DE2050717C3

DE2050717C3 - Unterirdischer Speichertank und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2050717C3
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: 1975-06-12
Also published as: GB1301868A; CA921841A; NL7015023A; US3680727A; DE2050717B2; FR2065940A5; DE2050717A1; BE757480A

Description

2. Speichertank nach Anspruch I, 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) aus etwa 25 bis 45 Ge-Wichtsprozent 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 35 (30) aus wechselweise aufeinanderfolgenden Lagen einer ersten Glasfasermatte (31) aus zerhack ten Glasfasern als Schichtunterlage und einer

gewebten Textülage (32) besteht.

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

eine zusätzliche, aus zerhackten Fasern be- Die Erfindung betrifft einen unterirdischen Speistehende Matte (33) ats 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- so 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 11110 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. Speicheitank 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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'- w>fden dann noch durch weiteres Bewickeln mit ;> Strängen und Bindungen mit den Hauptköipern «erfunden» Dej: Aufbau eines solchen zigarrenförmigen ,-ijSpejcheflgnlis ist umständlich und isompttdert, der jSpeidiertank besteht aus mehrer ?n. Harz- und GJas- - faserschiehtieii unter Einschluß von Verstäikungs-/ rippeneinlagen und Stabilisierungsanordnungen und benötigt zu seiner Herstellung fcompliüerte Wickelmaschinen, die in entsprechend geregelter Weise für Vorschub der Glasfaserwickel, Harzzufühnmg u. dgl. sorgen.

Weiterhin ist aus dem Buch von Empacher, »Der Bau von Kunststoff-Booten«, Verlag Delhis, Klasing & Co., 1964, auf den S. 79 und 83, die Herstellung von Bootskörpern bekannt, wobei Glasfasern in kiemgeschnittener Form zusammen mit Kunststoff in eine Formschale gespritzt werden. Diese Veröffentlichung geht jedoch nicht f'ber das hinaus, was als Spritzverfahren beim Aufbau der Endkappen bei dem unterirdischen Speichertank der GB-PS 1 110 572 ohnehin schon bekannt ist.

Ein dem Speichertank in der britischen Patentschrift vergleichbarer Kunststoffbehälter, der ebenfalls aus glasfaserverstärktem wärmehärtendem Harz besteht, ist noch entnehmbar der DT-AS 1 293 693, ein weiterer Behälter für die Lagerung von Heizöl dem DT-Gbm 1992 481, dessen Wandteile aus einem härtbaren Kunststoff mit Glasfasereinlagen bestehen, jedoch insofern unterschiedlich aufgebaut ist, daß einzelne Segmente aus verstärktem Kunststoff vorgesehen sind, die mit Hilfe von Überlappungsverbindungen zu Behälterteilen zusammengesetzt sind, wobei die Behälterteile dann ihrerseits über eine Flanschverbindung durch Schrauben miteinander verbunden sind. Die Behälterteile sind spiegelsymmetrisch ausgebildet, und die diese bildenden, ringförmigen Segmente sind aus einem konischen Rohrkörper durch Auftrennen hergestellt. Ein für den unterirdischen Einbau geeigneter Glasfasertank zur Aufnahme von Ol ist bekannt aus der S. 8 der »VDI-Nachrichten«, Nr. 4 vom 27. Januar 1965, auch dieser Glasfasertank besteht aus einer Mischung von Kunstharz und Glasfasern, wobei auf seiner Außenfläche Kreuz- und Querwinc'mgen von Glasfasersträngen oder Glasfaservorgespinsten in mehreren Schichten übereinander angebracht sind, die dem Tank seine Festigkeit geben. Der Tank ist weiterhin durch eine Anzahl wulstiger Glasfaserreifen verstärkt und besitzt die Form von zwei an der Stelle ihres größten Durchmessers miteinander verbundenen, leicht kegelförmigen Zylindern. Auch dieser bekannte Glasfasertank dürfte mit dem eingangs genannten unterirdischen Speichertank der britischen Patentschrift 1110 572 übereinstimmen. Ein weiterer Flüssigkeitstankbehälter, der jedoch lediglich aus mit Hilfe von Kunstharzklebstoffen verbundenen Kunststoffschichten besteht, ist entnehmbar dem Gebrauchsmuster 1 760 743; dieser Behälter ist aus einem oder mehreren, untereinander gleichen, einteiligen, im Querschnittskreis ellipsen- oder kofferförmigen Schüssen und zwei Bodenteilen gebildet, die durch stumpfe oder überlappte Stöße miteinander verbunden sind. Wesentlich ist hierbei, daß die Verbindungswülste oder Überlappungen an der Außenseite liegen, so daß die Innenseite der Behälterwand von Vertiefungen oder Rillen frei ist. Schließlich kann der Zeitschrift »Modern Plastics«, Heft 2, Oktober 1961, auf S. 94 ein sphärischer, el. h. kugelfönniger Tank entnommen
weitere Angaben
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aufgebaut, sondern besteht aus mehreren Eijizßlteilen, die in bestimmter Weise zusammengesetzt sind, die weiteren Ausführungen in dieser Veröffemlichung beziehen sich auf die arcMteskturmäßige Schönheit der Ovalform und betreffen Verstärkungen

15, iund Versteifungen des auf einem Hochgerüst gelagerten Tanks.

Der US-PS 3 235 289 sowie der GB-PS 829 179 können dann noch Anweisungen entnommen werden, wie unter Verwendung von Bändern mit darin

so eingeschlossen glasfaserverstärkten Kunstharzschichten im Stoß aneinandcrgelegte Rohre stumpf miteinander verbunden werden können.

Im übrigen ist es aus der eingangs schon genannten GB-PS 1 110 572 auch bekannt, zur Erzielung

»5 einer besonderen Korrosionsfestigkeit die inneren Oberflächen der Sdhalenhälften des Speichertanks besonders mit Kunstharz anzureichern. Der organische Einbau von Armaturen in einen schichtweise aufgebauten Kunststofftank ist dann ebenfalls noch der schon genannten DT-AS 1 293 693 als bekannt zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von den bekannten zylindrischen Speichertanks auf einer Glasfaser-Kunstharz-Basis einen sol-

3s chen Tank preiswerter und widerstandsfähiger aufzubauen, gleichzeitig die Herstellung drastisch zu vereinfachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs als bekannt vorausgesetzten,

4« unterirdischen Speichertank und besteht darin, daß, wie an sich bekannt, die Schalenhälften als Kugelhalbschalen ausgebildet sind und ausschließlich aus zerhackten, in einer H&rzmatrix eingebetteten BUndein von Glasfasern oder einzelnen Glasfasern bestehen, wobei diese Glasfasereinlagerungen im wesentlichen parallel zur Halbsdhalenoberfläche ortentiert sind.

Der erfindungsgemäß« Speichertank löst mit einem Schlag Probleme, die bei den zylinderförmigen, relativ dünne Wandabschnitte aufweisenden Tanks zu komplizierten Konstruktionen geführt haben, um den Tank so auszubilden, daß er den von dem umgebenden Erdreich herrührenden radialen Druckkräften widerstehen kann. Es ist daher auf Grund des kugel-

5$ föratigen Aufbaus, wie leicht einzusehen ist, nicht mehr notwendig, Verstürkungsrippen oder Bandagen aus Fasern vorzusehen, da die an sidh bekannte Kugelform eine beträchtliche Beulfestigkeit auf Grund ihrer allseitig gekrümmten Außenfläche auf^o we«t. Gleichzeitig weisen die Glasfasern auf Grund uer ihnen innewohnenden Festigkeit auch eine gegenüber inneren Berstkräften ausreichend hohe Zugfestigkeit auf. Die Erzielung ausreichend hoher Festigkeitseigenschaften soldier unterirdischer Speichertanks ist ein absolutes Erfordernis, um gegen eine Umweltverschmutzung ausreichend gesichert zu sein. Weiterhin ist vorteilhaft, daß sich auf Grund der in regelloser Anordnung zusammen mit dem

mit der Erfindung bevorzugte Aufsprühverfahren. Deshalb wird, wenn nicht größere Zugfestigkeit der Faserwicklungen die dominierende Eigenschaft ist oder zu sein braucht, wie beim vorliegenden unterirdischen Speichertank, die mit den zerhackten Verstärkungsfasern versehene Zusammensetzung¹ bevorzugt.

Wie bereits eingangs erwähnt, bewirkt die mehrfache räumliche Krümmung der Wand eines kugel-

Formel ermittelt:

Kunstharz aufgesprühten zerhackten Glasfasern die Herstellung beträchtlich vereinfacht, da dieser Vorgang ^ieäfgHch so lange' durchgeführt zu werden braudrtTbis eine entsprechend gewünschte Wanddicke füF den angestrebten Zweck erreicht ist. Man !«fengii.aäl ^ese^Weife, zu' einem äußerst widerstaaasfMhigen Speicnertank, der lediglich noch durch Umwickeln der StoÖkanten der beiden aneinander-

¹ ti&wHtann* ein erfindungsgernäßer Speichertank 10 förmigen Tanks einen größeren¹ Widerstand gegenleicht gebaut sein und bringt aus diesem Grunde über einer Ausbeulung oder Verbiegung als bei anntcht 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- Brde ausgeübten Druckkräften widersteht, wird die gemäße Speichertank im Gegensatz zu den eingangs 15 hierfür erforderliche Wandstärke nach folgender genannten bekannten Anordnungen nur eine einzige, ** * '""*' durch das Aneinanderfügen der beiden Kugelschalenhälften gebildete Verbindungsnaht aufweist, so daß auch die Sicherheit gegenüber einem Lecken beträchtlich erhöht ist. »°

Es ist eingangs schon darauf hingewiesen worden, daß der Zeitschrift «Modern Plastics« ein im wesentlichen kugelförmiger Speichertank entnommen werden kann; bei diesem Speichertank handelt es sich jedoch um einen Hochdruckbehälter für Flüssig- »5 Ketten, der auf ein hohes Widerstandsvermögen gegenüber inneren Bersthräften ausgelegt ist und daher einen komplizierten und teuren Aufbau aufweist. Ein unterirdischer Einbau ist bei diesem bekannten Tank nicht vorgesehen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die den Tank bildenden Kugelhalbschalen in einfacher Weise mit Hilfe eines Aufsprübverfahrens hergestellt, wobei einzelne Glasfaser oC,=- KE

Hierin bedeutet:

kritische Beul- oder Biegefestigkeit,

eine Konstante,

Elastizitätsmodul des Wandmaterials, Tankradius, Wandstärke des Tanks.

Wie aus der obigen Formel zu entnehmen ist, ändert sich die Beulfestigkeit der ausgehärteten Wand mit dem Quadrat der Wandstärke aber nur mit der ersten Potenz des Elastizitätsmoduls. Obwohl also, wie schon erwähnt, eine harzhaltige, mit durchgehenden Faserwicklungen verstärkte Wand einen

bündel und gegebenenfalls auch Einzelfasern rjsam- 35 größeren Elastizitätsmodul aufweist, wird es doch sien mit Kunstharz gleichzeitig auf eine Form oder vorgezogen, die Wandstärke durch Aufbringen, nämeine Fläche aufgesprüht werden und das Verhältnis lieh 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 Harzmatra die wesentlich teurere Faseraufwicklungskonstraktion aus willkürlich dispergierten zerhackten Glasfaser- ν anzuwenden. Aus diesem Grunde erscheint ein Auf-

sprühverfahren zur Herstellung von kugelförmigen unterirdischen Tanks, bei denen die Beul- oder Biegefestigkeit die dominierende Eigenschaft sein muß, vorteilhafter.

Zusätzlich zu den wirtschaftlichen Vorteilen vermittelt die Verwendung zerhackter Fasern als Verstärkungskomponente gegenüber der kontinuierlichen

elementen ergibt.

Die zerhackten Verstärkungsfasern oder -stränge bzw. Einzelfasern werden dem Harz zur Bildung eines zusammengesetzten Materials zugefügt, das einen bedeutend höheren Elastizitätsmodul aufweist als das Harz allein. Der Modul dieser Zusammensetzung ist abhängig von der Menge des dem Harz den, versucWjft fläche der Fonn,

ais Verstärkung zugefügten Glases. Da jedoch die Faseraufwicklungskonstruktion noch weitere Vor-Glasfaserverstärkuttg normalerweise teurer ist als züge. Wenn die ungleichförmigen, zerhackten Fasern der Harzwerkstoff selbst, wird durch ein optimales so oder Stränge auf die Form oder eine andere Fläche β*. ***«»■«».»*» -,„,.«., -—, . „ _... .. _>-^__·._:- mjj^enj ,uässigea Harz Auigesprühi wer

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gleichen Durchmesser auch an den Enden der aus Glas gefertigten Fasern zu erhalten und keine mehr öder weniger konischen Fasern, wie sie entweder durdh ein Zentrifugal-Streckungs-Verfahren oder mittels eines Gasstromes erzeugt werden. Ein anderer Grund liegt darin, daß das Glas gegenüber anderen organischen Fasern oder Fäden einen höheren Festigkeitsmödül besitzt. Schließlich sind die Glasfasern, die in Form von ungleichförmigen Bündeln'iyorliiEgenj leichter zu handhaben und anzuwen- den als eine Menge einzelner Fasern oder Fäden.

Es können sowohl thermoplastische als auch duroplastische Harze oder Kunststoffe Anwendung finden, wobei die duroplastischen Harze bevorzugt werden, da sie im allgemeinen eine höhere Festigkeit und Wärmestabilität aufweisen. Isophthal-Polyesterharze sind auf Grund ihrer hohen Festigkeit und ihres hohen Widerstandsvermögens gegenüber Korrosion besonders gut geeignet.

Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der »o Unteransprüche und in diesen niedergelegt. Für die Ansprüche 2 bis 7 sowie 9 bis 11 wird Schutz nur begehrt in Verbindung mit dem Hauptanspruch.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusam- »5 menhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines kugelförmigen Flüssigkeitstanks für unterirdisch? Anordnung,

F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht, in welcher die Herstellung eines Wandabschnittes des Tanks dargestellt ist,

F i g. 3 eine Sdhnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

F i g. 4 eine schematische Seitenansicht, in welcher die Aufbringung der Dichtung dargestellt ist,

Fig. S eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Tanks nut der Armaturenanordnung,

F i g. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in F i g. 5 und

F i g. 7 eine weitere, teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Tanks für unterirdische Lagerung.

In F i g. 1 ist ein kugelförmiger, unterirdisch zu lagernder Tank 10 dargestellt. Der Tank 10 besteht aus einer oberen und einer unteren Kugelhalbschale 12 bzw. 14, die jeweils aus einem ausgehärteten, synthetischen Harz gefertigt ist, in welchem zerhackte Glasfasern oder -stränge in willkürlicher An- Ordnung als Verstärkung verteilt sind. Die beiden Kugelhalbschalen oder auch Wandabschnitte 12, 14 stoßen mit ihren, den offenen Bereich umgebenden Ringkanten aneinander und bilden eine gemeinsame, peripherische Stoßsteile oder Umfangsstoßhnie 16. tjiese Umfangsstoßimie 16 ist, wie aus Fig. 1 eriichöich, von einer aus verstärktem Harz bestehenden Dichtung 30 umgeben. Die obere Kugelhalbxcbale 12 ist mit einer ebenen Fläche -oder einem Absatz 20 ausgestattet, auf welcher ein noch zu be- «ο schreibender Aianaturenaafbau«0 vorgesehen ist

Die Kugeftalbschalen 12, 14 werden durch Anf-BprShen von zerhackten Glasfasern und flüssigem Harz auf «ine Ponnnactie nut anscnlfeßender Aus-Härtung des Harzes erhalten, Besses ;A^beitsvetfah- S₅ ten ist in Fig.2 dwtgßiiäit, in wett&ef die Kagelfiaibschäfen 12,14 auf eine* konvexen Fläche einer Zunächst wird auf die Formoberfläche eine Schicht aus einem Antihaftmittel durch eine nicht eigens dargestellte Auftragseinrichtung aufgebracht.

Da bekannt ist, daß Glas gegenüber gewissen, gelegentlich im Benzin gefundenen Additiven korrosionsanfällig ist, wird die Innenfläche des Tanks harzhaltig gemacht, d. h., die Innenfläche besteht aus reinem Harz mit wenig oder keinen ungeschützt oder frei liegenden Glasverstärkungen. Deshalb wird als zweiter Verfahrensschntt zur Herstellung des Wandabschnittes ein Harz 43 auf die Form 40 aufgesprüht, eine dünne Matte 42 aufgebracht und schließlich weiteres Harz zur Bildung einer harzreichen Innenfläche 41 aufgetragen. Die Matte 42 umfaßt eine dünne Lage aus individuellen, willkürlich angeordneten Glasfasern, in deren Zwischenräume ein Bindemittel, wie z. B. Polyesterharz, als Verbindung vorgesehen ist. Die harzreiche Innenfläche 41 besitzt einen bei 85 bis 95 Gewichtsprozent liegenden Harzanteil.

Die Matte 42 wird dazu benötigt, um bei dem Aufbau der harzreichen Fläche das flüssige Harz zu stabilisieren. Die Matte 42 bildet weiterhin eine Verstärkung und eine dimensional Stabilisierung für die harzreiche Fläche, nachdem das Harz ausgehärtet ist. Wenn jedoch auf der Innenfläche der Kugelbalbschale eine vollständige Harzschicht aufgebaut wird, ist die Matte 42 nicht erforderlich.

Nachdem die harzreiche Fläche auf die Form 40 aufgebracht worden ist, wird eine durch zerhackte Fasern oder Stränge verstärkte Harzwand 47 aufgebaut. Die zerhackten Verstärkungsfasern 45 werden durch eine Auftragsvorrichtung oder -pistole 46 aufgetragen, welche die Fasern zunächst zerhackt und auf die Außenfläche der Form 40 aufbläst Zur gleichen Zeit wenn die zerhackten Fasern auf die Formfläche aufgeblasen werden, wird durch eine Harzauftragpistole 44 ein die zerhackten Fasern umgebender Nebel aus Flüssigkeitsharz 43 erzeugt, der ebenfalls auf die Formfläche aufgebt acht wird. Die Abgabemenge der Faser-Pistole 46 und der Harzauftragspistole 44 wie auch die Ausschwenkgeschwindigkeit der beiden Pistolen bestimmen die Stärke der aufgebauten Harzwand 47.

Im allgemeinen wird ein Wandabschnitt mit gleichmäßiger Dicke gewünscht Bei den aus Kunststoff gefertigten, unterirdischen Tanks kommt es des öfteren vor, daß durch Bedienungspersonen Meßstangen in den Tank zwecks Kontrolle fallengelassen werden, so daß durch die relativ hohe Aufprallkraft Einstiche in der Tankwand entstehen. Um diesem Pro-

itzliches

blem entgegenwirken zu

Harz mit Verstärlcung^i ., _ ___v _₌_______o __^

Aufschlagwiderstandes auf ääeä entsprechenden Bereich im unteren Wan^äSjpimtt 14 * aufgesprüht werden. "'^" * " *' r>

Wie bereits eingangs erwafiftC ordnen sich die'zerhackten Fasern 45 in nicht SCTprzugtlfe Onentieruna fast vollständig paraüel af'ÖT" ^* ^a " ^^ und bilden dadurch eine Ve wünschten Richtungen.

liebige Länge haben fc „

Längenbereich der zerhacken 5 und 50 mm. Öurch *~^s ^ «ine gute Oberfläch' bringung erreicht

Wenn die For* 40;|öe fn Fig.2 fest ist, so ist es notwendig, die Pistötefi4ä and

509624/14:

entlang einer imaginären kugelförmigen Oberfläche, die in einem radialen Abstand von der Formoberfläche 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 ist insbesondere für eine automatische Aufsprühein- »o richtung geeignet.

Obwohl die in Fig.2 dargestellte Form40 eine halbkugelförmige Gestalt aufweist, können auch Formen mit davon mehr otter weniger abweichender geometrischer Gestalt zur Herstellung von Halbschalen für Tanks verwendet werden.

In den meisten Fällen härtet das Harz 43 in einem gewissen Zeitraum selbst aus. Die Aushärtgeschwindigkeit kann jedoch durch zusätzliche Katalysatoren oder durch die Verweisung einer Wärmequelle 49 »0 (F i g. 2) beschleunigt werden.

Nachdem die Kugelhalbschale 12 oder 14 so ausgehärtet ist, daß sie selbsttragend ist, wird sie von der Form 40 entfernt. In manchen Fällen ist es jedoch erforderlich, zum Abheben der Kugelhalbschalen von as der Formoberfläche einen Luftstrom einzuleiten. Hierfür ist in der Form 40 eine Leitung 48 vorgesehen.

Nachdem die beiden Kugelhalbschalen 12,14 nach der zuvor beschriebenen Weise hergestellt worden sind, werden sie nut 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- 3$ tung ist in F i g. 1 und vergrößert in F i g. 3 dargestellt.

Die Dichtung 30 besteht aus wechselweise aufeinanderfolgenden Lagen aus einer Matte 31 mit zerhackten Fasern und einem gewebten Vorgespinst in «o 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 zerhackten Fasern bestehende Matte leichter der gekrümmten Oberfläche anpaßt, wird diese, wie aus F i g. 3 ersichtlich, als erste Schicht aufgebracht Das gewebte Vorgespinst oder Vorgarn (Textillage) wird in Form von Schichten 32 und 34 auf Grund seiner so Eigenfestigkeit aufgebracht, so daß dadurch eine prchtung:<ritsteht, die genau so fest oder noch fester ist IaIs die Kugelhalbschaleali, 14. Zwischen den beitien textiUagen. ist noch eine zusätzliche, aus zerhackten fasern bestehende Matte 33 als Zwischen- SS -Schicht vorgesehen, durch welche die Bildung eines gleichmäßigeren Dichtungsaufbaues erleichtert wird. DUf aus, zerhackten Fasern bestehenden Schichten 3iTiihd 33"slnd geringfügig breiter als die Schichten 32'unä.34, so daß. sie .die,J&ftten der Dichtung dragieren und einen homogenen Übergang zur Tank-'vahd. bi'dcn Schließlich fit. noch eine Lage oder „**.,. ,* _».. -ä_rha__ckten"^l _r^rn vorgesehen,

ι-Bildung einer

Dichtung 30 Die beiden Cot*

«5 sprechende Vorrichtung so mit ihren Stoßkanten aneinander 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 die Umfangsstoßlinie 16 während des Rotierens der Kugelhalbschalen 12,14 um die Achse y aufgebracht. Die Breite der Matte 31 ist bestimmt durch die besondere Beanspruchung. Wenn beispielsweise ein Tank mit einem Fassungsvermögen von etwa 7S001 hergestellt wird, dessen Innendurchmesser etwa 2300 nun beträgt und eine nominale Wandstärke von ungefähr 8 mm aufweist, so erscheint eine Breite der Matte 31 von etwa 200 bis 300 mm zweckmäßig.

Die als Schichtunterlage verwendete Matte 31 wird von einer Vorratsrolle od. dgl. abgenommen und umläuft eine Spannrolle 84, ehe sie in Kontakt mit den Wandabschnitten 12, 14 gelangt. Mittels einer Aufsprühpistole 80 wird flüssiges Harz 81 auf die Matte aufgebracht, sobald diese in Kontakt mit den Kugelhalbschalen ist. Die flüssige Harzmenge ist ausreichend, um die Matte durchtränken zu können. Zum Glätten oder Ebnen der Matte 31 ist eine 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 Harz-Aufsprühpistole 82 in der bereits zuvor beschriebenen Weise mit einem Harz 83 durchtränkt. Auch hier wird 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 die Schichten 33 und 35 in F i g. 3, sowie eine Schicht 34 (Textillage) in der soeben beschriebenen Weise zusätzlich aufgetragen. Dabei können gleichzeitig mehrere Schichten oder Lagen während einer einzigen Umdrehung des Tanks mittels der aus Walzen, Aufsprühpistolen usw. bestehenden Vorrichtung aufgebracht werden.

Weiterhin kann auch zur Beschleunigung der Aushärtung ein Wärmestrahler 88 verwendet Wenn eine mehrlagige Dichtung aufgebaut^ soll, ist es besser, mit der Erwärmung " warten, bis alle Verstärkungsschichten und > aufgebracht sind, so daß dieses durch die kungen hindurchfließen kann und somit bettung büdet J, ^*

Zusätzlich zu der eigeneil, hohea.EesJigTceTfet die verstärkte Harzdichtung den weiteren Vb sie fließfest ist. Die tlndurchdringEchkeit dermasse und die zwischen dem Harz und denWairclabschnitten des Tanks bestehende, einstäckig&^e^ verbindung bildet somit eine perfekte Üichömg. _i;.

Obwohl die in Fig,5 dai^estegte "^*-*^¹ -drei Schichten aus. aerJhackten. Schichten aus j ----^?-*

aus

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 Glasfäden 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. 6 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 Armarurenaufbau 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 Kugelhalbschale 12 und im Absatz 50 vorgesehen sind, bis in das Innere des Tanks 10.

Ober 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 S Aushärten des Harzes ein integraler Beständteil 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 Auf dickungsmittel 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

is 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 Ausfiihrungsform 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 S der Kugelhalbschale 12'. Die Kugelhalbschale 12' wird entsprechend dem an Hand der Fig.2 beschriebenen Verfahren hergestellt wobei jedoch die Form 40 mit einem kegelstumpfförmigen Aufsatz

so 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.

«o 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

so 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 emstuckigrmit der Kugelhalbschale 12 verbunden. Obwohl die Flächen 20 und 20' in den Fig. 6

und 7 parallel zur Umfangsstößlime 16 ausgerichtet sind, können sie doch in bezug aulLdiese^an jeder beliebigen anderen Stelle der TankbberflacTfe vorgesehen werden. Wie weiterhin aas den Vijg^ölrad 7

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ie- an Stelle der entsprechend ange- £Q^gew§to werden.

Ifer hi Fifri dargesstellte, unterirdische Tank 10 ist f^ die n^^en Einbauten geeignet Doch können ίαι einige» Fj|leji_ spezielle PrpMeme bei der Verwendpiig yon ^tntfsniroiscficn ICnnsf^JQjfft^nitiy auftreten. Etoe^^^l^Jblieme fet das Bestreben des Tanks zu schwimmen, wenn der Grundwasserspiegel ansteigt Zar Vermeidung dieses Schwimmbestrebens wird der Tank durch Kabel im Boden verankert Zu

diesem Zwecfeist dejrjaf ifr 1 darges^mCf^W mit slegförmigen Führungen 22 zup a\Tifea|tg^ der Verankerungskabel 24 ausgestattet Die?? E&ljpingen bestehen aus einem rinnenfönnig-gestalteten Teil, das auf den Tank miitels eines darabergelegten,*3nitider Tankwand verbundenen Bandesaus einer harzdurchtränkten Fasermatte angeordnet wird. 'Durch das Vorhandensein der Führungen 22 wird weiterhin eine Beschädigung der Tankwand, hervorgerufen ^urch die Kabelbewegung, verhindert

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

eine HaJfefcug^ubna efaer«&te ?.ejneMjitte ^as-

zerhackter Fnnn aufgebracht und nach Aus-Ibäming die sieb ergebenden Kugelschalen im i&ofi verbunden neerden.

% Verfahren nach Anbruche, dadurch gekennzeichnet, dtfß in an sich bekannter Weise die zerhackten Glasfaserbündel oder Einzelfaseni und Harz auf die Form aufgesprüht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Umfangsstoßünie zunächst eine Matte aus zerhackten Glasfasern aufgebracht trad mit Kunstharz getränkt wird und auf diese Matte eine gewebte Textülage 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 Glasfasern aufgebaut wird, daß in diesem Absatz wenigstens eine mit in dar 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.

«,dg«, NäSe&ead aus zw» -_- „._Jtesi dasfesero ausgebauten 5'eiiir mit KuasÄat? getränkten Glas- *-~^cbe«enäitig im Stoß verhun-

ilften, desen innere Oberflächen srzang^eicifcßrt smd, dadurch ge- ^^»..z'eictixr^t, ditfi, wie an sich bekannt, =die Schaleablifien als Kugelhalbschalen {12,14) •ausgebildet-sind und ausschließlich aus zerhackten, in'"einer Harzraatrix eingebetteten Bündeln ■von Glasfasern oder einzelnen Glasfaseta bediese Glasfasereinlagerungen (45) parallel zur Hafijschalenoberflacbe orientiert sind.