DE68906331T2

DE68906331T2 - Behälter mit tragrippenherstellung.

Info

Publication number: DE68906331T2
Application number: DE89901894T
Authority: DE
Inventors: Dewey Stickley; Anthony Weaver; Joseph Wiegand
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Flowtite Technology AS
Priority date: 1988-01-25
Filing date: 1989-01-23
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2009-01-24
Also published as: EP0357710A1; NO893745D0; ES2012239A6; US4923081A; AU2940789A; KR900700367A; WO1989006631A1; KR930000401B1; MX164886B; NZ227713A; CA1320810C; NO893745L; BR8904795A; EP0357710B1; NO176790C; NO176790B; AU612779B2; JPH02502992A; DE68906331D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einwandige Kunststoff-Lagertanks mit äußeren Verstärkungsrippen und doppelwandige Kunststoff-Lagertanks mit Verstärkungsrippen zwischen den Wänden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte Stützrippe für Lagertanks und eine verbesserte Doppelwand-Tankkonstruktion.
Verstärkungsrippen für Tanks sind in industriellem Umfang gefertigt worden, indem mit Harz imprägnierte Glasfäden über hohle Rippenformstücke gewickelt wurden, welche an der Außenseite einer Tankwand befestigt sind, bis eine adäquate Rippendicke aufgebaut worden ist. Das US-Patent Nr. 3 818 950 lehrt, daß die Fadenwindungen in Umfangsrichtung ohne einen Steigungswinkel angebracht werden können. Die US-Patente Nr. 3 661 294 und Nr. 3 700 512 lehren, daß die fadenwicklungen kreuzweise um ein Rippenformstück herum gewickelt werden können, um eine Rippe zu erzeugen. Das US-Patent Nr. 3 412 891 zeigt mehrere Versuche zur Ausbildung einer externen Rippe an einem verstärkten Kunststoff-Lagertank. Jedes Patent lehrt die Verwendung eines unter Wärme härtbaren Harzes, um Glasfäden zu imprägnieren, kurz bevor sie um ein hohlen Rippenformstück herumgewickelt werden. Nachdem eine angemessene Rippendicke aufgebaut worden ist, wird das Umwickeln beendet und Wärme zum Aushärten des Harzes angewendet.
Die Verwendung von Glasfäden, die mit einem wärmehärtbaren Harz getränkt sind, für einen Rippenaufbau ist sehr zeitaufwendig und folglich teuer. Eine sehr große Anzahl von Umwicklungen aus Glasfäden ist erforderlich, um eine Rippe mit angemessener Dicke und Festigkeit zu erzeugen. Die US-Patentschrift 3 655 468 beschreibt einen Rippenaufbau aus Schichten von Baumwolle, Polyester- oder Glasgarngelege und zerhacktem Faser-/Harzmaterial. Eine umlaufende Lage eines ununterbrochenen Glasspinnfadens wird verwendet, um eine Fadenwickelschicht zu bilden, die lediglich über die oben genannte Matrix gelegt wird. Wenn einmal der Umwickelvorgang beendet ist, ist eine erhebliche Zeitspanne erforderlich, um den Lagenaufbau auszuhärten. Im fall eines doppelwandigen Tanks muß die Herstellung einer äußeren Wand über den Rippen warten, bis die Rippen vollständig ausgehärtet sind. Das US-Patent Nr. 4 676 093 offenbart auch einen doppelwandigen Tank mit daran haftend angebrachten sowie die inneren und äußeren Wände verbindenden ringförmigen Rippen.
Die Erfindung ist auf verbesserte verstärkte Kunststofftanks und auf neuartige Dornwickelverfahren zu deren Erzeugung ausgerichtet.
Somit schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung einen faserverstärkten Kunststoff-Lagertank (siehe Anspruch 1), der eine zylindrische Seitenwand mit einem Paar von mit dieser einstückig verbundenen, einander entgegengesetzten Abschlußkalotten, um einen Innenbehälter zu bilden, und eine Mehrzahl von mit der Außenseite der Seitenwand einstückig verbundenen sowie an dieser aufgelagerten ringförmigen Verstärkungsrippen umfaßt, wobei jede Rippe ein hohles Rippenformstück und eine überlagerte Schicht eines Netzwerks sowie einen Deckschichtaufbau aus einer Mehrzahl von Lagen, deren jede aus aufeinanderfolgenden Aufträgen von willkürlich in einem härtbaren Harz dispergierten zerhackten Fasern, einem Fadenmaterial und einem Netzmaterial besteht, enthält.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Tanks ebenfalls geschaffen, wobei das Verfahren (siehe Anspruch 7) die Schritte umfaßt:
(a) Ausbilden des Innenbehälters aus einem Gemisch von zerhackten Fasern und flüssigem, härtbaren Harz;
(b) Anlagern eines ringförmigen, hohlen Rippenformstücks an der Außenseite der Seitenwand mit einem Netz;
(c) Drehen des Innenbehälters mit dem daran gelagerten Rippenformstück um die Längsachse der Seitenwand;
(d) Ablagern eines härtbaren Gemisches aus zerhackten Fasern (58) und Harz am Rippenformstück (56) und angrenzenden Teilen der Seitenwand, wenn diese sich dreht;
(e) Zuführen von Fadenmaterial (42) zum Ripenformstück (56), um die zerhackten Fasern und das Harz am Rippenformstück festzuhalten;
(f) Zuführen von Netzmaterial (38) zum Rippenformstück (56), um auf das Fadenmaterial und den Deckschichtaufbau eine Kompressionskraft zur Begünstigung einer Benetzung und zum Festhalten des Rippenformstücks (56) an der Seitenwand auszuüben;
(g) Wiederholen der Schritte (d) - (f) in Aufeinanderfolge, während das Drehen des Innenbehälters (12) fortgesetzt wird, bis eine Rippe von angemessener Dicke erreicht worden ist; und
(h) Wiederholen der Schritte (b) - (g) in Aufeinanderfolge, bis die gewünschte Anzahl an Rippen, die den geforderten geschichteten Decklagenaufbau haben, hergestellt worden ist.
Das Netz- und Fadenmaterial halten in vorteilhafter Weise das Rippenformstück an seinem Platz, bis es ausgehärtet ist, und für den Aushärtungsvorgang ist keine externe Wärmequelle erforderlich.
Die vorliegende Erfindung schafft auch einen doppelwandigen Tank und ein Verfahren für dessen Herstellung.
Die Erfindung wird lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines doppelwandigen Erdtanks ist, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung konstruiert ist;
Figur 2 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung allgemein nach der Linie 2-2 der Figur 1 ist;
Figur 3 eine Stirnansicht eines Dorns zur Herstellung eines Tanks und einer zugeordneten Vorrichtung zur Herstellung ist, nachdem eine Innenwand auf dem Dorn aufgebaut worden ist;
Figur 4 eine mit der Figur 3 übereinstimmende Darstellung jedoch während des Aufbringens eines Rippenformstücks auf die Außenseite der Innenwand ist;
Figur 5 eine mit den Figuren 3 und 4 übereinstimmende Darstellung jedoch während des Aufbauens einer Rippe am Rippenformstück ist;
Figur 6 eine vergrößerte, abgebrochene Querschnittsdarstellung ist, die ein an einer Seitenwand eines Innenbehälters befestigtes Rippenformstück zeigt;
Figur 7 eine mit Figur 6 übereinstimmende Darstellung ist, die den Lagenaufbau einer Rippe am Rippenformstück zeigt;
Figur 8 eine mit den Figuren 6 und 7 übereinstimmende Darstellung ist, die durch die Seitenwände der Rippen hindurch eingesetzte Durchflußrohre zeigt;
Figur 9 eine mit den Figuren 6, 7 sowie 8 übereinstimmende Darstellung ist, die an der Rippe gelagerte Außenwand- Basisplatten zeigt;
Figur 10 eine mit den Figuren 6, 7, 8 sowie 9 übereinstimmende Darstellung ist, die einen Außenwand-Lagenaufbau an den Basisplatten zeigt.
In den Zeichnungen zeigt die Figur 1 in Übereinstimmung mit der Erfindung einen Tank 10, der vorwiegend aus faserverstärktem Kunststoff gebildet ist. Der Tank 10 umfaßt im wesentlichen einen Innenbehälter 12 und eine Mehrzahl von ringförmigen, axial beabstandeten Verstärkungsrippen 14. Der Innenbehälter 12 ist eine einteilige Konstruktion, die eine innere Seitenwand 16, welche einstückig mit einer inneren Abschlußkalotte 18 haftend verbunden ist, umfaßt. Bei einer doppelwandigen Ausführungsform gemäß der Erfindung enthält der Tank 10 zusätzlich eine Außenwand 20, die eine äußere Seitenwand 22 sowie eine äußere Abschluß kalotte 24 umfaßt. Ein Paar von Lüftungsarmaturen 26 ist zwischen benachbarten Paaren von Rippen 14 eingebaut, um eine Verbindung zwischen der Außenseite des Tanks 10 und dem Inneren des Innenbehälters 12 herzustellen. Abweichende Positionen für die Lüftungsarmaturen sind bei 28 dargestellt. Der Tank 10 kann mit (nicht dargestellten) Leckprüfeinrichtungen versehen sein, wie beispielsweise im US-Patent Nr. 4 676 093 gezeigt ist. Zusätzlich kann der Tank 10 mit dem Sumpf- und Rohrleitungssystem, das im US-Patent Nr. 4 639 164 gezeigt ist, ausgestattet sein.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Konstruktion der Rippen 14 und - bei der doppelwandigen Ausführungsform - mit der Konstruktion der äußeren Seitenwand 22. Der Tank 10 wird aus zwei im wesentlichen identischen zylindrischen Hälften ausgebildet, die getrennt gefertigt und dann einstückig bei 30 verbunden oder verschweißt werden. Die Konstruktion des Tanks 10 betreffende Einzelheiten werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 10 erörtert.
Die innere Seitenwand 16 und die innere Abschlußkalotte 18 werden zuerst hergestellt. Vorzugsweise wird die innere Seitenwand 16 an einem drehbaren Klappdorn, wie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 4 233 020 offenbart ist, gefertigt. Die Abschlußkalotte 18 wird bevorzugterweise einstückig mit der inneren Seitenwand 16 über einer am Dorn gelagerten Abschlußkappenform in der im US-Patent Nr. 4 233 020 gezeigten Weise ausgebildet. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Abschlußkappenform gleich der Abschlußkappenform, die im US-Patent Nr. 4 071 161 offenbart ist, ausgebildet ist, d.h., ein sphärisches Mittelstück hat, welches in ein kegelstumpfförmiges Randstück übergeht. Das Verfahren zur Ausbildung einer Hälfte eines Innenbehälters 12 kann eines aus mehreren Techniken sein, die in verschiedenen Patenten zum Stand der Technik offenbart sind, und zwar einschließlich der US-Patente Nr. 3 700 512, 3 661 294, 3 412 891 und 3 818 950. Grundsätzlich schließt das Verfahren das Aufbauen einer allgemein zylindrisch gestalteten Wand aus einer Kombination von zerhackten Glasfasern und einem härtbaren Flüssigharz sowie, wenn das gewünscht ist, eines Sand-Füllstoffs ein. Vorzugsweise wird die innere Seitenwand auf einer ersten Lage aufgebaut, die aus einer Oberflächenmatte und einer dünnen Schicht eines härtbaren, flüssigen Harzes sowie zerhackter Glasfasern besteht. Gewünschtenfalls können innere und äußere harzreiche Schichten im Innenbehälter 12 vorhanden sein. Ein vollständiges Benetzen der zerhackten Glasfasern ist wünschenswert und kann, wie in der einschlägigen Technik allgemein bekannt ist, durch ein Auswalzen des Harzes sowie des Glas- und Sandgemisches bewerkstelligt werden. Nachdem die innere Seitenwand 16 und die innere Abschlußkalotte 18 hergestellt sind, wird das Harz durch die Anwendung von Wärme und/oder den Zeitablauf ausgehärtet.
Nachdem die innere Seitenwand 16 und die innere Abschluß kalotte 18 gefertigt und zu einem Gelzustand ausgehärtet sind, d.h., die Oberfläche ist hart und klebrig, werden dann die axial beabstandeten, ringförmigen Rippen auf die Außenseite der inneren Seitenwand 16 aufgebracht. Die Figur 3 zeigt einen Seitenwanddorn 34 mit einer gelharten Seitenwand 16 an diesem. Nahe dem Dorn 34 ist eine Vorratswalze 36 eines elastischen Nylonnetzmaterials 38 angeordnet, die zu einer Drehung um eine Achse 40 gelagert ist. Von einer Mehrzahl von Spulen 44 wird Polyesterfadenmaterial 42 zugeführt. Über dem Dorn 34 ist ein Gießverteilerrohr 46 angeordnet, das mit eine Pumpe 48 einschließenden Einrichtungen verbunden ist, um ein flüssiges, härtbares Harz dem Gießverteilerrohr 46 zuzuführen. Benachbart zum Gießverteilerrohr 46 ist ebenfalls oberhalb des Dorns 34 ein Schneidwerk 50 angeordnet, um Rovings 52 in zerhackte Fasern zu schneiden.
Die Walze 36, die Spulen 44, das Gießverteilerrohr 46 und das Schneidwerk 50 sind an einem Schlitten 54 gelagert, der seinerseits durch (nicht dargestellte) Einrichtungen für eine Bewegung längs einer zur Achse des Dorns 34 parallelen Bahn gelagert ist. Schaltmechanismen, die nicht dargestellt sind, sind zur Steuerung der Bewegung und der Position des Schlittens 54 mit Bezug zum Dorn 34 vorgesehen. Der Rippenbildungsvorgang beginnt, indem der Schlitten 54 an der ersten Rippenposition in Stellung gebracht wird.
Ein freies Ende des Netzmaterials 38 wird an der Fläche der inneren Seitenwand 16 angeheftet oder andersartig befestigt. Freie Enden der Fäden 42 werden in gleichartiger Weise an der Fläche der inneren Seitenwand 16 festgehalten. Es wird bevorzugt, daß neun Fäden 42 bei der Ausbildung einer jeden Rippe 14 verwendet werden. Zu diesem Zeitpunkt werden der Dorn 34 und mit diesem die innere Seitenwand 16 im Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Figur 3 gedreht. Die Fäden 42 und das Netzmaterial 38 werden von den Spulen 44 bzw. der Walze 36 abgezogen und um die Fläche der Seitenwand 16 herumgewickelt.
Bei der Beendigung eines einzelnen Umlaufs wird das Drehen des Dorns 34 fortgesetzt, während ein Rippenformstück 56 (Figur 4) zwischen das Netzmaterial 38 und die Seitenwand 16 eingeführt wird. Zweckmäßigerweise werden Rippenformstücke 56 in einer Mehrzahl der Reihe nach und aneinanderstoßend zwischen das Netzmaterial 38 und die Seitenwand 16 eingebracht, bis sich die Rippenformstücke 56 rund um den gesamten Umfang der Seitenwand 16 erstrecken, wie in Figur 5 gezeigt ist. Das Netzmaterial 38 dient dazu, die Rippenformstücke 56 elastisch gegen die Fläche der Seitenwand 16 festzulegen. Die Fäden 42 dienen ebenfalls dazu, die Rippenformstücke 56 an der Seitenwand 16 festzuhalten, obwohl das eine sekundäre Funktion der Fäden 42 ist.
Die Figur 6 zeigt das Rippenformstück 56 in dieser Stufe des Rippenfertigungsprozesses. Eine Lage des Netzmaterials 38 liegt über dem Rippenformstück 56 und fünf Fäden sind über das Rippenformstück 56 gewickelt. Ein paar Fäden werden direkt um die innere Seitenwand 16 herum auf jeder Seite des Rippenformstücks 56 gewickelt. Dieser Fadenabstand kann durch geeignete (nicht dargestellte) Fadenführungen eingehalten werden.
Das Rippenformstück 56 kann aus Karton, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material gefertigt sein. Ist das Rippenformstück 56 aus Karton gebildet, so kann es demjenigen ähnlich sein, das im US-Patent Nr. 3 412 891 gezeigt ist, d.h., es kann eine Querschnittsgestalt mit einer oberen Fläche und zwei Seitenflächen eines Trapezes haben, wobei die Seitenflächen mit der oberen Fläche einen inneren Winkel von etwa 135º bilden. Dieses Patent offenbart, daß die Seitenflächen der Formstücke geschlitzt sind, damit das Formstück eine kreisförmige Gestalt annehmen kann. Ferner offenbart dieses Patent die Verwendung von Blöcken, welche entsprechend gestaltete Querschnitte zur Lagerung des Formstücks haben. Das in den Figuren 6 bis 10 gezeigte Rippenformstück 56 ist ein dreiseitiges Kunststoff-Rippenformstück, das besonders zur Verwendung bei der Herstellung eines doppelwandigen Tanks geeignet ist.
Bei Beendigung des zweiten Umlaufs des Dorns 34 wird das Drehen fortgesetzt und Harz zu dem Gießverteilerrohr 46 und durch dieses abgegeben, wobei das Harz unter der Schwerkraft auf das drehende Rippenformstück 56 und einen Abschnitt der benachbarten Fläche der Seitenwand 16 fällt. Das Gießverteilerrohr 46 ist eine Röhre mit einer Vielzahl von Öffnungen, durch welche das Harz abgegeben wird. Wie bereits erwähnt wurde, wird bevorzugt, daß das Harz ein solches ist, welches selbsthärtend ist und die Anwendung von externer Wärme zum Aushärten nicht erfordert.
Bei Beendigung des dritten Umlaufs wird das Drehen fortgesetzt und das Schneidwerk 50 in Betrieb genommen, um zerhackte Fasern 58 zu erzeugen, die unter der Schwerkraft auf die Oberfläche des Rippenformstücks 56 und angrenzende Abschnitte der Fläche der Seitenwand 16 fallen. Da der Dorn 34 dreht, bewegen sich soeben heruntergefallene zerhackte Fasern 58 zu einer Position unterhalb des Gießverteilerrohrs 46, und auf die zerhackten Fasern 58 wird Harz aufgebracht. Zu diesem Zeitpunkt halten die Schwerkraft und eine durch das Harz hervorgerufene gewisse Haftung die mit Harz benetzten, zerhackten Fasern 58 am Rippenformstück 56 fest. Weil der Dorn 34 in seinem Drehen fortfährt, gelangen die mit Harz benetzten, zerhackten Fasern 58 unter die Fäden 42, die zwei Dinge vollbringen. Die Fäden 42 begünstigen ein gründliches Benetzen der zerhackten Fasern 58 durch das Harz. Zusätzlich halten die Fäden 42 die mit Harz benetzten, zerhackten Fasern am Rippenformstück 56 entgegen der Schwerkraft fest, wenn sie sich an der Unterseite des Dorns 34 befinden. Diese beiden Funktionen der Fäden 42 werden auch durch das Netzmaterial 38 unterstützt, das während des Aufbringens der zerhackten Fasern 58 weiterhin abgezogen wird. Die Figur 7 zeigt das Rippenformstück 56 in dieser Stufe des Rippenherstellungsprozesses. Eine Schicht von zerhackten Fasern 58 und Harz ist zwischen zwei Lagen aus dem Netzmaterial 38 und den Fäden 42 an der Außenseite des Rippenformstücks 56 eingefügt.
Bei dem Abschluß von sieben oder acht Umläufen wird die Abgabe von Harz und zerhackten Fasern beendet und das Drehen für einen und einen halben Umlauf fortgesetzt, um eine angemessene Benetzung der aufgebauten Struktur unter der Spannung von seiten des Netzmaterials 38 und der Fäden 42 zu erzielen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Drehen des Dorns beendet, und das Netzmaterial 38 sowie die Fäden 42 werden zum nächsten Rippenformstück 56 weitertransportiert, indem der Schlitten 54 vorwärts verschoben wird. Das schließt die Ausbildung einer Rippe 14 bei der einwandigen Ausführungsform der Erfindung ab. Für die doppelwandige Ausführungsform wird bevorzugt, daß jeder Rippe 14 Durchflußmittel zugeordnet werden, um eine Verbindung zwischen dem Inneren und Äußeren einer jeden Rippe 14 durch deren Seitenwände hindurch herzustellen. Das US-Patent Nr. 4 676 093 offenbart die Verwendung von Lochwerkzeugen, um Öffnungen in den Seitenwänden von frisch gefertigten Rippen vor einem Aushärten auszubilden. Die Werkzeuge sind Stäbe, welche ein angespitztes Ende und ein Handhabungsende haben. Nachdem die Rippen ausgehärtet sind, werden die Werkzeuge entfernt, wobei permanente Öffnungen in den Rippenseitenwänden verbleiben.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung werden neuartige Durchflußmittel bevorzugt, die Durchfluß-Einsatzstücke 60 (Figur 8) umfassen. Nachdem die Fertigung einer Rippe abgeschlossen ist, werden mehrere Durchfluß-Einsatzstücke 60 durch die Seitenwand der Rippe gestoßen. Im Gegensatz zu den im US-Patent Nr. 4 676 093 offenbarten Werkzeugen sind die Durchfluß-Einsatzstücke 60 einmalig verwendbar, d.h., die Durchfluß-Einsatzstücke 60 werden nach dem Aushärten der Rippenstruktur nicht entfernt. Demzufolge wird bevorzugt, daß die Durchfluß-Einsatzstücke 60 aus Kunststoff oder einem anderen billigen Material gefertigt werden. Die Durchfluß-Einsatzstücke 60 umfassen ein hohles, rohrförmiges Teil 62 und ein zum Durchstechen der ungehärteten Rippenstruktur geeignetes angespitztes Ende 64. Vier Paare von Durchfluß-Einsatzstükken 60 werden in jede Rippe eingesetzt. Jedes Paar wird durch einander gegenüberliegende Seitenwände der Rippe eingesetzt, wobei die vier Paare in der Winkelrichtung mit 90º Abstand um die Rippe herum beabstandet sind.
Nach der Herstellung der ersten Rippe 14 wird der Schlitten 54 in axialer Richtung zur nächsten Rippenposition weitergeschaltet, und der oben beschriebene Prozeß wird wiederholt. Die Anzahl der Rippen 14, die in Figur 1 gezeigt ist, ist lediglich beispielhaft, und es können in Abhängigkeit von dem gewünschten Fassungsvermögen und der Größe eines bestimmten Tanks mehr oder weniger Rippen zur Anwendung kommen. Bei der doppelwandigen Ausführungsform wird eine zu opfernde Rippe ausgebildet und später entfernt. Die zu opfernde Rippe erfüllt eine Stützfunktion in Verbindung mit der Ausbildung der äußeren Seitenwand 22, um sie in einer im wesentlichen parallelen Lagebeziehung zur inneren Seitenwand 16 zu halten.
Unter Bezugnahme auf die Figur 9 wird nun die Ausbildung einer äußeren Seitenwand beschrieben. Wenn die hergestellten Rippen alle zu wenigstens einem Gelzustand ausgehärtet sind, d.h., die Oberfläche ist hart und klebrig, werden um die Rippen 14 Basisplatten 70 herumgelegt und an diesen befestigt, beispielsweise mit einem relativ schmalen Band eines (nicht dargestellten) Glasfasernetzes, das zwei- oder dreimal um die Außenseite der Rippen 70 herumgewickelt wird. Die Basisplatten 70 sind dünne, flexible, durch Glasfasern verstärkte Tafeln, die etwas schmaler als der Abstand zwischen den Mittellinien der Rippen sind. Beispielsweise sind Platten mit einer Dicke von 0,0152 cm (60/1000 inch) und einer Breite von 22,86 cm (9 inch) mit Erfolg bei einem Tank verwendet worden, der Rippen mit einem Mittenabstand von 29,21 cm (11,5 inch) hat. Als Folge dieser Bemessung verbleibt ein Spalt 72 von 6,35 cm (2,5 inch) in axialer Richtung zwischen den Kanten von einander benachbarten Platten 70. Die Platten 70 sind selbsttragend, d.h., sie tragen ihr eigenes Gewicht zwischen benachbarten Rippen 14 ohne eine wesentliche Verformung.
Das ist gegensätzlich zu einem Verfahren nach dem Stand der Technik, wobei ein flexibles, poröses Scrimgelege als eine Basistafel für den Lagenaufbau einer Außenwand verwendet wird. Das US-Patent Nr. 4 676 093 offenbart einen doppelwandigen Tank, wobei eine äußere Wand auf Basistafeln eines Scrimgeleges aufgelegt ist, die überlappend um Rippen herumgewickelt sind. Bevor die äußere Wand aufgelegt wird, wird Harz auf das Scrimgelege gesprüht und ausgehärtet, bis es das Scrimgelege versteift. Das ist ein teurer und zeitaufwendiger Prozeß wegen der Kosten für das Scrim- Glasfasergelege und die zum Aushärten des mit Harz getränkten Scrimgeleges erforderliche Zeit.
Bevor eine äußere Wand 22 auf den Platten 70 und dem im Spalt 72 freigelegten Teil der Rippe 56 hergestellt wird, wird eine (nicht dargestellte) äußere Abschlußkalotte am geschlossenen Ende der Tankhälfte angebracht. Nachdem die Platte 70 und die Abschlußkalotte an ihrem Platz sind, wird mit der Herstellung der äußeren Wand begonnen. Bevorzugterweise umfaßt die Ausbildung Harz, zerhackte Glasspinnfäden und Sand, und wird sie in einer herkömmlichen Weise aufgebracht. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, füllt die Gestaltung der äußeren Wand 22 jeden Spalt 72 zwischen den Platten 70 aus. Das ermöglicht es der äußeren Wand 22, sich direkt mit der oberen Fläche einer jeden Rippe über einen beträchtlichen Flächenbereich, der mit dem Spalt 72 übereinstimmt, haftend zu verbinden. Als Folge zeigt der Tank 10 in seiner Gesamtheit eine beachtliche Integrität, nachdem die Struktur der äußeren Wand 22 ausgehärtet ist.
Die in Übereinstimmung mit dem oben erörterten Prozeß hergestellten doppelwandigen Tankhälften werden vereinigt, um einen Tank 10 zu bilden. Ein Teil des offenen Endes einer jeden Tankhälfte einschließlich der zu opfernden Rippe wird entfernt, indem ein Sägeschnitt durch die Tankhälfte rechtwinklig zu deren Längsachse gelegt wird.
Eine der Tankhälften wird mit einem Mannloch (Figur 1) versehen, um den Vorgang der Verbindung der beiden Hälften zu erleichtern. Grundsätzlich werden die beiden Tankhälften durch eine Schweißnaht verbunden, die in Übereinstimmung mit dem im US-Patent Nr. 4 676 093 offenbarten und gezeigten Verfahren aus einer inneren Lage und einer äußeren Lage besteht. Das Produkt ist ein Tank 10 mit inneren und äußeren Seitenwänden 16 und 22, die einstückig mit den Rippen 14 verbunden und verklebt sind. Zwischen der inneren Seitenwand 16 und der inneren Abschlußkalotte 18 einerseits sowie der äußeren Seitenwand 22 und der äußeren Abschlußkalotte 24 andererseits besteht ein Hohlraum. Die Kontinuität des Hohlraumes durch die Rippen 14 hindurch wird durch die Durchfluß-Einsatzstücke 60 gesichert, die an ihrem Platz im fertiggestellten Tank 10 verbleiben. Somit ist der Tank gut dazu geeignet, mit einem Leckspürgerät, wie dem im US-Patent Nr. 4 676 093 gezeigten Gerät, und einem Sumpf-Rohrleitungssystem, wie dem im US-Patent Nr. 4 639 164 gezeigten System, ausgerüstet zu werden.
Die Vorrichtung zur Ausbildung eines Tanks, die in den Figuren 3 bis 5 gezeigt ist, enthält Mittel, um die Spannung, unter welcher das Netzmaterial 38 zugeführt wird, konstant aufrechtzuerhalten. Die Mittel umfassen eine Spannschwinge 74, die am Schlitten 54 verschwenkbar gelagert ist. Das Netzmaterial 38 von der Vorratswalze 36 läuft über obere und untere Rollen 76 und 78, die von der Spannschwinge 74 getragen werden. Vorzugsweise wird die dem Netzmaterial 38 durch die Spannschwinge 74 vermittelte Spannung elektronisch für eine Beständigkeit und Stetigkeit geregelt. Eine geeignete (nicht dargestellte) Regeleinrichtung ist von Cleveland Kidder/Cleveland Machine Controls, Inc. unter der Bezeichnung UCP9/TA-10/TLD-IL/AIR erhältlich. Diese Regeleinrichtung kann in Verbindung mit dem Verstärker Modell T1X-1/TA10 und den Spannungswandlern M846-02160 Type S derselben Gesellschaft, die nicht dargestellt sind, eingesetzt werden, um eine geeignete Spannung im Netzmaterial 38, wenn es zum Dorn zugeführt wird, aufrechtzuerhalten. Eine geeignete Spannung in diesem Fall ist die Spannung oder der Bereich von Spannungen zwischen (a) der niedrigsten Spannung, bei welcher das Netzmaterial 38 reißen würde oder bei welcher das Rippenformstück 56 abgeflacht würde, ganz gleich, welche niedriger ist, und (b) der höchsten Spannung, bei welcher eine unzulängliche Benetzung der zerhackten Fasern vorliegt oder bei welcher das Netzmaterial das Rippenformstück nicht während der Herstellung der Rippen 14 hält, ganz gleich, welche größer ist. Andere geeignete Mittel, um eine geeignete Spannung im Netzmaterial beizubehalten, können zur Anwendung kommen. Gleichartige (nicht dargestellte) Spannungsregelmittel werden mit einer zweiten Spannschwinge 80 verbunden, welche ebenfalls verschwenkbar am Schlitten 54 gelagert ist. An der Spannschwinge 80 sind obere und untere Rollen 82 und 84 drehbar gehalten. Die Spannschwinge 80 und die zugeordneten Regeleinrichtungen regulieren die Spannung der Fäden 42, um diese gut unter der niedrigsten Spannung, bei welcher die Fäden 42 reißen würden, und hoch genug zu halten, so daß die Fäden zum Benetzen der zerhackten Spinnfäden beitragen, wenn sie auf die Rippenformstükke 56 aufgebracht werden.

Claims

1. Ein faser verstärkter Kunststoff-Lagertank (10), der eine zylindrische Seitenwand mit einem Paar von mit dieser einstückig verbundenen, einander entgegengesetzten Abschlußkalotten (24), um einen Innenbehälter (12) zu bilden, und eine Mehrzahl von mit der Außenseite der Seitenwand einstückig verbundenen sowie an dieser aufgelagerten ringförmigen Verstärkungsrippen (14) umfaßt, wobei jede Rippe (14) ein hohles Rippenformstück (56) und eine überlagerte Schicht eines Netzmaterials (38) sowie einen Deckschichtaufbau aus einer Mehrzahl von Lagen, deren jede aus aufeinanderfolgenden Aufträgen von erstens willkürlich in einem härtbaren Harz dispergierten zerhackten Fasern (58), zweitens einem Fadenmaterial (42) und drittens einem Netz (38) besteht, enthält.

2. Ein Tank nach Anspruch 1, bei welchem das Fadenmaterial (42) aus Polyester besteht.

3. Ein Tank nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem das Netzmaterial (38) aus Polyamid besteht.

4. Ein Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner einen Außenbehälter (20) mit einer zylindrisch gestalteteen Seitenwand, die mit der Außenseite der Rippen (14) haftend verbunden ist, umfaßt.

5. Ein Tank nach Anspruch 4, der auch eine Mehrzahl von Basisplatten (70) an den Rippen (14) umfaßt, wobei die Platten (70) eine Breite haben, die geringer als der Abstand zwischen Rippenmitten ist, um zwischen benachbarten Platten einen Teil der Außenseite der Rippen freizulegen.

6. Ein Tank nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, der eine Mehrzahl von hohlen, rohrförmigen Einsatzstücken (60) enthält, die sich durch das gehärtete Harz hindurch zum hohlen Rippenformstück (56) erstrecken, um eine Verbindung zwischen den Hohlräumen in jeder Rippe und den Räumen zwischen den Rippen (14) sowie zwischen den inneren und äußeren zylindrischen Wänden herzustellen.

7. Ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Lagertanks, wie er in einem der Ansprüche 1 bis 3 beansprucht ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

(a) Ausbilden des Innenbehälters (12) aus einem Gemisch von zerhackten Fasern (58) und flüssigem, härtbaren Harz;

(b) Anlagern eines ringförmigen, hohlen Rippenformstücks (56) an der Außenseite der Seitenwand mit einem Netz (38);

(c) Drehen des Innenbehälters (12) mit dem daran gelagerten Rippenformstück (56) um die Längsachse der Seitenwand;

(d) Ablagern eines härtbaren Gemisches aus zerhackten Fasern (58) und Harz am Rippenformstück (56) sowie angrenzenden Teilen der Seitenwand bei deren Drehen;

(e) Zuführen von Fadenmaterial (42) zum Rippenformstück (56), um die zerhackten Fasern und das Harz am Rippenformstück festzuhalten;

(f) Zuführen von Netzmaterial (38) zum Rippenformstück (56), um auf das Fadenmaterial und den Deckschichtaufbau eine Kompressionskraft zur Begünstigung einer Benetzung und zum Festhalten des Rippenformstücks (56) an der Seitenwand auszuüben;

(g) Wiederholen der Schritte (d) - (f) in Aufeinanderfolge unter Fortsetzung des Drehens des Innenbehälters (12), bis eine Rippe von angemessener Dicke erreicht worden ist; und

(h) Wiederholen der Schritte (b) - (g) in Aufeinanderfolge, bis die gewünschte Anzahl an Rippen, die den geforderten geschichteten Decklagenaufbau haben, hergestellt worden ist.

8. Ein Verfahren nach Anspruch 7 zur Herstellung eines doppelwandigen, faserverstärkten Lagertanks, wie er im Anspruch 4 beansprucht ist, wobei das Verfahren den weiteren zusätzlichen Schritt umfaßt:

(i) Ausbilden eines Außenbehälters (20), der mit der Außenseite der Rippen haftend verbunden ist.

9. Ein Verfahren nach Anspruch 8, das den dem Schritt (i) unmittelbar vorausgehenden Zwischenschritt umfaßt:

(h') Anlagern einer Mehrzahl von Basisplatten (70) an den Rippen (14), wobei die Platten eine Breite haben, die geringer als der Abstand zwischen einander benachbarten Rippenmitten ist, um zwischen einander benachbarten Platten einen Teil der Außenseite der Rippe freizulegen.

10. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei welchem das härtbare Gemisch aus zerhackten Fasern und Harz eine externe Wärmequelle zum Aushärten nicht erfordert.