DE2613492A1 - Konstruktionselemente aus glasfaserverstaerkten kunststoffen, insbesondere fuer fluessiggastanker und doppelwandige behaelter - Google Patents

Konstruktionselemente aus glasfaserverstaerkten kunststoffen, insbesondere fuer fluessiggastanker und doppelwandige behaelter

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Description

Konstruktionselemente aus glasfaserverstärkten Kunststoffen, insbesondere für Flüssiggas tanker und doppelwandige Behälter.
Die vorliegende Erfindung betrifft Befestigungs- und Isoliermittel zwischen zwei parallelen Wänden, beispielsweise, die Innen- und Aussenwände eines Behälters. Damit wird der Abstand zwischen den Wänden des Behälters eingehalten und gleichzeitig dessen gute Isolierung erreicht.
Bei doppelwandigen Behältern für Gase von niedrigen und sehr niedrigen Temperaturen wird die Isolierung zwischen den Wänden oft mittels Glaswolle oder Strukturschaum ausgeführt.
Besondere Schwierigkeiten treten bei Flüssiggastankern auf, bei denen die beispielsweise kubischen Behälter der Bordwand des Schiffes gegenüber nicht nur thermisch isoliert sein müssen, sondern sie müssen auch gleichzeitig die infolge des Seeganges auftretenden Druckkräfte der Bordwand auffangen. Aus s er dem muss die Isolierung zusätzlich das Gewicht des Behälters tragen. Die hierbei auftretenden Zug-, Schub- und Druckkräfte versuchte man bisher dadurch aufzufangen, dass man den gesamten Zwischenraum zwischen Behälter und Bordwand mit Balsaholz ausfüllte.
Erfindungsgemäss kann man das komplizierte und unwirtschaftliche Verfahren der Balsaholzauskleidung dadurch überwinden, dass man zwischen Behälter und Bordwand besondere Konstruktionselemente einsetzt, die die gesamten Druck- und Zugkräfte aufnehmen und dass man den Zwischenraum zwischen den Konstruktionselementen mit wärmeisolierendem Material auskleidet oder aus schäumt.
6fl98&2/n922
Genauer gesagt bezieht sich, die Erfindung auf ein Konstruktionselement, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus einem rohrartigen, durchbrochenen Körper aus isolierendem, verstärktem Material besteht, der an beiden Enden mit zwei ringförmigen Bunden versehen ist.
In einer bevorzugten Anordnung wird der rohrförmige, durchbrochene Körper mittels gekreuzter Spiralwicklungen aus in härtbarem Kunststoff getränkten Fas erver Stärkungen hergestellt.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf isolierte Innen- und Aussenbehälter mit ihren Isolier- und Befestigungsmitteln, welche zwischen beiden Behältern eingefügt werden, und ist dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel aus einer Mehrzahl von Kons tr uktions elementen» wie oben beschrieben, und einer isolierenden Zwischenschicht bestehen.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Skizzen, die nur als Beispiele gelten, verdeutlicht.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Konstruktionselementes gemäss der Erfindung.
Fig. 2-ist eine Teilansicht in vergrössertem Massstab des durchbrochenen Elements der Fig. 1.
Fig. 3 ist die schematische Darstellung einer Ausführungsart des verstärkten Kons truktions elemente s gemäss der Erfindung.
Die Bezugsziffer 10 bezeichnet ein Konstruktionselement, das zwischen zwei gegenüberliegende, parallele Wände 12 und 14 eines Isoliertanks oder eines ähnlichen Isolier behälter s (nicht dargestellt) eingefügt werden soll, um sowohl einen bestimmten Abstand zwischen diesen Wänden als auch eine gute Isolierung zu gewährleisten.
Das Konstruktionselement 10 besteht hauptsächlich aus einem rohrförmigen, durchbrochenen Körper 16, aus verstärktem Isoliermaterial und zwei ringförmigen Elementen 18, welche an beiden Enden des Körpers 16 angebracht sind, um an den Wänden 12 bezw. 14 einen Anschlag zu bilden.
ft η q ft A ? / η q ? ? .
Der" Körper 16 wird nach an sich bekannter Technik (Filament Winding) im Kreuzwickelverfahren hergestellt. Die Wicklungen werden so ausgeführt, dass zwischen den Faserschichten Durchbrechungen 24 in Rautenform entstehen. Der Wickelwinkel oC (siehe Fig. 2) zwischen zwei sich kreuzenden Faserschichten 22 liegt vorzugsweise zwischen 45° u. 150°, je nach dem aufzunehmenden Druck.
Als Verstärkungsfasern eignen sich Glas-, Asbest-, Eisen-, Kohlenstoff-, Graphitfasern, keramische Fasern oder beliebige sonstige metallische und/ oder organische Fasern mit einem geringeren Durchmesser als 20^ , oder aus einer Mischung dieser Fasern.
Der härtbare Kunststoff kann z.B. ungesättigtes Polyesterharz sein. Es ist allgemein bekannt, dass man auch beliebige andere härtbare Harze verwenden kann, vorzugsweise Epoxyd-, Vinylester- u. Phenolharze mit den jeweiligen Zusätzen.
Jeder Anschlagring 18 u. 20 besteht vorteilhaft aus härtbarem Kunststoff. Diese Elemente können auch Fertigelemente sein und die Gestalt eines Ringes gegebener Masse (Dicke, Breite u. Durchmesser) aufweisen, die am betreffenden Ende des Körpers 16 zu befestigen sind (z. B. durch Kleben).
Jeder Ring 18 oder 20 kann auch direkt an diesem Ende angeformt werden. In diesem Fall wird es sich als vorteilhaft erweisen, wenn der Körper 16 dem mittleren Durchmesser des auf ihm geformten'Anschlagringes entspricht.
Man kann die Druckfestigkeit des die Ringe 18 u. .20 bildenden Kunststoffes erhöhen, indem man demselben bekannte Zusätze wie z.B. Quarzmehl "und/oder Fasern beimischt.
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261349
Anstelle eines flachen Ringes kann jedes Anschlagelement 18 u. 20, je nach der Form der Behälterwände 12 u. 14, besondere Formen aufweisen, und zwar entweder geometrische Formen (halbsphärisch kupp eiförmig) oder auch andere.
Nachfolgendes Beispiel dient zur Erläuterung :
Mit einem Konstruktionselement nach Fig. 1, das 60 cm hoch ist und einen Durchmesser von 20 cm hat (KreuzwinkelOi = 60° und einen Abstand zwischen den gegenüberliegenden Roving strängen von 2 cm) kann ein Druck von 1,5 t aufgefangen werden.
Um diese Leistung noch zu erhöhen und um zu verhindern, dass sich der Körper 16 infolge Knickbeanspruchung verbeult, kann man, wie in Fig. 3 dargestellt, den durchbrochenen Körper 16 an ansgewählten Stellen mit Verstärkungsringen 26 versehen.
Diese Ringe können vorteilhaft durch Umwickeln des Körpers 16 mit Kunststoff-imprägnierten Fasern hergestellt werden. Diese Fasern müssen chemisch auf der Unterlage befestigt, d.h. sie müssen mit den Fasern des Körpers 16 polymerisiert werden.
Die Wärmeleitfähigkeit der Konstruktionselemente nach der Erfindung liegt in der Grössenordnung derjenigen der leichten Polyurethanschaumstoffe.
Die Verwendung solcher Konstruktionselemente für sämtliche doppelwandigen Behälter und sämtliche Gastanker (Methaniers) stellt einen wichtigen Fortschritt dar, weil sie die Aufnahme hoher mechanischer Beanspruchungen mit einer schwachen Wärmeleitfähigkeit und eine einfache und billige Herstellungsmethode gewährleistet.
Ausserhalb ihrer Verwendung für den Bau von Flüssiggasbehältern und -Tankern (Methangastransportschiffe) kann man diese Konstruktionselemente auch für Transport- oder Lagerbehälter verwerten, in denen warme Produkte ohne grossen Wärmeverlust aufbewahrt werden müssen.

Claims (7)

  1. ANSPRÜCHE
    Verstärkendes und isolierendes Konstruktionselement, das dazu bestimmt ist, zwischen zwei parallele Wände eingefügt zu werden, um zwischen denselben sowohl einen bestimmten Abstand als auch eine gute Isolierung zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem rohrförmigen, durchbrochenen Körper aus verstärktem, isolierendem Material und aus zwei ringförmigen Anschlagelementen, die an beiden Enden des Körpers angebracht sind, besteht.
  2. 2. Konstruktionselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige, durchbrochene Körper aus gekreuzten Spiralwicklungen, welche aus Verstärkungsfasern bestehen, die mit härtbaren Kunststoffen versehen sind, hergestellt wird.
  3. 3. Konstruktionselement gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzwinkel der Fasern zwischen 45° und 150° liegt.
  4. 4. Konstruktionselement gemäss einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes ringförmige Anschlagelement aus härtbarem Kunststoff besteht, dem vorteilhaft Zusätze wie Quarzmehl und/oder sonstige Fasern beigemischt werden.
  5. 5. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine zusätzliche Verstärkung gegen Beulen aufweist, die mittels Umwicklung des Körpers 16 mit in härtbarem Kunststoff getränkten Fasern erreicht wird.
  6. 6. Konstruktionselement nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch tekennzeichnet, dass die Verstärkungsfasern Glas-, Asbest-, Stahl-, Kohlenstoff-, Graphit-, Keramikfasern sind oder aus beliebigen anderen metallischen oder organischen Fasern, deren Durchmesser ■^ ZQu, beträgt, oder aus Mischungen dieser Fasern bestehen.
    r RnQRA?/η fl2?
  7. 7. Isolierender Behälter, der aus einem, inneren und einem äusseren Behälter und Isolier- und Befestigungsmitteln besteht, die zwischen beiden Behältern angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel aus einer Mehrzahl von Kons tr uktions elementen nach den Ansprüchen 1-6 und einer isolierenden Zwischenschicht bestehen.
    fi η Q a £ ? / η q ?. ?
DE19762613492 1975-04-02 1976-03-30 Konstruktionselemente aus glasfaserverstaerkten kunststoffen, insbesondere fuer fluessiggastanker und doppelwandige behaelter Granted DE2613492A1 (de)

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