DE2403184A1 - Verfahren zum herstellen von grossbehaeltern am ort ihres einsatzes - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

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Vetroresina S.ρ.Α., Udine / Italien

Verfahren zum Herstellen von Großbehältern am Ort ihres

Einsatzes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Großbehältern, wie Zisternen, Tanks, Container und dergleichen, am Ort ihres Einsatzes aus verstärktem Harz, wie beispielsweise glasfaserverstärktem Polyesterharz.

Es ist bekannt, die Hauptbestandteile von Großbehältern und auch von solchen aus glasfaserverstärktem Kunstharz in einer Fabrik mit speziellen Ausrüstungen herzustellen und dann zum Verwendungsort zu transportieren.

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Werden jedoch Zisternen oder Behälter mit großen Abmessungen, ζ. B. mit einem Durchmesser von mehr als 4 m und einer Länge von mehr als 12 bis 13 m, vorgesehen, so erweist sich der Transport als sehr schwierig oder unter Umständen sogar als unmöglich, wenn die Abmessungen so sind, daß sie gesetzlichen Transportbestimmungen entgegenstehen oder an Hindernissen während des Transportes nicht vorbeibewegt werden können.

Die Herstellung von Großbehältern am Ort ihres Einsatzes jedoch ist ebenfalls mit Problemen hinsichtlich der Fertigungsmethode und ferner mit vorrichtungsmäßigen Umständen verbunden, da die Ausrüstungen obligatorisch an den Einsatzort bewegt werden müssen.

Fabrikmäßige Fertigungseinx'ichtungen lassen sich nur mit sehr großen Schwierigkeiten, wenn überhaupt,zu einer Fertigungsstelle am Ort des Einsatzes des Großbehälters bewegen. Die Gründe hierfür sind das Gewicht und auch die spezielle Bauweise der Maschinen und Installationen, die für eine kontinuierliche Produktion an einer festen Stelle verwendet werden. Es wurde schon ein mit einer leicht zu transportierenden Maschine arbeitendes Verfahren vorgeschlagen, mit dem an Ort und Stelle Ringe oder Abschnitte von Behältern hergestellt wer den können. Dabei ist der erste und der letzte Abschnitt mit einem geschlossenen Boden versehen, so daß nach Übereinander-Anordnung der Abschnitte und nach Verschweißen der betreffenden Verbindungsstelle ein fertiger Behälter vorliegt.

Dieses Verfahren hat sich wegen der Höhe der Ausrüstungsanlage als auch wegen seiner Umständlichkeit nicht durchsetzen können,

Demgegenüber soll durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Großbehältern gemäß der eingangs erwähnten Gattung

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geschaffen werden, mit dem ohne die genannten Nachteile die Behälter am Ort ihres Einsatzes unter Anwendung der herkömmlichen Verfahrensweise hergestellt werden können. Es wird dabei im Gegensatz zur bisherigen Vorgehensweise beabsichtigt, die Herstellung der Behälter am Ort ihres Einsatzes, ähnlich der fabrikmäßigen Produktion bei Behältern mit geringen Abmessungen, vorzunehmen.

Erfindungsgemäß wird diese Zielsetzung dadurch gelöst, daß ein zerlegbarer und/oder teleskopartig auseinanderziehbarer Rahmen mit einem Dorn, der leicht den gewünschten Abmessungen des Großbehälters angepaßt werden kann und ein tragendes Innengerüst bildet, vorgesehen wird, auf dieses Innengerüst eine vorgefertigte Folie aus flexiblem Material aufgegeben wird, welche die Unterlage des herzustellenden Behälters bildet und in dessen Tragstruktur integriert wird, und daß danach mechanisch eine Beschichtung aus dem verstärkten Harz zum Aufwickeln an Ort und Stelle aufgegeben wird. Die Vorrichtung besteht daher aus einer üblichen Wickelmaschine für Glasfaden und ähnliches, einem zusammenlegbaren und für Durchmesser von vier bis zwölf Meter bemessenen Kopfstück, einer Bank und einem Schlitten, der längs der aus Baukästen bestehenden Bank entlangläuft. Die Bank ist daher zerlegbar. Ferner besteht die Vorrichtung aus einem Formgestell, das sich von den üblichen dadurch unterscheidet, daß es aus einem aus zusammenfügbaren oder teleskopartig ausziehbaren Teilen gebildeten Rohr besteht, das mit radialen Elementen versehen ist, die sowohl biegsam zusammenlegbar als auch teleskopartig bis zum bestimmten Behälterdurchmesser ausfahrbar sind und mit Halbkreisen in Verbindung stehen, die einen Dornrahmenkomplex bilden, der an der Wickelmaschine baukastenartig am Ort ihres Einsatzes zusammengefügt wird.

Da keine äußeren Formteile soweit vorliegen, wird in der Fabrik eine vorgefertigte erste Beschichtungslage für den Be-

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hälter bereitgestellt. Diese Beschichtungslage besteht aus einer Folie aus Polyvinylchlorid oder einem anderen zweckmäßigen Material und weist die Abmessungen auf, die der Abmessung des zu fertigenden Behälters entsprechen. Die Folie oder Schicht wird an den Einsatzort spiralförmig auf eine Trommel aufgewickelt gebracht, wobei die größten Abmessungen der Trommel gut zu befördern sind.

Am Einsatzort erfolgt die übertragung der Schicht auf die Form durch Abrollen der Schicht auf das Dorngerüst. Auf diese Weise erhält man mit der Unterschicht bzw. der bereits angeordneten Innenauskleidung , die an ihren Längskanten miteinder verschweißt wird, einen Zylinder über dem vorgefertigten Dornrahmen, wonach die Schicht um den Dorn selbst mittels radialer Elemente oder ähnlicher Mittel befestigt wird.

Die Böden der Behälter werden ebenso gegebenenfalls als Stücke dergestalt in der Fabrik hergestellt, daß sich die Abmessungen dieser Stücke oder Teile transportieren, einfach zusammenfügen und an Ort und Stelle miteinander verschweißen lassen. Nach dem Verschweißen der vormontierten und am Dorngerüst angebrachten zylindrischen Innenbeschichtung erhält man ein mit Böden versehenes Produkt, das fertig ist, um die mit Harz getränkten Glasfasern aufzunehmen.

Beide Böden sind selbstverständlich zum Durchleiten des zentralen Tragrohres oder der Spindelachse durchbrochen, wobei die beidseitig herausstehenden Enden der Spindelachse vom Kopf der Wickelmaschine und durch ein Gegenlager bzw. ein Gegenstück gehalten sind.

Mit diesen Arbeitsvorgängen ist die sogenannte Vorstufe bei der Behälterbildung abgeschlossen.

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Danach erfolgt das sogenannte Filament-Winding, d.h. das Aufwickeln des mit Harz getränkten Glasverstärkungswerkstoffes, wodurch ein fertiges Produkt erhalten wird.

Danach wird das innere Dorngestell und praktisch die gesamte Maschine auseinandergenommen.

Der auf diese Weise geschaffene Behälter weist zwei größere Bohrungen in seinen Böden auf, die schon mit sämtlichen Zusatzteilen in der Fabrik versehen worden sind.

Die Bodenöffnung wird danach von Hand mit einem vorgefertigten Stück oder Stopfen geschlossen und dieser angeschweißt, während in der anderen oberen Bodenöffnung vorzugsweise ein Mannloch oder dergleichen mit einem Tragende vorgesehen wird, tun den Behälter mittels eines Kranes, Flaschenzuges und dergleichen aufzurichten und am gewünschten Einsatzort anzuordnen. Der Einsatzort ist vorzugsweise der Ort, an dem die Herstellung des Behälters erfolgte.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß unterschiedliche Tragstrukturen vorgesehen werden können. Der untere Teil des Behälters kann dabei beträchtlich dicker ausgeführt werden, da hier die durch die Druckhöhe der Flüssigkeit erzeugten Beanspruchungen wesentlich höher sind als im oberen Bereich des Behälters, der deshalb dünner ausgebildet werden kann. Es versteht sich, daß vor dem Verschließen der axialen Löcher in den Böden das innere Dornrahmengestell auseinandergebaut und verschlossen wird und damit durch eine der Öffnungen herausgezogen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung nachfo'lgend näher erklärt. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Aufwickeldorns,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der im Bereitstellungszustand befindlichen, die erste Schicht des herzustellenden Behälters bildenden Umkleidung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der zusammengebauten Maschine mit auf dem Dorn angeordneter erster Schicht nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines in drei Teile aufgeteilten Bodens , der für den Transport keine Schwierigkeiten bildet,

Fig. 5 und 6 in Seiten- und Vorderansicht eine andere Ausführungsform des Domes mit hierbei abnehmbaren Elementen.

In Fig. 1 ist die bevorzugte Ausbildung eines zusammengefügten Domes gezeigt, der insbesondere -aus einem zentralen Rohr 1 (im speziellen Fall teleskopartig auseinanderziehbar) besteht, von dem aus sich radiale Arme als auch Teleskopelemente 2 an den verschiedenen Dornabschnitten zu Querverbindungsträgern 3 erstrecken. Kreisabschnitte 4 werden nachfolgend aufgebracht.

Auf diesen Dorn wird die erste, auf einem Rohr 5 (Fig. 2) aufgewickelte, bereitgestellte Umhüllungsschicht 6 aufgewunden und durch Metallbänder 7 gehalten. Die Schicht 6 wird längs der Verbindungskante 8 verschweißt. Der Dorn kann auch in anderer Weise aufgebaut sein, wie dies in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht der Dorn

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aus einem großen zentralen Rohr 1' mit ringförmigen Verstärkungen 16, auf die die radialen Elemente 17 aufgeschraubt sind. Die radialen Elemente 17 tragen die Kreisabschnitte 18. An den Enden des Rohres sind verlängerte axiale Elemente 19 mit Flanschen 20 vorgesehen, mit deren Hilfe eine Befestigung des Dornes an einem Gegenkopf und einem Antriebskopf erfolgt, so daß der Dorn gedreht werden kann.

Gemäß Fig. 3 wird der Dorn von einem Antriebskopf 9 und von einem Gegenkopf 10 gehalten. Eine baukastenförmig zusammengesetzte Bank 11 trägt einen Schlitten 15, der zum abschließenden Wickelvorgang bzw. zur Aufgabe der Glasfaserverstärkung bestimmt ist. Dies erfolgt, nachdem die Böden angeschweißt sind, die in Teile 12, 13, 14, gemäß Fig. 4, zerlegt· bereitgestellt werden ( eine bessere Unterteilung könnte eine radiale Anordnung der Teile sein ).

Es versteht sich, daß Modifikationen und Änderungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele im Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche liegen.

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Claims (5)

- 8 Patentansprüche

1.) Verfahren zum Herstellen von Großbehältern, wie risternen, Tanks, Container und dergleichen, am Ort ihres Einsatzes aus verstärktem Harz, wie beispielsweise glasfaserverstärktem Polyesterharz, dadurch gekennz eichnet, daß ein zusammenlegbarer und/oder teleskopartig auseinanderziehbarer Rahmendorn, der leicht den gewünschten Abmessungen angepaßt werden kann und ein tragendes Innengerüst bildet, vorgesehen wird, auf dieses Innengerüst eine vorgefertigte Folie aus flexiblem Material aufgegeben wird, welche die Unterlage des herzustellenden Behälters bildet und in dessen Tragstruktur integriert wird, und daß danach mechanisch eine Beschichtung aus dem verstärkten Harz zum Zwecke des Aufwickeins an Ort und Stelle aufgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, daß die Böden des Behälters in Teile zerlegt und mit entsprechenden Öffnungen versehen an die aufgegebene Vorbeschichtung direkt angeschweißt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 , dadurch g ekennzeichnet, daß anschließend das Abwickeln des mit dem polymerisierbaren Harz getränkten Verstärkungsmaterials erfolgt, wobei hierzu der schon vorhandene und an einem Dreh- und Gegenstück befestigte Dorn und ein auf einem baukastenförmig zusammengesetzten Fundament verschiebbarer Schlitten verwendet werden, welches Fundament längs der zu bewickelnden Außenzone des Behälters angeordnet ist.

4. Großraumbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß er inwendig eine ein integrales Bestandteil des Behälters bildende vorgefertigte Schicht aufweist.

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5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als überwiegendes, mechanisch tragendes Element verstärktes Harz verwendet wird.

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