-
Innenhülle aus Kunststoff zum Auskleiden eines Behälters Die Erfindung
betrifft eine Innenhülle aus Kunststoff zum vakuumdichten Auskleiden eines Behälters.
-
bei derartigen Doppelmanteltanks werden üblicherweise Innenhüllen
verwendet, die aus glatten PVC-Folien konfektioniert sind. Um das.
-
Vakuum zu allen Stellen des Doppelmanteltanks hinführen zu können,
wird jei dieser Bauart zwischen der Innenhülle und den Tankwandungen ein Abstandshalter
aus einem porösen Schaumstoff angebracht, der verhindert, dass sich die Innenhülle
direkt an die Tankwanu.ase.. Xllegt. Ein derartiger Abstandshalter verteuert die
Tankherstellung, insbesondere da er an die Tankwandungen angeklebt werden muR, so
dass die Mont*6e erschwert wird.
-
Un diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden,
eine auf ihrer Aussenseite profilierte Innenhülle zu verwenden, bei welcher über
die Profilierungen Kanäle zum Führen des Vakuums zwischen der Innenhülle und den
Tankwandungen geschaffen werden soll. Dieser Vorschlag hat in der Praxis zu erheblichen
Schwierigkeiten geführt, da die Profilierungen der Innenhülle von dem auf gebrachten
Vakuum zusammengedrückt wurden, so dass eine einwandfreie Vakuumführung nicht mehr
gewährleistet war. Diese Schwierigkeit lässt sich nicht dadurch vermeiden, dass
eine insgesamt härtere Folie Verwendung findet, da bei einer derartigen Folie die
Montagearbeiten während des Einbringens wesentlich erschwert würden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenhülle za schaffen,
die den an sie gestellten Anforderungen gerecht wird ohne ihre leichte Einbaubarkeit
zu verlieren. Die Erfindung besteht darin, dass die Innenhülle wenigstens zwei unterschiedlich
harte Schichten besitzt, von welchen die den Behälterwandungen zugekehrte eine Profilierung
aufweist und im Vergleich zu den anderen Schichten die härteste ist, während unmittelbar
daran anschlieend die weichste Schicht vorgesehen ist. Dadurch wird es möglich,
die Profilierungen selbst so hart auszuführen, dass sie von den beim Anlegen eines
Vakuums auftretenden Kräften nicht zusammengedrückt werden können.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die weiche
Schicht zwischen einer sehr harten, profilierten Schicht und einer etwas weniger
harten Schicht angeordnet. Diese Ausführungsform stellt auch weitgehend sicher,
dass das zwischen den Profilierungen befindliche Material von dem Vakuum nicht an
die Behälterwandungen herangezogen werden kann. Dennoch ist eine derartige Innenhülle
sehr geschmeidig, so dass sie ohne weiteres den ?nnkkonturen angepasst werden kann.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, dass die
äussere Schicht mit eingewalzten, vorzugsweise pwramidenförmigen Vorsprgen versehen
ist. Insbesondere. die pyramidenförmige Ausbildung der Vorsprünge hat einen Vorteil,
der darin besteht, dass der von den harten Profilierungen nicht bedeckte Bereich
relativ klein gehalten wird, so dass sich dieser Bereich nicht zu den 2yr8midenßpitsen
hin verformen kann.
-
In der Praxis bereitet auch die vakuumdichte knbrin6ung von Innenhüllen
gewisse Schwierigkeiten. Es ist bekannt, geschlossene Innenhüllen zu verwenden,
die an dem Dom des Tankes vakuumdicht befestigt sind. Bei dieser Bauart muß ständig
ein Vakuum zwischen den Behälterwänden und der Innenhülle aufrecht erhalten werden,
Aa sonst die Innenhülle nur an dem Dom hängt und eventuell abreissen kann. Um dieser
Schwierigkeit zu begegnen, wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
dass die geschlossene Innenhülle an die Decke des Behälters angeklebt ist.
-
Diese Verklebung ergibt erst aufgrund der profilierten Aussenseite
der Innenhülle einen ausreichenden Halt.
-
Ausser geschlossenen Innenhüllen werden noch sackartige Innenhüllen
verwendet, die nur den Boden und die Seitenwandungen eines Behälters bedecken. Diese
Innenhüllen müssen an ihrem oberen Rand watuumdicht mit den Behälterwandungen oder
der Behälterdecke verbunden werden. In vorteilhafter Weiterbildung des Grundgedankens
der
Verwendung einer profilierten Folie wird eine wenigstens in ihrem Randbereich profilierte,
sackartige Innenhülle vorgesehen, deren Rand an die Behälterwandungen vakuumdicht
angeklebt ist.
-
rauch bei dieser Ausbildung erlaubt erst die Profilierung einen ausreichenden
Halt der Klebeverbindung, die auch größeren Temperaturschwankungen standhält, bei
welchen sich die die Behälterwandungen abweichend von der Innenhülle ausdehnen oder
zusammenzichen.
-
Eine besonders vorteilhafte Klebeverbindung wird dadurch erhalten,
dass die Behälterwandungen und/oder die Innenhülle im Bereich der klebezone mit
Löchern versehen sind. Diese Löcher führen zu mehreren ganz beachtlichen Vorteilen.
Zunächst wird durch sie erreicht, dass das Klebemittel sich gut verteilen kann,
ohne dass Luftblasen eingeschlossen werden. Des weiteren ist es möglich, die Klebemittelverteilung
über diese Löcher zu überwachen und gegebenenfalls über diese Löcher auch nach dem
Andrücken der Innenhülle weiteres Klebemittel einzubringen. Darüberhinaus bewirkt
der in diesen Löchern austretende Kleber eine nietartige Verbindung mit dem entsprechenden
anderen Teil, so dass eine zusätzliche Erhöhung der Kraft der Xlebverbindung erhalten
wird.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung und Darstellung mehreren Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung
mit den Unteransprüchen.
-
Fig. 1 zeigt einen Schnitt erfindungsgemaß ausgebildete Innenhülle,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Doppelmanteltank, Fig. 3 einen Teilschnitt
ähnlich Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeil es IV der Fig. 3, Fig.
5 eine Draufsicht auf eine Tankdecke eines Doppelmantcltanks,
Sig.
6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5 im brößèren Maßstab, . 7 einen
eilschnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 5 in größerem Maßstab, Fig. 8 einen
Teilschnitt ähnlich Fig. 2 durch eine weitere Ausführungsform und Fig. 9 einen Teilschnitt
durch eine Ausführungsform ähnlich Fig. 8.
-
In Fig. 1 ist in vergrößertem Maßstab ein Schnitt durch eine aus drei
Schichten 1, 2 und 3 kalandrierte Folie dargestellt, die zum Eonfektionieren von
Innenhüllen für Doppelmanteltanks bestimmt ist. Dabei wird die Innenhülle so konfektioniert,
dass rare mit Profilierungen 4 versehene Aussenseite den Behälterwandungen eines
sie aufnehmenden Behälters zugekehrt ist. Die Profilierungen 4 haben die Aufgabe,
zwischen den Behälterwandungen und dem übrigen Teil der Innenhülle Kanäle zu schaffen,
die es ermöglichen, ein angelegtes Vakuum über den gesamten Behälterbereich gleichmässig
zu verteilen. Eine derartige Innenhülle wird einerseits durch das angelegte Vakuum
und andererseits durch den auf sie einwirkende Flüssigkeitsdruck der in dem Doppel.
-
panteltank aufgenommenen Flüssigkeit gegen die Tankwandungen aagepresst.
Dabei muß verhindert werden, dass die von den Profilierungen 4 zwischen der Innenhülle
und den Behälterwandungen geschaffenen Hohlräume verloren gehen, da sonst eine Dichtheitsüberprüfung
mittels Vakuums nicht mehr möglich wäre.
-
Um eine möglichst steife, auch bei relativ hohen Kräften nicht zusammendrückbare
Profilierung 4 zu erhalten, wird die Innenhülle aus einer mehrschichtigen Kunststoffolie,
insbesondere aus einer PVC-Folie konfektioniert. Diese Folie wird so aufgebaut,
dass die äussere mit der Profilierung 4 versehene Schicht 1 sehr hart, die mittlere
Schicht 2 relativ weich und die äussere Schicht 3 wieder härter, jedoch nicht so
hart wie die Schicht 1 ausgeführt wird. Beispielsweise erhält die Schicht 1 einen
IErtegrad
von 87 sh, die Schicht 2 etwa 14 sh und die Schicht 3
etwa 60 sh.
-
Zudem wird vorgesehen, dass die Dicke der Schichten 2 und 3 gleich
ist, während diese Schichtdicke ausserdem der zwischen den einzelnen ProlLlierunEen
4 belassenen Material stärke entspricht. Auf diese Weise wird eine Innenhülle geschaffen,
die auch höchsten Belastuec standhält, ohne dass der Raum zwischen den Profilierungen
4 verloren geht. Die Profilierungen 4 werden als Pyramiden ausgeführt, so dass sich
in Quer- und Längsrichtung verlaufende Kanäle ergeben. Ausserdem wird dadurch erreicht,
dass die geringe Materialstärke der harten Schicht 1 auf sehr kleine Bereiche beschränkt
ist. Dadurch wird die Gefahr eines Zusammendrückens noch weiter vermindert, während
jedoch diese 3ereiche ohne weiteres ausreichen, um aufgrund der dort vorhandenen
geringen Materialstärke eine gute Veriormbarkeit der Folie zu erhalten.
-
Die aus einer derartigen Folie hergestellte Innenhülle kann für verschiedene
Behälter verwendet werden, wobei sie als eschlossene oder sackartig oben offene
Innenhülle ausgebildet wird. Um in einfacher Weise Kanäle zu erhalten, die das eingeleitete
Vakuum zu bestimmten Stellen, insbesondere zu dem Behälterboden leiten, werden bei
dem Konfektionieren von Innenhüllen aus einer derartigen Mehrfachfolie an den überlappenden
Stoßstellen jeweils zwei in Abstand pueicander liegende Schweißnähte vorgesehen.
Zwischen diesen Zählen wird so ein Kanal geschaffen, der eine profilierte Wand und
eine glatte Wand besitzt und der an den gewünschten Stellen mit Offnungen versehen
wird. Um von diesen Nähten unabhängig zu sein, könne.. zur Schaffung von Kanälen
in der gewünschten Richtung Streifen aus einer glatten oder einer profilierten Folie
aufgeschweißt werden. Die so geschaffenenganäle sollen jeweils eine glatte und eine
profilierte Wand besitzen. In Fig. 2 ist beispielsweise dargestellt, dass eine Innenhülle
5 aus einer profilierten Folie an ihren oberen Rand mit einem Hänger 6 aus Kunststoff,
insbesondere aus PVC, verschweißt ist. Der Hänger 6 wird von oben mit einer U-förmigen
Ausnehmung auf ein umlaufendes, schräg angeordnet es Flacheisen 7 aufgesteckt, wobei
sich zwei Dichtungslippen 8 und 9
an eine Wand 10 anlegen. Der Raum
zwischen dem Flacheisen 7 und den Dichtungslippen 8 und 9 kann zusätzlich mit einer
klebenden Dichtmasse ausgefüllt werden. Die :;ar.d 10 kann beispielsweise eine etah;wand
eines Stahlbeiiälters oder der Domhals eines zylindrischen Behälters sein, so dass
das Flacheisen 7 unmittelbar an aie Wand 10 angeschweißt werden kann. Es ist auch
möglich, das tiacaeisen 7 mit Hilfe von Steindollen 11 an einer aussen vakuumdicht
beschichteten Wand aus Beton oder Mauerwerk anzubringen.
-
In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Aufhängungsart einer Innenhülle 12
dargestellt. Bei dieser Bauart wird eine sackartige Innenhülle 12 an eine Tankwand
10 angeklebt. Für diese Verbidung genügt es, wenn die Innenhülle 12 aus einer glatten
Folie konfektioniert ist, die an ihrem oberen Rand mit einem umlaufenden Streifen
13 einer profilierten Folie verschweißt ist. Mit Hilfe dieser Profilierungen wird
es möglich, eine Folie durch Kleben an einer Tankwand 10 zu befestigen, ohne dass
die Klebeverbindung bei Temperaturschwankungen zerstört oder undicht wird. Es wird
hierbei ein Zweikomponentenkleber 14 verwendet, der auf die Tankwand aufgetragen
wird. Hierbei ist es günstig, dass die mit der Profilierung versehene Schicht weichnacherfrei
ist und lösungsmittel freie Kleber vorgesehen werden. Der umlaufende Streifen 13
aus einer profilierten Folie ist pit zwei Reihen versetzt übereinander angeordneten
Löchern 15 versehen. Wenn der profilierte Streifen 13 zunächst mit seinem unteren
an die Innenhülle 12 anschließenden Teil gegen den auf der Wanfi*wng 10 aufgebrachten
Kleber angedrückt wird, so ist über die Löcher 15 der unteren Reihe feststellbar,
ob eine gleichmässige Verteilung des Zwei-Komponentenklebers 14 vorliegt. Ausserdem
kann eventuell eingeschlossene Luft entweichen, so dass Lufteinschlüsse vermieden
werienditie Wirkung der Klebeverbindung beeinträchtigen könnten. Das Andrücken des
Streifens13 erfolgt zweckmässigerweise mit Hilfe von Werkzeugen, die ein gegen den
Streifen 13 drückendes elistischeß Profil besitzen. Wenn die Verklebung bis zur
ersten
eihe der Löcher 15 des profilierten streifens 13 fortgeschritten
ist, so wird der obere Teil mit einem Zwei-Komponentenkleber 14 bestrichen und anschließend
angedrückt. Auch hier ist eine Kontrolle über die Löcher 15 der oberen Lochreihe
möglich, die die Güte der Verteilung des Klebemittels anzeigt.
-
Jer aus cen Löchern 15 herausquellende Kleber 14 verteilt sich r.ietkopfartigX
wodurch eine zusätzliche Verbindung geschaffen wird, die verhindert, dass sich der
profilierte Streifen 13 von dem kleber 14 trennt.
-
In Fig. 5 bis 7 ist die Verwendung einer geschlossenen Innenhülle
16 dargestellt, die an einer Tankdecke 17 befestigt ist. Die Tankdecke 17 ist mit
einem Nannlochschnellverschluß versehen, der aus einer aus der Tankdecke 17 ausgeschnittenen
Ronde 18 besteht, die in einem elastischen Profil 19 gehalten ist. Um diesen Mannlochschnellverschluß
herum sind die notwendigen Armaturen 20, wie Fiilleitllgen o.dgl. in etwa in einem
Viertelkreis verteilt angeordnet.
-
Bei dieser 3auart wird eine geschlossene Innenhülle 16 verwendet,
die in nicht näher dargestellter Weise im Bereich des Mannloch-,schBellverschlusses
mit einem Ventil versehen ist. Diese Innenhülle 16 wird über das Ventil mit Druckluft
aufgeblasen, so dass sie sich von unten an die Tankdecke 17 andrückt. Vorher wird
ein Zweikomponentenkleber aufgetragen, in den die Innenhülle 16 mit ihrer Profilierung
4 eingreift. Die Verteilung des Zweikomponentenklebers kann über Bohrungen der Tankdecke
17 beobachtet werden, die zur Anbringung der Armaturen 20 bestimmt sind. In dem
Bereich, in welchem keine Armaturen 20 vorgesehen sind, ist die Tankdecke 17 mit
Bohrungen 21 versehen, durch welche der Kleber austreten kann. Durch die Offnungen
im Bereich der Tankdecke 17 wird verhindert, dass in den Kleber Luft eingeschlossen
wird. Ausserdem ist es möglich, bei Bedarf über diese Öffnungen nachträglich noch
Zweikomponentenkleber einzubringen.
-
Nach dem Verkleben werden aus der Innenhülle 16 die Öffnungen für
den Mannlochschnellverschluß und für die Armaturen 20 herausgeschnitten. Die Armaturen
20, die von oben eingesteckt werden, sid mnt anschwei3muffen 22 und einen Aussengewiflde
versehen. Von innen werden auf die Armaturen 20 Muffen 23 aut8geschraubt, wobei
zwischen der Innenhülle 16 und der Muffe 23 jeweils eine Unterlagscheibe 24 und
ein elastischer Dichtungsring 25, beispiclsweise aus Perbunan angebracht werden.
Dadurch wird eine sehr einfache und dennoch dichte 3efesti6ung der Innenhülle geschaffen,
die groX-flächig an der Tankdecke gehalten ist, so dass die Gefahr eines Abreissens
der Innenhülle bei Ausfall des Vakuums vermindert ist.
-
I Fi. 8 und 9 sind in Teilschnitten Tanks dargestellt, bei welchen
eine Innenhülle 5 aus einer Mehrfachfolie entsprechend Fig. 1 mit einer weiteren
Hülle 26 schon einen Doppelmanteltank bildet, so dass es auf die Dichtheit der Behälterwandungen
nicht ankommt, oder mit einem dichten Behälter ein Dreifachtank geschaffen wird,
der gegebenenfalls an allen Wänden auf Dichtheit überprüft werden kann.
-
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind die Ränder der beiden sackartigen
Hüllen 5 und 25 an einen Hänger 6 derart angeschweißt, çasc die Profilierung 4 der
Innenhülle 5 von der Hülle 25 abgedeckt wird. Die Anbringung der doppelten Hülle
erfolgt in der Ausführungsform nach Fig. 2 entsprechender Weise Bei der Ausführungsform
nach Fig. 9 sind.beide Hüllen 5 und 25 unabhangig voneinander an Flacheisen 7 mit
angeschweißten Hängern 6 befestigt. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere
für größere Behälter oder Tanks, für die eine doppelt vorgefertigte Hülle zu schwer
würde. Dabei endet der obere Rand der Hülle 25 unterhalb des Randes der Innenhülle
5, so dass sie vollständig verdeckt ist. Da beide Hüllen 5 und 25 vakuumdicht aufgehängt
sind, besteht ein vakuumdichter Doppelmantel, sofern die zwischen den
beiden
Flacheisen 7 befindliche Tanicwanduiig dicht ist. Falls ein gemauerten oder betonierter
Behälter vorgesehen wird, so ist es günstig, wenn in diesem Bereich ein Blech 26
angebracht wird, das die Flacheisen 7 aufnimmt oder mit entsprechenden Abwinkelungen
oder Profilierungen versehen ist. Um die Innenhülle 5 vor Beschädigungen zu schützen,
ist es vorteilhaft, wenn wenigstens der Bereich des ffängers 6 mit einem Abstandshalter
27 aus porösem echaumstoff abgedeckt wird.
-
Die Hülle 25 muß eine ausreichende Härte aufweisen, um von dem Vakuum
nicht in die Zwischenraume der Profilierung 4 der Innenhülle 5 hereingezogen zu
werden. Aus diesem Grund ist es zweckmassiv, wenn auch die Hülle 25 als Mehrfachfolie
aus verschieden harten Einzelfolien ähnlich Fig. 1 kalandriert wird, wobei der Einbau
so erfolgt, dass d-ie härteste Folie der Profilierung zugekehrt ist.
-
Ein Diffundieren lässt sich im allgemeinen bei derartiges Folien nicht
vermeiden. Es besteht jedoch, insbesondere bei den Doppelsäcken die Möglichkeit,
die diffundierten Stoffe kontinuierlich oder periodisch abzusaugen. Um jedes Diffundieren
auszuschließen, kann zwischen den beiden Hüllen 5 und 25 eine Metallfolie, insbepondere
aus Aluminium vorgesehen werden, die vorzugsweise mit der Hülle 25 fest verbunden
wird. Diese Metall folie ist innerhalb der Hüllen 5 und 25 geschützt angeordnet.