von Textillagen (32, 34) vorgesehen sind, zwischen denen