DE2537144A1

DE2537144A1 - Verfahren zur herstellung eines behaelters aus kunststoff, insbesondere eines heizoel-lagerbehaelters

Info

Publication number: DE2537144A1
Application number: DE19752537144
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing Grad Geisler
Original assignee: JUNG WERKE GmbH
Current assignee: JUNG WERKE GmbH
Priority date: 1975-08-21
Filing date: 1975-08-21
Publication date: 1977-03-03

Description

Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus Kunststoff, insbesondere eines Heizöl-Lagerbehälters Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus Kunststoff, insbesondere eines Heizöl-Lagerbehälters, bei welchem Verfahren als Innenschicht des herzustellenden Behälters in eine starre, öffenbare Form ein vorgefertigter Innenbehälter eingebracht und über Abstandshalter an der Formwand abgestützt wird, wonach in den Hohlraum zwischen dem Innenbehälter und der Formwand fließfähiges Kunststoffmaterial eingefüllt und zur Aushärtung gebracht wird.
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DT-OS 1 961 610) wird der Innenbehälter in der Form nur stellenweise abgestützt, so daß zwischen Innenbehälter und Formwand ein freier Raum erhalten bleibt. In diesen freien Raum wird Struktur-Hartschaum im noch nicht ausgehärteten Zustand eingeleitet, wodurch eine tragfähige Außenschale gebildet werden soll. In die Oberfläche des Hartschaumes kann Glasfasermaterial eingelagert sein.
Durch die Erfindung soll ein Verfahren vorgeschlagen werden, das es gestattet, eine Außenschale herzustellen, die über ihren gesamten Querschnitt Glasfasern enthält. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren soll so gearbeitet werden, daß auch mit einem Innenbehälter aus irreversibel vernetzendem Kunststoff, wie Polyamid, eine große Formgenauigkeit des fertigen Behälters erreicht wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Innenbehälter aus einem nach einer gewissen Abkühlungszeit irreversibel vernetzenden Kunststoff hergestellt wird, beispielsweise aus Polyamid, daß der Innenbehälter im noch warmen, nicht voll vernetzten, noch formbaren Zustand mit zugleich als Abstandshaltern dienenden, den Innenbehälter vollständig umhüllenden Vorformlingen aus Glasfasern umhüllt und in die genannte starre Form eingebracht und danach die Zwischenräume zwischen den Glasfasern unter Einleitung von duroplastischem flüssigem Tränkharz, vorzugsweise Polyesterharz, evakuiert werden und der Innenraum des Innenbehälters mit einem Fluid, vorzugsweise mit Druckluft, unter Druck gesetzt wird, wobei der noch deformierbare Innenbehälter formschlüssig an die Vorformlinge und dadurch diese an die Formwand angepreßt werden, wonach der Innenbehälter zur Vernetzung und damit Formstabilität und das duroplastische Tränkharz zur Aushärtung gebracht werden.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, bei Verwendung eines Innenbehälters aus irreversibel vernetzendem Kunststoff eine exakte Form des fertigen Behälters zu erreichen, weil erfindungsgemäß der Innenbehälter im noch formbaren Zustand an die Form angepaßt wird. Gleichzeitig wird der Vorteil erreicht, daß die im Innenbehälter steckende Wärme dazu ausgenutzt wird, die Aushärtung des duroplastischen Tränkharzes zu beschleunigen, mit dem die Glasfaserumhüllung durchtränkt wird. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Behälter ist außerordetlich stabil und läßt sich relativ billig herstellen. Im Vergleich zu einem gewöhnlichen Polyamidbehälter besteht der Vorteil, daß der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Behälter relativ brandsicher ist, weil bei Hitzeeinwirkung nicht ein rasches Durchschmelzen des Behälters stattfindet, wie dies bei reinen Polyamidbehältern der Fall ist, sondern die Glasfasern bilden mit den Verbrennungsrückständen des Polyesters eine Schutzschicht, die der Einwirkung von Hitze und Feuer verhältnismäßig lange standhält. Das erfindungsgemäße Verfahren ist vor allem auch deshalb von Vorteil, weil Innenbehälter aus vernetzendem Kunststoff, wie Polyamid, besonders wirtschaftlich herstellbar sind.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Innenbehälter nach seiner Unterdrucksetzung und dadurch Anpassung an die Form gekühlt, vorzugsweise durch Vedunstungskühlung, zu welchem Zweck eine relativ kleine Menge Wasser in den Behälter eingespritzt wird. Durch eine solche Kühlung läßt sich der Herstellungsprozeß ohne Nachteil abkürzen. Man erreicht durch die Abkühlung, daß dem Innenbehälter alsbald nach seiner Anpassung an die Form ein solcher Vernetzungszustand gegeben wird, daß er formstabil ist. Die nach der Abkühlung verbleibende Restwärme wird zur Abkürzung der Aushärtungszeit nutzbar gemacht.
Vorteilhafterwise werden die Vorformlinge in die geöffnete Form eingelegt und diese wird um den Innenbehälter herum geschlossen.
Im Prinzip ist es aber auch möglich, die Vorformlinge am Innenbehälter anzubringen und dann diesen samt an ihm befindlichen Vorformlingen in die Form zu bringen.
Der Innenbehälter wird vorzugsweise im Rotations-Gußverfahren aus Lactamen hergestellt, weil dieses Herstellungsverfahren in besonderem Maße wirtschaftlich ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung weiterhin erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Rotations-Gußform, in der der Innenbehälter hergestellt ist, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung eines Vorformlings, Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung durch eine geöffnete Form, die mit Vorformlingen ausgekleidet ist sowie der Form zugeordnete Einrichtungen, Fig. 4 eine Seitenansicht der geschlossenen Form entsprechend dem Pfeil IV in Fig. 3, wobei Jedoch der Schließmechanismus nicht dargestellt ist, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Innenbehälters und zweier Vorformlinge und Fig. 6 eine Darstellung der geschlossenen Form in Seitenansicht mit weiteren zugeordneten Einrichtungen.
Die in Fig. 1 gezeigte und insgesamt mit 1 bezeichnete Rotationsform hat einen öffenbaren Hohlkörper 2, der die eigentliche Form bildet, einen Käfig 3 und einen Ständer 4. Der Hohlkörper 2 ist mit Achsstummeln 5 drehbar im Käfig gelagert, während der Käfig seinerseits mit Achsstummeln 6 im Ständer 4 gelagert ist. Die Achsstummel 5 und 6 verlaufen rechtwinklig zueinander, so daß der Behälter 2 kardanisch aufgehängt ist, d.h. er kann in jede beliebige Lage gedreht werden. In der Rotationsform nach Fig. 1 wird der z.B. in Fig. 2 dargestellte, insgesamt mit 7 bezeichnete Innenbehälter in an sich bekannter Weise, ausgehend von einem Lactam im Rotations-Gußverfahren hergestellt.
Fig. 2 zeigt die Herstellung eines Vorformlings 8. Die hierzu benutzte Vorrichtung hat ein perforiertes Formblech 9, das auf einem Tisch 10 aufliegt, an dessen Unterseite ein Absaugkasten 11 angeschlossen ist, der seinerseits mit einer Absaugleitung 12 verbunden ist, die zu einem nicht dargestellten Absauggebläse führt. Bei der Herstellung eines Vorformlings 8 wird von einem sogenannten Roving 13 ein Glasfaserstrang 14 abgezogen und in einer Art Pistole 15 mit Hilfe von Druckluft in einzelne Fasern oder Fäden aufgelöst, die sich unter der Wirkung der Luftabsaugung durch die Leitung 12 an das perforierte Blech 9 anlegen. Zur Fixierung der Glasfasern wird aus einer Brause 16 ein Fixierungsmittel 17 auf den Vorformling aufge sprüht.
Fig. 3 zeigt eine insgesamt mit 18 bezeichnete starre öffenbare Form mit Formhälften 18a und 18b. Die Formhälften sind um eine Achse 19 schwenkbar. Zum Schwenken dienen Druckmittelzylinder 20a und 20b. Der Form ist eine Tränkharzleitung 21 zugeordnet, die mit einem Ventil 22 verschließbar ist und die in einen Tränkharzbehälter 23 mündet. In den Tränkharzbehälter mündet auch eine Druckluftleitung 24, die es gestattet, auf den Tränkharzspiegel 25 einen Druck auszuüben und so Tränkharz durch die Leitung 25 nach oben zu fördern.
Aus Fig. 4, die die Vorrichtung bei geschlossener Form zeigt, sind weitere Teile der Herstellungsvorrichtung zu ersehen, nämlich eine Kühlwasserleitung 26 mit Ventil 27, eine Druckluftleitung 28 mit Ventil 29, eine Steuervorrichtung für die Steuerung 30 zur Steuerung des Druckluft- und Kühlwasserzuflusses und eine Absaugleitung 31 mit Ventil 32. In die Form 18 münden zwei von der Steuereinrichtung 30 ausgehende Leitungen 33, 34 für die Einführung von Kühlwasser und Druckluft und eine Leitung 35, die zur Abtastung des in der Form herrschenden Druckes dient.
In Fig. 6 ist die Weiterführung der Absaugleitung 31 dargestellt. Diese mündet in einen Behälter 36, in den auch eine Absaugleitung 37 einmündet. Die Leitung 31 endet weit oberhalb des Bodens des Behälters 36, so daß ihre Mündung auch bei Füllung des Behälters mit abgesaugtem Kunstharz frei bleibt.
Bei der Herstellung des Behälters wird wie folgt vorgegangen.
Zunächst wird in der Rotations-Gußform 1 ein Innenbehälter 1 aus Polyamid hergestellt. Dieser Behälter wird aus dem Hohlkörper 2 entnommen, bevor er abgekühlt ist und bevor die Vernetzung des Kunststoffes so weit fortgeschritten ist, daß er nicht mehr formbar ist. Der aus der Rotations-Gußform 1 entnommene Innenbehälter 7 wird ohne Verzögerung in die geöffnete Form (Fig. 3) gebracht. In diese Form wurden vorbereitend Vorformlinge 8 eingelegt, die mit der Vorrichtung nach Fig. 2 wie beschrieben hergestellt wurden. Der Innenbehälter 7 wird in die Stellung nach Fig. 3 gebracht. An seine Anschlußstutzen 38, 39, 40 werden die Leitungen 33, 35, 34 angeschlossen.
Nun wird die Form durch Ausdehnung der Druckmittelzylinder 20a, 20b geschlossen. Die geschlossene Stellung ist in Fig. 6 auch in der Seitenansicht dargestellt. Diese Arbeitsgänge werden so rasch abgewickelt, daß der Innenbehälter 7 auch nach dem Schließen der Form noch in einem bleibend deformierbaren Zustand ist, d.h. die Vernetzung darf noch nicht zu weit fortgeschritten sein.
Nun wird über die Absaugleitung 31 aus dem Zwischenraum 41 zwischen Außenwand des Innenbehälters 7 und Innenwand der Form 18, in welchem Zwischenraum sich Ja die Vorformlinge 8 befinden, über die Absaugleitung 31 Luft abgesaugt. Gleichzeitig wird durch die Leitung 21 Tränkharz 42 in den Zwischenraum 41 eingeleitet. Wenn der Raum 41 mit Tränkharz gefüllt ist, was dadurch angezeigt wird, daß durch die Absaugleitung 31 Tränkharz in den Behälter 36 gelangt (siehe Fig. 6), wird Druckluft in den Innenbehälter 7 eingeleitet, was mittels der Steuervorrichtung 30 in die Wege geleitet wird. Hierbei legt sich der noch formbare Innenbehälter 7 fest an die Vorformlinge 8 an und drückt diese fest gegen die Wand der starren Form 18. Hierbei wird Tränkharz ausgequetscht und gelangt in den Behälter 36.
Wenn sich der Innenbehälter an die Form 18 angepaßt hat, wird er so weit zur Vernetzung gebracht, daß seine Form stabil bleibt, was dadurch beschleunigt werden kann, daß über die Leitungen 33, 34 Kühlwasser eingesprüht wird. Die im Behälter steckende Wärme trägt mit zur schnellen Aushärtung des duroplastischen Tränkharzes bei. Bei einem Polyamidbehälter ist eine geeignete Temperatur für das Einbringen des Innenbehälters in die Form 150 0. Die Temperatur, bei der der Innenbehälter in die Form 18 eingebracht werden muß, hängt naturgemäß von der Beschaffenheit des Materials des Innenbehälters ab. Die im Innenbehälter steckende Wärme trägt dazu bei, einekasche Aushärtung des duroplastischen Tränkharzes zu bewirken.
Wenn das Tränkharz genügend weit ausgehärtet ist, wird die Form geöffnet und der fertige Behälter entnommen. Der Außenbehälter hat an Jeder Stelle die gleiche Wanddicke, die gleich der Dicke des Vorformlings ist.
Fig. 5 dient nur zur Veranschaulichung der Umhüllung des Innenbehälters mit Vorformlingen 8. Vorhergehend wurde ein Verfahren beschrieben, bei dem die Vorformlinge 8 in die Form eingelegt werden. Man könnte Jedoch auch die Vorformlinge auf den Innenbehälter aufbringen und dann diese Gesamtheit in die Form einbringen. Was hier das Geeignetste ist, hängt von der Form des Behälters ab.

Claims

Patentansprüche:

6 Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus Kunststoff, insbesondere eines Heizöl-Lagerbehälters, bei welchem Verfahren als Innenßchicht des herzustellenden Behälters in eine starre öffenbare Form ein vorgeformter Innenbehälter eingebracht und über Abstandshalter an der Formwand abgestützt wird, wonach in den Hohlraum zwischen dem Innenbehälter und der Formwand fließfähiges Kunststoffmaterial eingefüllt und zur Aushärtung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (7) aus einem nach einer gewissen Abkühlungszeit irreversibel vernetzenden Kunststoff hergestellt wird, beispielsweise aus Polyamid, daß der Innenbehälter im noch warmen, nicht voll vernetzen, noch formbaren Zustand mit zugleich als Abstandshalter dienenden, den Innenbehälter (7) vollständig umhüllenden Vorformlingen (8) aus Glasfasern umhüllt und in die genannte starre Form (18) eingebracht und danach die Zwischenräume zwischen den Glasfasern unter Einleitung von duroplastischem flüssigem Tränkharz (42), vorzugsweise Polyesterharz, evakuiert werden und der Innenraum des Innenbehälters (7) mit einem Fluid, vorzugsweise mit Druckluft, unter Druck gesetzt wird, wobei der noch formbare Innenbehälter (7) formachlüssig an die Vorformlinge (8) und dadurch diese an die Formwand angepreßt werden, wonach der Innenbehälter (7) zur Vernetzung und damit Formstabilität und das duroplastische Tränkharz zur Aushärtung gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (7) nach seiner Unterdrucksetzung und dadurch Anpassung an die Form (18) gekühlt wird, vorzugsweise durch Verdunstungskühlung, zu welchem Zweck eine relativ kleine Menge Wasser in den Behälter (7) eingesprüht wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge (8) in die geöffnete Form eingelegt werden und diese um den Innenbehälter (7) herum geschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformlinge um den Innenbehälter gelegt werden und die Gesamtheit aus Innenbehälter und Außenbehälter in die Form eingelegt und diese verschlossen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (7) im Rotations-Gußverfahren hergestellt wird.
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