DE2160334A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von grossbehaeltern aus kunststoff - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur herstellung von Grossbehliltern aus Kunststoff.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Grossbehältern aus Kunststoff, sowie eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Beschichten von vorgefertigten Grossbehältern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.
• Bekannte Verfahren zum Erstellen von Grossbehältern aus Duroplast-Lami- naten sind in ihrem Anwendungsbereich auf Behälter mit maschinell hanDaren Durchmessern beschränkt. Bei derartigen Verfahren werden in der Regel auf einen horizontal liegenden Kern, welcher maschinell in Rotation versetzt wird, Duroplast-getränkte Faserbahnen gewickelt. Weder von der Konstruktion der Vorrichtungen, noch von dem Prinzip des Verfahrens her ist dabei die Erstellung von Grossbehältern, wie z. B. Wassertanks, Gaskessel, Raffinerietanks und dergl. mit einem Durchmesser von mehr als 5 mtr. möglich. Ol)gleich an sich der Einsatz von Kunststoffen auch beim Bau derartiger Behälter aus Kostengründen, im Hinblick auf die verbesserten Wartungs- und Lebensdauereigenschaften sowie möglicher Gewichtsersparnisse äusserst wünschenswert wäre, werden derartige Behälter bislang ausschliesslich aus Stahl gefertigt. Die Erstellung von Grossbehältern im Ilandauflege-Verfahren scheidet aus Kostengründen aus.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Iferstellung von Grossbeh.iltern aus Kunststoff zu schaffen, die sowohl in technologischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht den bekannten Verfahren überlegen sind.
• Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe in erster Linie durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: Thermoplastische Rohre werden zu vertikalen Wandsegmenten des Behälters kraft- und/oder formschlüssig aneinander gereiht, die Wandsegmente werden am endgültigen Standort des Behälters kraft- und/ oder formschlüssig in der Form des Behälters zusammengefügt, der Rohrverbund wird Init Duroplast-getränkten Faserbahnen kontinuierlich umwickelt.
• Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Verwendung von einfach herstellbaren thermoplastischen Rohren zum Bau von Wandsegmenten, sowie die Vorfertigung von leicht handhabbaren und ohne weiteres transportierbaren Wandsegmenten an sich, wird auf optimal einfache Weise unter Einsatz eines preiswerten Grund-Bauelements die industrielle, serienmäs s ige Fertigstellung von Behältern ermöglicht.
• Das Aneinanderreihen der vorgefertigten Segmente am endgültigen Aufsteilort ist dabei mit verhältnismässig geringem Aufwand verbunden. Für die angeführten Merkmale, welche erheblichen technischen Fortschritt beinhalten, wird deshalb Elementen-Schutz beantragt.
• Ersichtlicherweise kann in gleicher Weise wie die Erstellung von Wandsegmenten auch die Fertigung von Teilen des Deckels bzw. des Bodens erfolgen, ggf.
• sogar Deckel und Boden in einem Stück gefertigt werden.
• Durch das erfindungsgemtiss vorgeschlagene, kontinuierliche Umwickeln des Rohrverbunds werden optimale Festiglceitseigens chaften erreicht. Insbesondere bei Behiiltern mit sehr grossem Umfang ist die Verwendung von planen Wandsegmenten vorteilhaft, welche fertigungstechnisch noch einfacher serienmässig hergestellt werden können.
• Vereinfachung des Aufstellungsvorgangs lässt sich insbesondere dann erreichen, wenn die Wandsegmente zur Fixierung ihrer Relativlage beim Zusammenfügen mit an der Peripherie des Behälterbodens vorgesehenen Profilelementen formschlüssig in Eingriff gebracht werden.
• Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin dadurch gelöst, dass die VorrichtunF zum kontinuierlichen Beschichten der vorFefertieten Be- hälter einlErisFauf dem Behälter angebrachtes Drehlager aufweist, an welchem eine horizontal drehbare, ausserhalb der Behälterwand parallel zu dieser abgewinkelle und auf Laufrollen am Boden abgestützte Tragbrücke angelenkt ist. Zuverlässige Anpassung der Betriebsgeschwindigkeit der Vorrichtung an die durch die Einstellung des katalysator versehenen Duroplasts vorgegebenen Parameter wird dadurch erreicht, dass die Antriebsrichtung für die Laufrolle sowie die Verstelleinrichtung für das Beschichtungsaggregatzur zuverlässigen Konstanthaltung eines einstellbaren Relativvorschubs an eine gemeinsame, stufenlos regelbare Steuereinrichtung angeschlossen sind. Dadurch wird besonders der Auftrag der Faserbahnen im gewünschten Spiralwinkel sowie gleichmässige R andüberl appung aneinandergrenzender Bahnen bei jeder gewünschten Betreibsgeschwindigkeit gewährleistet.
• Der Kreisantrieb der Tragbrücke während des Auftragvorgangs kann an sich beliebig vorgenommen werden, doch lässt sich die Konstruktion weitgehend vereinfachen, wenn die Laufrollen der Tragbriicke unmittelbar eine Antriebseinrichtung aufweisen. Reibungsloser Betriebsablauf und einfache Wartung wird vor allem gewährleistet, wenn das Beschichtungsaggregat radial verstellbar an der Tragbrücke angelenkt ist.
• Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich vorteilhafterweise unabhängig von Umgebungstemperatur und ohne Einhaltung von Aushärtezeiten zwischen dem Auftragen übereinander liegender Faserbahnen dadurch realisieren, dass das Beschichtungsaggregat eine Vorwärmeinrichtung zum kontinuierlichen Aufwärmen der zu beschichtenden Oberfläche, eine Vorbenetzungseinrichtung zum Auftragen von flüssigem Duroplast auf die Oberfläche, eine Andruckrolle zum Aufwalzen der Faserbahnen sowie eine Sprüheinrichtung zum Durchtränken der aufgebrachten Faserbahn aufweist, und dass in Beschichtungsrichtung der Sprüheinrichtung mindestens eine Scheibenwalze sowie eine Aushärte-Heizeinrichtung nachgeschaltet ist.
• Da erfindungsgemäss von dem an sich bekannten Verfahren des vorrangigen Tränkens der Faserbahnen abgegangen wird, lässt sich ohne weiteres das vorgeschlagene Auftragen vertikal geführter Bahnen realisieren.
• Vorteilhaft ist es, wenn zur Gewährleistung konstanten Betriebsdrucks Andruckrolle und Scheibenwalze an gefederten Abstands-Ausgleichhebeln angeordnet sind, sodass Unebenheiten und Vorsprünge der Behälterwandung, z. B.
• bei Einsatz planer Wandelemente und dergl. ausgeglichen werden. Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn Vorwärm- und Heizeinrichtung sowie Vorbenetzungs-und Sprüheinrichtung Leithebel zur Konstanthaltung des Abstands zur Oberfläche aufweisen.
• Um den Einsatz des erfindungsgemässen Verfahrens bei unterschiedlichsten Umgebungstemperaturen sowie konstante Aushärtezeiten zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass Vorwärmeinrichtung und/oder Aushärte-Heizeinrichtung eine Thermostat-Steuereinrichtung aufweisen.
• Ersichtlicherweise wird der technische Fortschritt und der erfinderische Inhalt des Anmeldungsgegenstandes sowohl durch die beanspruchte Kombination von Merkmalen als auch insbesondere durch die offenbarten erfinderischen Einzelmerkmale gewährleistet.
• Die Erfindung ist im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Die schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Beschichten eines Grossbehälters mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung gem. Fig. 1, Fig. 3 das Beschichtungsaggregat gem. Fig. 1 in verkleinertem Masstab, Fig. 4 eine Draufsicht auf einen unbeschichteten Behälter.
• Gem. Fig. 1 und 2 wird Behälter (1), welcher aus einzelnen vertikalen Segmenten (2) zusammengefügt ist, durch Beschichtungsaggregat (3) mit Faserbahn (4) beschichtet. Beschichtungsaggregat (3) ist dabei an der radial um Drehlager (5) bewegten Tragbrücke (6) befestigt. Der Vorschub der Tragbrücke (6) wird durch Antriebseinrichtung (7) bewirkt, welche auf Laufrollen (8) kreist.
• Am Beschichtungsaggregat (3) ist Vorratsrolle (9) für Faserbahn (4) sowie Rudruckrolle (10) und Scheibenwalze (ins) angeordnet. Im Betriebsablauf wird durch gleichzeitiges Ansteuern der Antriebseinrichtung (7) sowie einer Antriebseinrichtung (12) für den Höhensupport schraubenförmiges Auftragen von Faserbahn (4) erreicht.
• Aus der schematischen Darstellung gem. Fig. 3 wird der Aufbau des Beschichtungsaggregates ersichtlich: Von Vorratsrolle (9) wird Faserbahn (4) über Andruckrolle (10) auf die durch Vorwärmeinrichtung (13) und Vorbenetzungseinriohtung (14)behandelte Oberfläche von Behälter (1) aufgetragen. Andruckrolle (10) wird durch Feder (15) über Ausgleichhebel (16) konstant mit der Behälterwand in Eingriff gehalten.
• Nach dem Aufbringen auf den Behälter(1) wird Faserbahn (4) durch Sprüheinrichtung (17) mit flüssigem, mit Katalysator versetztem Duroplast besprüht.
• Sodann wird die nasse Faserbahn (4) durch Scheibenwalzen (18) durchgewalkt.
• Der konstante Andruck der Scheibenwalzen (18) wird durch Ausgleichshebel (19) und Feder (20) gewährleistet.Der Aushärtevorgang des Duroplastes wird unmittelbar während bzw. nach dem Auswalken durch Scheibenwalzen (18) mit Hilfe der Warmluft-Heizeinrichtung (21) eingeleitet und abgeschlossen. Vorwärmeinrichtung (ins) und Heizeinrichtung (21) werden jeweils durch nicht dargestellte Leitrollen, welche die Behälterwand abtasten, im gewünschten Abstand zu letzterer gehalten. Die gleichmässige Erwärmung des Behälters durch Vorwärmeinrichtung (13) sowie die Einhaltung der Aushärtetemperatur durch Heizeinrichtung (21) wird durch Temperaturfühler (22) überwacht und geregelt.
• Die Versorgung der Si iheinrichtung (17) mit Harz erfolgt durch nicht dargestellte Vorratshehälter.
• Der unbeschichtete Behälter gem. Fig. 4 ist aus planen SeRellten (2) zusarnmexP-gesetzt, welche mit weiter verringerte.na Fertigungsaufwand t--stellbar sfrd Infolge der Ausgleichshebel (16) und (19) gem. Fig. 3 sowie der nicht dargestellten Leithebel ist erfindungsgemäss auch eine Beschichtung der dargestellten stufenförmig abgesetzten Oberfläche ohne Schwierigkeiten erreichbar.
• Ersichtlicherweise ist die Herstellung der Segmente (2) nicht auf bestimmte Konfiguration der Rohrquerschnitte oder der Pl attenausbildung beschränkt.

Claims (12)

Patentansprüche

1. 1 Verfahren zur Herstellung von Grossbehältern aus Kunststoff, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte: a) thermoplastische Rohre werden zu vertikalen Wandsegmenten des Behälters kraft- und/oder formschlüssig aneinander gereiht, b) die Wandsegmente werden am endgültigen Standort des Behälters kraft- und/oder formschlüssig in der Form des Behälters zusammengefügt, c) der Rohrverbund wird mit Duroplast-getränkten Faserbahnen kontinuierlich umwickelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von runden Grossbehältern dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Rohre zu planen Wandsegmenten aneinander gereiht werden.

3. Verfaheen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 d ad u r c h gekennzeichnet, dass die Wandsegmente zur Fixierung ihrer Relativlage beim Zusammenfügen mit an der Peripherie des Behälterbodens vorgesehenen Profilelementen formschlüssig in Eingriff gebracht werden.

4. Vorrichtung zum kontinuierlichen Beschichten von vorgefertigten Grossbehältern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zentrisch auf dem Behälter angebrachtes Drehlager aufweist, an welchem eine horizontal drehbare, ausserhalb der Behälterwand parallel zu dieser abgewinkelte und auf Laufrollen am Boden abgestützte Tragbrücke angelenkt ist, und dass an der Tragbrücke vertikal verstellbar ein Beschichtungsaggregat vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch4 dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrollen eine Antriebseinrichtung aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung fiir die Laufrollen sowie die Verstelleinrichtung für das Beschichtungsaggregat zur zuverlässigen Konstanthaltung eines einstellbaren Relativvorschubs an eine gemeinsame, stufenlos regelbare Steuereinrichtung angeschlossen wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeich -net, dass das Beschichtungsaggregat radial verstellbar an der Tragbrücke angelenkt ist.

8. Vorrichtungnach einem der Ansprüche 4 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Besohichtungsaggregat eine Vorwärmeinrichtung zum kontinuierlichen Anwärmen der zu beschichtenden Oberfläche, eine Vorbenetzungseinrichtung zum Auftragen von flüssigem Duroplast auf die Oberfläche, eine Andruckrolle zum Aufwalzen der Faserbahn sowie eine Sprüheinrichtung zum Durchtränken der aufgebrachten Faserbahn aufweist, und dass in Beschichtungsrichtung der Sprüheinrichtung mindestens eine Scheibenwalze sowie eine Aushärte-Heizeinrichtung nachgeschaltet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass Andruckrolle und Scheibenwalze an gefederten Abstands-Ausgleichhebeln angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass Vorwärm- und HeizeEichtung sowie Vorbenetzungs- und Sprüheinrichtung Leithebel zur Konstanthaltung des Abstands zur Oberfläche aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10 dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, d ass Vorwärmeinrichtung und/oder Aushärte-Heizeinrichtung eine Thermostat-Steuereinrichtung aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 dadurch gekennz e i chn et, d ass Vorwärmeinrichtung und/oder Aushärte-Heizeinrichtung ein Heissluftgebläse aufweisen.

L e e r s e i t e