DE3422973A1 - Kunststofftank und verfahren zu dessen fertigung - Google Patents

Kunststofftank und verfahren zu dessen fertigung

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DE3422973A1 DE19843422973 DE3422973A DE3422973A1 DE 3422973 A1 DE3422973 A1 DE 3422973A1 DE 19843422973 DE19843422973 DE 19843422973 DE 3422973 A DE3422973 A DE 3422973A DE 3422973 A1 DE3422973 A1 DE 3422973A1
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kunststofftank zur Aufnahme
  • eines Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit oder eines Gases.
  • Bekannte Kunststofftanks werden wie andere Kunststoffbehältnisse nach dem Stand der Technik spritzgegossen oder teilgeformt und verklebt oder verschweißt. Das Enderzeugnis nimmt eine vorgegebene Form ein und eignet sich dementsprechend nur für bestimmte Anwendungszwecke. In vielen Fällen kann ein an sich zweckmäßiger Kunststofftank deshalb nicht anderweitig verwendet werden, weil es Einbau- bzw.
  • Anordnungsschwierigkeiten gibt. Eine kostengünstige Fertigung eines vorgenannten Tanks ist nur in Großserie möglich, da die Fertigungswerkzeuge (Formteile, Gesenke, etc.) ihrerseits kostenintensiv und aufwendig getroffen sind.
  • Um Kunststofftanks mit einer "variablen Größe" zu schaffen, sieht eine andere bekannte Fertigungsart die Herstellung einer sogenannten "Meterware" vor, eine vorne und hinten offene Röhre quadratischen oder rechteckigen Querschnitts.
  • Entsprechend der gewünschten Größe des zu fertigenden Tanks wird die "Meterware" als Röhre abgeschnitten und vorne und hinten mit Flachabdeckungen versehen, die mit der eigentlichen Röhre verklebt oder verschweißt sind. Zwar lassen sich mit Hilfe dieser Fertigungsmethode unterschiedliche Tankvolumina realisieren, der Tank weist jedoch grundsätzlich einen vorgegebenen Querschnitt auf, beispielsweise ein vorgegebenes Breite x Höhe-Maß von 400 x 150 mm. Dadurch können, wenn auch kostengünstig, nur bestimmte Einbau-oder Anordnungszwecke verfolgt werden. Vielfach scheitert die Anordnung eines solchen Tanks "an einer einzigen vorstehenden Ecke" eines Nachbarbauteils, die allenfalls einen derartigen Tank mit kleineren Abmaßen zuläßt, Volumenverluste also hingenommen werden müssen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Kunststofftanks zur Aufnahme eines Mediums der eingangs genannten Art, der einen einfachen Aufbau besitzt und viele Anwendungsmöglichkeiten eröffnet, sich einfach und kostengünstig fertigen und gegebenenfalls selbst durch den Nichtfachmann sich zusammensetzen läßt.
  • Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Kunststofftank, dessen Wandungen aus ebenflächigen, zugeschnittenen Kunststoffplatten bestehen, wobei benachbarte Platten an ihrem Umfangsrand über längengeschnittene Kunststoffwinkelprofilleisten in abgedichteter Weise und fest miteinander verbunden sind, deren Enden ihrerseits Gehrungswinkel enthalten, und zugewandte Gehrungswinkel benachbarter Kunststoffwinkelprofilleisten in abgedichteter Weise und fest miteinander verbunden sind.
  • Die Erfindung kennzeichnet sich ferner durch ein Verfahren zur Fertigung des vorgenannten Kunststofftanks, wobei entsprechend der Form und der Größe des zu fertigenden Tanks ebenflächige Kunststoffplatten umfangsmäßig auf Maß geschnitten und der Plattendicke entsprechende Kunststoffwinkelprofilleisten je nach den zugehörigen zu befestigenden Kunststoffplatten auf Länge mit Gehrungswinkel geschnitten werden, worauf die Plattenränder der zugeschnittenen Kunststoffplatten in Taschen der zugehörigen Kunststoffprofilleisten gesteckt und abgedichtet befestigt, und auch die zugewandten Gehrungswinkel benachbarter Kunststoffwinkelprofilleisten in abgedichteter Weise und fest miteinander verbunden werden.
  • Vor dem Zusammenfügen der Platten mit den Winkelprofilleisten wird in vorteilhafter Weiterbildung in die Taschen der Winkelprofilleisten ein Klebemittel eingebracht, und es werden insbesondere die Innenwände der Taschenstege mit Klebemittel versehen.
  • Die tankinnenseitigen Taschenstege der Kunststoffprofil leisten werden zweckmäßigerweise mit einer separaten oder integrierten Dichtlippe versehen bzw. ausgebildet. Ist Flüssigkeit oder Gas unter Druck im Tank gelagert, so wird die Dichtlippe selbsttätig von innen an den tankinnenseitigen Taschen steg dichtend angedrückt. In diesem Fall erübrigt es sich unter Umständen, Klebemittel in den Taschen der Profilleisten vorzusehen, ohne daß die Dichtigkeit Einbußen erleidet.
  • Vorteilhaft sind die tankaußenseitigen Taschenstege mit dem eingesteckten Plattenrand verschraubt, um die Festigkeit insbesondere im Winkelbereich des Tanks zu erhöhen.
  • Die Festigkeit des Kunststofftanks wird weiter erhöht, wenn der tankaußenseitige Taschensteg der Kunststoffwinkelprofilleisten vergleichsweise dick und stabil ausgebildet ist, während der tankinnenseitige Taschensteg relativ schlang (und gegebenenfalls elastisch) ist.
  • Eine andere Befestigungsmöglichkeit zwischen Kunststoffplatte bzw. Plattenrand und Kunststoffwinkelprofilleiste ist durch Kunststoffverschweißung gegeben (Kaltschweißals auch Warmschweißverfahren).
  • Durch die Erfindung läßt sich in besonders einfacher Weise eine Kunststofftank individueller Konfiguration je nach den vorhandenen Einbau- bzw. Anordnungsmöglichkeiten nach dem Baukastensystem realisieren. Der jeweils vorhandene Einbauplatz kann optimal genutzt werden. Die Anschlüsse z#Befüllen und Entleeren des Tanks können an geeigneter Stelle einer Kunststoffplatte plaziert werden. Die einzelnen Kunststoffplatten wie auch die einzelnen Winkelprof leisten werden vor einem Zusammenbau auf das entsprechende Maß geschnitten und gegebenenfalls an Ort und Stelle des Einbauplatzes durch einfaches Zusammenstecken und Verkleben oder dergleichen in einer Weise zusammengesetzt, daß sich ein geschlossener Tank in der gewünschten Abmessung ergibt.
  • In vielen Fällen entfällt am Einsatzort ein bisher gegebenes Entfernen von Mauerwerk, Verkleidungen etc. Die Stärke der Platten und der Winkelprofile ist wie beim Tankbau konventioneller Art durch die Statik -festgelegt. Mit den heute zur Verfügung stehenden Klebstoffen Essen sich Festigkeiten erreichen, so daß unter Umständen auf eine mechanische Verschraubung verzichtet werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Tank quader- oder würfelförmig ausgebildet ist. Dies ist die kostengünstigste Fertigungsbauweise, die auch mit einem einfachen Zusammensetzen der Einzelteile zu einem gebrauchsfertigen Tank einhergeht.
  • Gegebenenfalls können Tanks im Querschnitt stufenartig aufgebaut sein, beispielsweise nach Art einer (ägyptisensen) Pyramide.
  • Auch können benachbarte Kunststoffplatten einen stumpfen oder einen spitzen Winkel einschließen.
  • Eine besonders einfache Fertigung der Einzelteile ergibt sich, wenn als Tankform ein reguläres Polyed-er vorgesehen ist, d.h. eine Raumform, deren Begrenzungsflächen oder Wandungen kongruente reguläre Vielecke sind, und sich auch kongruente reguläre Ecken ergeben. Als reguläre Polyeder bieten sich an: Tetraeder (vier Dreiecke, sechs Kanten, vier Ecken), Oktaeder (acht Dreiecke, zwölf Kanten, sechs Ecken), Dodokaeder (zwölf Fünfecke, dreißig Kanten, zwanzig Ecken) und Ikosaeder (zwanzig Dreiecke, dreissig Kanten, zwölf Ecken). Ersichtlich können mithin derartige Raumformen mit Hilfe einfacher Mittel hergestellt werden, da sämtliche zugeschnittenen Kunststoffplatten gleich groß und identisch ausgebildet sind, desgleichen die zugehörigen Winkelprofilleisten. Es ergibt sich nicht nur eine einfache Fertigung der Einzelteile, sondern aufgrund der Raumsymmetrie (Zentralsymmetrie) eine stabile Tankform und gerade bei regulären Polyedern hoher Kanten- und Begrenzungsflächen zahl eine Tankausbildung, die der Kugelform angenähert ist, d.h. ein Maximum an Volumen bei minimaler Oberfläche bietet (wenig. Materialaufwand). Sind die zugeschnittenen Kunststoffplatten kongruente Vielecke, ergibt sich auch bei der Fertigung des Halbzeugs wenig bzw.
  • kein Materialverschnitt einer Vollplatte.
  • Andere Konfigurationen von möglichen Tankformen kennzeichnen sich durch Pyramidenausbildung (im geometrischen Sinn; nicht: die vorgenannte ägyptische Pyramide), Pyramidenstumpfausbildung und die Ausbildung des Tanks als Obelisk oder als Keil, dessen Grundfläche ein Rechteck ist, während die Seitenflächen gleichschenklige Dreiecke und gleichschenklige Trapeze sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Kunststofftank in perspektivischer schematischer Ansicht, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Tank nach Fig. 1 längs der Linien A-B oder C-D, und Fig. 3a,3b Teilschnitte durch den Tank im Bereich von Winkelprofilleisten.
  • Gemäß Zeichnung umfaßt der Kunststofftank 1 in Quaderausbildung ebenflächige Kunststoffplatten 2 als Wandung, wobei benachbarte Platten 2 an ihrem Umfangsrand über Kunststoffwinkelprofilleisten 3 in abgedichteter Weise und fest miteinander verbunden sind. Die Kunststoffwinkelprofilleisten 3 sind ihrerseits an den Enden mit Gehrungswinkeln 4 versehen. Zugewandte Gehrungswinkel 4 benachbarter Kunststoffwinkelprofilleisten 3 sind ebenfalls miteinander verbunden und in geeigneter Weise abgedichtet.
  • Die Kunststoffwinkelprofilleisten 3 weisen einen Querschnitt auf, wie er insbesondere den Figuren 2, 3a zu entnehmen ist. Für die Aufnahme der zugewandten Plattenränder 6 von benachbarten Kunststoffplatten 2 sind in der Winkelprofilleiste 3 zwei Taschen 5 ausgebildet, die im Ausführungsbeispiel der Zeichnung rechtwinklig zueinander stehen. Insbesondere werden die Taschen 5 durch tankaußenseitige Taschenstege 7 und tankinnenseitige Taschenstege 9 gebildet, die ihrerseits jeweils rechtwinklig zueinander verlaufen und durch einen diagonalen Verbindungssteg 11 miteinander verbunden sind. Verbindungssteg 11 und sämtliche Taschenstege 7, 9 sind integrierte Abschnitte der stranggepreßten oder gegossenen Kunststoffwinkelprofilleiste 3.
  • Die tankaußenseitigen Taschenstege 7 können (wie dies der Zeichnung nicht zu entnehmen ist) eine größere Dicke aufweisen als die tankinnenseitigen Taschenstege 9, um höhere Stabilität eines Tanks zu schaffen. Die tankinnenseitigen Taschenstege 9 können elastisch oder mit einer integrierten oder separat befestigten (nicht veranschaulichten) Dichtlippe versehen sein, die im Betrieb bei gefülltem Tank mit Wasser, Gas oder dergleichen an die Innenwand der Kunststoffplatten 2 abdichtend angedrückt wird. Je höher der Druck im Tank, desto größer die Anpreß- oder Dichtkraft der Dichtlippe.
  • Bei einer Fertigung werden vorab entsprechend dem gewünschten Tankformat Zahl und Größe der benötigten ebenflächigen Kunststoffplatten 2 festgelegt und aus einer Vollplatte als Halbzeug gefertigt, insbesondere mit Hilfe einer Säge zugeschnitten. In entsprechender Weise werden Zahl und Längen der benötigten Kunststoffwinkelprofilleisten 3 festgelegt und aus einem Stangenmaterial zugeschnitten, wobei die Enden der Profilleisten mit einem Gehrungswinkel 4 versehen werden.
  • Anschließend werden die Taschen 5 der Profilleisten 3 mit einem Kaltklebemittel 10 gefüllt und insbesondere die Innenseiten der Taschenstege 7, 9 mit Klebemittel 10 bestrichen. Hierauf werden die entsprechenden Enden oder Plattenränder 6 benachbarter Kunststoffplatten 2 in die Taschen 5 in einem Paßsitz eingesteckt. Vorgenannter Vorgang wiederholt sich für jede Profilleiste, wobei auch die Gehrungswinkelflächen der Profilleisten mit Klebemittel 10 versehen werden, um auch dort Festigkeit und Dichtigkeit des Tanks zu erreichen.
  • Die erreichbare Festigkeit mit den derzeit zur Verfügung stehenden Klebemitteln 10 reicht für viele Anwendungsfälle eines Tanks aus. Bei größeren Tanks kann jedoch zur Erhöhung der Festigkeit eine zusätzliche mechanische Verschraubung 8 vorgesehen sein, die durch die tankaußenseitigen Taschenstege 7 in das Innere der Kunststoffplatte 2 reicht.
  • ie in Fig. 3b veranschaulichte Kunststoffwinkelprofilleiste 3 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a. Der Verbindungssteg 11 zwischen den beiden Taschen 5 verläuft jedoch nicht diagonal, sondern parallel zu dem einen Plattenrand 6 und bildet gleichzeitig den tankinnenseitigen Taschen steg 9 dieses Plattenrands. Letztgenanntes Ausführungsbeispiel kennzeichnet sich durch einen besonders einfachen und kompakten Aufbau einer Kunststoffwinkelprofilleiste.

Claims (11)

  1. Kunststofftank und Verfahren zu dessen Fertigung Patentansprüche S Verfahren zur Herstellung eines Kunststofftanks, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der Form und der Größe des zu fertigenden Tanks (i) ebenflächige Kunststoffplatten (2) umfangsmäßig auf Maß geschnitten und der Plattendicke entsprechende Kunststoffwinkelprofilleisten (3) je nach der zugehörigen zu befestigenden Kunststoffplatte (2) auf Länge mit Gehrungswinkel (4) geschnitten werden, worauf die Plattenränder (6) der zugehörigen Kunststoffplatten (2) in Taschen (5) der zugehörigen Kunststoffwinkelprofilleisten (3) gesteckt und abgedichtet befestigt und auch die zugewandten Gehrungswinkel (4) benachbarter Kunststoffwinkelprofilleisten (3) in abgedichteter Weise und fest miteinander verbunden werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Zusammenfügen der Platten (2) mit den Winkelprofilleisten (3) in die Taschen (5) der Winkeiprofilleisten ein Klebemittel (10) eingebracht wird und insbesondere die Innenwände der Taschenstege (7, 9) mit Klebemittel (10) versehen werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tankinnenseitigen Taschenstege (9) der Kunststoffwinkelprofilleisten (3) mit einer Dichtlippe versehen werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tankaußenseitigen Taschenstege (7) mit dem eingesteckten Plattenrand (6) verschraubt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenränder (6) mit den Kunststoffwinkelprofilleisten (3) kunststoffverschweißt werden.
  6. 6. Nach einem Verfahren gemäß den vorgenannten Ansprüchen 1 bis 5 gefertigter Kunststofftank zur Aufnahme eines Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit oder eines Gases, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Tanks (1) aus ebenflächigen zugeschnittenen Kunststoffplatten (2) bestehen, wobei benachbarte Platten (2) an ihrem Umfangs rand über längengeschnittene Kunststoffwinkelprofilleisten (3) in abgedichteter Weise und fest miteinander verbunden sind, deren Enden Gehrungswinkel (4) enthalten, und zugewandte Gehrungswinkel (4) benachbarter Kunststoffwinkeiprofilleisten (3) in abgedichteter Weise und fest miteinander verbunden sind.
  7. 7. Kunststofftank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank(1)quader- oder würfelförmig ausgebildet ist.
  8. 8. Kunststofftank nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank im Querschnitt stufenartig aufgebaut ist.
  9. 9. Kunststofftank nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Kunststoffplatten (2) einen stumpfen oder einen spitzen Winkel einschließen.
  10. 10. Kunststofftank nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als reguläres Polyeder (Tetraeder, Oktaeder, Dodokaeder, Ikosaeder) ausgebildet ist.
  11. 11. Kunststofftank nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er als Pyramide, Pyramidenstumpf oder als Obelisk ausgebildet ist.
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