EP1953094A1 - Doppelwandiger Tank - Google Patents
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- EP1953094A1 EP1953094A1 EP08405030A EP08405030A EP1953094A1 EP 1953094 A1 EP1953094 A1 EP 1953094A1 EP 08405030 A EP08405030 A EP 08405030A EP 08405030 A EP08405030 A EP 08405030A EP 1953094 A1 EP1953094 A1 EP 1953094A1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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- B65D90/50—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices
- B65D90/501—Arrangements of indicating or measuring devices of leakage-indicating devices comprising hollow spaces within walls
Definitions
- the present invention relates to a double-walled tank or a double-walled container, in particular for liquids, with a tank bottom and tank side walls and a leakproof lining spaced from the tank bottom and the tank side walls, which leak protection lining is formed by a spacer film and at least one fiber-reinforced plastic layer applied to the spacer film ,
- the German patent application DE-OS-2658088 discloses a tank for underground storage of liquids such as fuel oil or diesel.
- the tank has a steel container and a surrounding insulating jacket.
- the steel tank is surrounded by a rot-proof, even gridded spacer layer.
- On the spacer layer a gas- or liquid-tight envelope made of a fiber-reinforced plastic is applied.
- the spacer layer consists of a uniformly pimped laminated body.
- the composite may be formed of expanded metal, paper or a braid.
- glass mats are incorporated in leak protection liners.
- Glass mats are glass fiber mats made of alkali-free E glass fibers, and are used as low-cost reinforcing layers.
- the cohesion of the cut, tangled short glass fibers of the glass mat is achieved by a binder that dissolves in polyester resin contact and u.a. serves as a bonding agent between fibers and UP resin.
- These glass mats contribute to a substantial reinforcement of the leak protection lining.
- the disadvantage is that the leak-proof linings are generally less flexible, so that the leak-resistant linings rupture, especially in the case of large tanks. Critical areas are located in the transition area between floor and walls, where the greatest pressure is applied.
- the EP-A-0 470 321 discloses a tank having an outer wall and a leak protection liner formed from a laminate consisting of a nap foil and a plastic layer. The edges of the plastic layer are connected to the outer wall to form a leak-testable space between the leak-proofing lining and the outer wall.
- the plastic layer has as Reinforcing a multi-layer glass fiber fabric, the superposed layers are joined together by weft and / or warp threads, which pass from one layer to another layer.
- the leakproof lining equipped with the above-mentioned multi-layered glass fiber fabric has the advantage that it is particularly unyielding (large modulus of elasticity).
- this stiffness has the disadvantage in the lining of large-volume tanks that the leak protection lining may burst.
- the leakage protection lining has a very large modulus of elasticity, this leads to cracking in the event of overstressing. The consequence of this is a leakage of the leak protection lining.
- Another problem of the known multi-layered fabric is that it absorbs much synthetic resin. After commodity prices have risen sharply in recent years, this leads to an increase in the cost of production.
- the invention provides the task of proposing a double-walled tank, which withstands large pressure loads.
- it is an aim to develop a double-walled tank so that it does not break in the transition region between the floor and the wall.
- Another goal is to propose a tank, which is inexpensive to produce.
- the object is achieved in that at least in the transition region between the bottom and the side walls of the leak protection lining on the spacer sheet a glass mat and a glass fabric are applied.
- This has the advantage that in this area a particularly large modulus of elasticity is achieved and that the risk of cracking is reduced.
- the use of a glass silk fabric has the advantage that compared to a glass mat, the resin is absorbed faster and better distributed.
- Another advantage is that when laying out any interfering glass parts are split off because in glass fiber fabric rovings (fiber strands) are used with infinitely long filament yarns. These filament yarns are preferably untwisted.
- the tensile strength of the fiberglass fabric is greater in a certain first direction than in a second direction, which may be orthogonal to the first direction, for example.
- a certain first direction is greater than in a second direction, which may be orthogonal to the first direction, for example.
- the silk fabric has an unequal number of warp and weft threads and is arranged so that the number of threads extending from the bottom to the side walls is greater than the threads running parallel to the side edges of the tank.
- the proportion of warp and weft threads at least one layer is unequal size.
- the tensile strength in a certain direction can be greater than transverse to it.
- a greater tensile strength can be achieved by the weight proportion of the warp threads is greater than that of the weft threads.
- the ratio of warp and weft threads is greater than 55:45, preferably greater than 60:40, and most preferably> 65:35. If the number of warp threads is greater than that of the weft threads, this has the advantage that the glass silk fabric can be cut to length from the roll in practically any lengths.
- the ratio of warp to weft yarns is about 70:30.
- the warp and weft threads of the silk fabric are unevenly strong, and the silk fabric is arranged so that the weight of the threads extending from the bottom to the side walls is greater than the weight of the threads running parallel to the side edges of the tank. In this way, the tensile strength of the leak protection lining in the transition area floor / jacket can be further improved.
- a second fiberglass fabric is applied to the first fiberglass fabric.
- the first and / or second glass-silk fabric may be formed as a hybrid weave.
- carbon threads can also be incorporated into the glass silk fabric.
- the carbon fiber are present as warp or weft threads.
- the carbon fibers are preferably as Warp and weft threads.
- the layer of glass fiber fabric, or a second layer of the glass silk fabric, provided according to the invention in the transition region between the bottom and side walls of a leak protection lining can also be present over the entire bottom surface and / or over the entire side wall surfaces.
- polyester resin an epoxy-based vinyl ester resin
- novolak an epoxy-based vinyl ester resin
- the leak protection lining is a laminate of at least one spacer film, the glass fiber fabric and a plastic layer, wherein the spacer film is applied to the outer wall.
- spacer film a specially impregnated, studded cardboard or metal foil.
- a metal foil is used because it is easier to apply and can withstand greater pressure loads.
- the plastic coating is made of an epoxy, polyester, polyurethane, novolac (an epoxy-based vinyl ester resin) or a polycarbonate resin.
- knobs are designed as a pyramid or truncated cone.
- a film has the advantage that it has a higher compressive strength than conventional metal foils.
- the film according to the invention can be laid better than conventional films, because it has no tendency to unroll obliquely.
- the individual knobs are each formed as regular, preferably square truncated pyramids with a base surface and a top surface.
- This geometry has the advantage that it guarantees a high compressive strength. It has proven to be advantageous if the edge length of the base surface more than twice as long as the edge length of the top surface. Preferably, the edge length of the base surface is approximately between 220% and 380% longer than the edge length of the top surface.
- the truncated cones are each arranged in series one behind the other, so that a grid-like, orthogonal pattern is formed.
- two adjacent truncated cones each have an edge of the base surface in common.
- the dimples may also be formed as regular hexagonal or octagonal truncated pyramids.
- the knobs are also possible to arrange the knobs as honeycomb pattern. Conveniently, the knobs are each the same size.
- the metal foil is made of an aluminum foil with a thickness between 0.15 and 0.25 mm, preferably between 0.18 and 0.22 mm.
- the edge length of the base surface is between 3 and 10 mm, preferably between 4.5 and 8.5, and most preferably between 5.5 and 7.5 mm.
- the height of the dimples is between 0.6 and 1.5 mm, preferably between 0.8 and 1.2 mm. It has proved to be advantageous if the metal foil has a specific weight between 0.62 and 0.78 Kg / m 2, preferably between 0.67 and 0.73 Kg / m 2. With such a specific gravity, a metal foil with low weight and high pressure rigidity can be produced.
- FIGS. 1 to 2 show a metal foil 11 with spaced nubs 13.
- the nubs 13 are formed as a regular truncated pyramids with an open base surface 15 and a closed top surface 17.
- the truncated pyramids are arranged close to each other, so that a grid structure is formed.
- Adjacent pyramidal stumps each have a common base edge 19. Due to the dense arrangement of the knobs 13 and their geometric design as a truncated pyramid, a higher compressive strength is achieved than in conventional metal foils.
- FIG. 3 shows a detail and in section the structure of a double-walled container with the metal foil 11.
- the double-walled container has an outer wall 21 and a leak protection lining 23.
- the outer wall 21 may be a steel wall or masonry.
- the leak protection lining 23 is formed by a metal foil 11 and a plastic coating 25.
- the metal foil 11 bears against the outer wall 21 with the cover surfaces 17, so that a gap 27 is formed between the outer wall 21 and the metal foil 11.
- the gap 27 can be checked by means of leak detectors in the art known manner for any leaks.
- a glass mat 31 and a single-layer glass fiber fabric 29 are incorporated.
- the combination of a glass mat and a glass fiber fabric 29 gives the leak protection lining a very high strength.
- a glass fiber fabric 29 a single-layer glass fiber fabric is preferably used. In comparison with a conventional glass mat, this has the surprising advantage that a glass fabric having a lower weight per unit area than a glass mat in the laminate has a higher tensile strength than a glass mat.
- a glass silk fabric has the additional advantage that less resin is used for the coating.
- epoxy resins, polycarbonates, polyester resins, novolak (an epoxy-based vinyl ester resin) and the like can be used.
- the Indian FIG. 4 illustrated tank has an outer wall 21 and a leak protection lining 23.
- the leak protection lining is formed by a spacer sheet 11, and a plastic composite with the spacer sheet forming a solid layer 25, in which a glass mat 31 and at least one glass fabric 29th are incorporated as reinforcement.
- a first glass silk fabric 33 is provided only in the transition region between the bottom 35 and the side walls 37 of the tank.
- the first glass silk fabric 29 has an increased tensile strength (large modulus of elasticity) in the direction from the bottom to the side walls.
- the increased tensile strength does not necessarily have to be perpendicular to the side edges, but may also act at an angle thereto, ie the tracks may also be laid at an angle to the side edges.
- Fig. 5 shows a partial view of a double-walled tank 38, in which the outer wall 21 is provided with an inner coating 39. On the inner coating 39, the metal foil 11 is applied.
- the metal foil 11 forms a solid composite with a glass fiber reinforced plastic layer, which is applied to the metal foil 11.
- the Glasfaserarm ist the plastic layer consists of a layer of glass mats and an overlying layer of a glass silk fabric (in Fig. 5 not apparent).
- the glass-fiber-reinforced plastic layer extends over a certain distance beyond the edge of the metal foil 11, so that an at least liquid-tight space 27 is formed between the outer wall 21 and the metal foil 11.
- a conductive cover layer 41 is provided on the glass fiber reinforced plastic layer. This extends a certain distance beyond the edge of the glass fiber reinforced plastic layer and ensures a good seal between the leak protection lining and the outer wall.
- the leak-protection lining according to the invention is produced as follows: First, a spacer-holding foil is arranged on the inside of the outer wall. The spacer sheet is applied to the inside of webs which abut against each other. To fix the webs these can be fixed with an adhesive or an adhesive tape on the outer wall. Subsequently, a glass mat is incorporated into a resin layer on the spacer sheet nationwide. After curing, resin is applied at least in the transition region between the bottom and the jacket of the tank and a first fiberglass fabric is laid. The first glass silk fabric preferably has a greater tensile strength in a given direction than in the transverse direction thereto.
- the first glass silk fabric is laid so that the increased tensile strength in the direction of the expected greater load - in the present case in the transition region from floor to wall - acts.
- a second fiberglass fabric is applied to the entire inside incorporated a further resin layer. Construction of a leak protection lining glass mats 300 gsm Asymmetric fiberglass fabric for sheath / floor transition 370 gsm Glass silk hybrid fabrics with carbon fibers 270 gsm resin Novolac or polyester
- Embodiment 1 Embodiment 2 Fabric weight [g / m2] 370 370 Chain 6x136 tex (86g / m2) 6x136 tex (86g / m2) shot 9x300 tex (284 gsm) 4.5x600 tex (284 gsm)
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen doppelwandigen Tank oder ein doppelwandiges Behältnis, insbesondere für Flüssigkeiten, mit einem Tankboden und Tankseitenwänden und einer zum Tankboden und den Tankseitenwänden beabstandeten Leckschutzauskleidung, welche Leckschutzauskleidung durch eine Distanzhaltefolie und mindestens einer auf der Distanzhaltefolie aufgebrachten, mit Fasern verstärktem Kunststoffschicht gebildet ist.
- Die deutsche Offenlegungsschrift
DE-OS-2658088 - Als Verstärkungsmaterial sind in Leckschutzauskleidungen üblicherweise Glasmatten eingearbeitet. Glasmatten sind Glasfasermatten, hergestellt aus alkalifreien E-Glasfasern, und dienen als preisgünstige Verstärkungslagen. Der Zusammenhalt der geschnittenen, wirren Kurzglasfasern der Glasmatte geschieht durch einen Binder, der sich bei Polyesterharzkontakt löst und u.a. als Haftvermittler zwischen Fasern und UP-Harz dient. Diese Glasmatten tragen bei zu einer wesentlichen Verstärkung der Leckschutzauskleidung. Nachteilig allerdings ist, dass die Leckschutzauskleidungen im Allgemeinen wenig nachgiebig sind, sodass die Leckschutzauskleidungen insbesondere bei grossen Tanks reissen. Kritische Stellen befinden sich im Übergangsbereich zwischen Boden und Wänden, wo die grösste Druckbeanspruchung wirkt.
- Die
EP-A-0 470 321 offenbart einen Tank mit einer Aussenwandung und einer Leckschutzauskleidung, welche aus einem Laminat, bestehend aus einer Noppenfolie und einer Kunststoffschicht gebildet ist. Die Ränder der Kunststoffschicht sind mit der Aussenwandung verbunden, um zwischen der Leckschutzauskleidung und der Aussenwandung ein auf Leck überprüfbarer Raum zu bilden. Die Kunststoffschicht besitzt als Armierung ein mehrschichtiges Glasfasergewebe, dessen übereinander angeordnete Schichten durch Schuss- und/oder Kettfäden, die von einer Schicht in eine andere Schicht übergehen, miteinander verbunden sind. - Die mit dem vorerwähnten mehrschichtigen Glasfasergewebe ausgestattete Leckschutzauskleidung hat den Vorteil, dass sie besonders unnachgiebig ist (grosses E-modul). Diese Steifheit hat bei der Auskleidung von grossvolumigen Tanks allerdings den Nachteil, dass die Leckschutzauskleidung bersten kann. Beim Befüllen eines grossvolumigen Tanks geben die Aussenwandungen gerne etwas nach und somit wirkt die gesamte Druckbelastung auf die Leckschutzauskleidung. Weil die Leckschutzauskleidung ein sehr grosses E-Modul besitzt, führt dies bei Überbeanspruchung zur Rissbildung. Die Folge davon ist eine Undichtigkeit der Leckschutzauskleidung. Ein anderes Problem des bekannten mehrschichtigen Gewebes ist, dass dieses viel Kunstharz absorbiert. Nachdem die Rohstoffpreise in den vergangenen Jahren stark angestiegen sind, führt dies zu einer Verteuerung der Herstellungskosten.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung zur Aufgabe, einen doppelwandigen Tank vorzuschlagen, welcher grossen Druckbelastungen standhält. Insbesondere ist es ein Ziel, einen doppelwandigen Tank so weiterzuentwickeln, dass dieser im Übergangsbereich zwischen Boden und Wand nicht reisst. Ein weiteres Ziel ist es, einen Tank vorzuschlagen, welcher kostengünstig herstellbar ist.
- Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens im Übergangsbereich zwischen dem Boden und den Seitenwänden der Leckschutzauskleidung auf die Distanzhaltefolie eine Glasmatte und ein Glasseidengewebe aufgebracht sind. Dies hat den Vorteil, dass in diesem Bereich ein besonders grosses E-Modul erzielt wird und dass die Gefahr der Rissbildung reduziert ist. Die Verwendung eines Glasseidengewebes hat den Vorteil, dass im Vergleich zu einer Glasmatte das Kunstharz schneller aufgenommen und besser verteilt wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass beim Auslegen keine störenden Glasteile abgespalten werden, weil im Glasseidengewebe Rovings (Faserstränge) mit unendlich langen Filamentgarnen verwendet sind. Diese Filamentgarne liegen vorzugsweise unverzwirnt vor.
- Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zugfestigkeit des Glasseidengewebes in einer bestimmten ersten Richtung grösser ist als in einer zweiten Richtung, welche beispielsweise orthogonal zur ersten Richtung sein kann. Dies erlaubt es, den Übergangsbereich zwischen dem Boden und den Wänden gezielt zu verstärken, indem das Glasseidengewebe so angeordnet wird, dass die grössere Zugfestigkeit in Richtung vom Boden zu den Wänden verläuft. Vorteilhaft besitzt das Seidengewebe eine ungleich grosse Zahl von Kett- und Schussfäden und ist so angeordnet, dass die Zahl der vom Boden zu den Seitenwänden verlaufenden Fäden grösser ist als die parallel zu den Seitenkanten des Tanks verlaufenden Fäden. Vorteilhaft ist der Anteil an Kett- und Schussfäden mindestens einer Schicht ungleich gross. Dies hat den Vorteil, dass die Zugfestigkeit in einer bestimmten Richtung grösser sein kann als quer dazu. Nachdem das Glasseidengewebe in der Praxis in Form von Rollen zur Verfügung gestellt wird, ist es zweckmässigerweise das Glasseidengewebe so zu konfektionieren, dass die grössere Zugfestigkeit in Längsrichtung der Rolle verläuft. Eine grössere Zugfestigkeit kann erreicht werden, indem der gewichtsmässige Anteil der Kettfäden grösser ist als derjenige der Schussfäden. Vorteilhaft ist das Verhältnis von Kett- und Schussfäden grösser als 55:45, vorzugsweise grösser als 60: 40 und ganz besonders bevorzugt >65:35. Wenn die Anzahl der Kettfäden grösser ist als diejenige der Schussfäden, so hat dies den Vorteil, dass das Glasseidengewebe in praktisch beliebig langen Stücken von der Rolle abgelängt werden kann. Vorteilhaft beträgt das Verhältnis von Kett- zu Schussfäden ungefähr 70:30.
- Gemäss einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die Kett- und Schussfäden des Seidengewebes ungleich stark, und das Seidengewebe ist so angeordnet, dass das Gewicht der vom Boden zu den Seitenwänden verlaufenden Fäden grösser ist als das Gewicht der parallel zu den Seitenkanten des Tanks verlaufenden Fäden. Auf diese Weise kann die Reissfestigkeit der Leckschutzauskleidung im Übergangsbereich Boden/Mantel weiter verbessert werden. Zweckmässigerweise ist auf das erste Glasseidengewebe ein zweites Glasseidengewebe aufgebracht.
- Um das E-Modul der Leckschutzauskleidung weiter zu erhöhen, kann das erste und/oder zweite Glasseidengewebe als Hybridgewebe ausgebildet sein. Das heisst, es können zusätzlich zu den vorhandenen Glasfäden noch Carbonfäden in das Glasseidengewebe eingearbeitet sein. Vorzugsweise liegen die Carbonfaser als Kett- oder Schussfäden vor. Um eine Verstärkung nach allen Seiten zu erreichen, liegen die Carbonfasern vorzugsweise als Kett- und Schussfäden vor.
- Die erfindungsgemäss im Übergangsbereich zwischen Boden und Seitenwänden einer Leckschutzauskleidung vorgesehene Lage aus Glasseidengewebe, oder eine zweite Lage des Glasseidengewebes, kann auch über die gesamte Bodenfläche und/oder über die gesamten Seitenwandflächen vorhanden sein.
- Obwohl für die Herstellung der Leckschutzauskleidung grundsätzlich verschiedene Kunstharze, wie Epoxyharze, Polyurethanharze, Polycarbonatharze, eingesetzt werden können, ist vorzugsweise ein Polyesterharz, Novolak (ein epoxyd-basierendes Vinylesterharz) verwendet. Polyesterharze und Novolak haben den Vorteil, dass sie relativ kostengünstig auf dem Markt erhältlich sind.
- Vorteilhaft ist die Leckschutzauskleidung ein Laminat aus wenigstens einer Distanzhaltefolie, dem Glasfasergewebe und einer Kunststoffschicht, wobei die Distanzhaltefolie an der Aussenwand anliegt. Dies hat den Vorteil, dass zwischen der Aussenwand und der Leckschutzauskleidung ein auf Leck überprüfbarer Raum gebildet ist, wenn die Ränder der Innwand mit der Aussenwand luftdicht verbunden bleiben.
- Es ist denkbar, als Distanzhaltefolie eine speziell imprägnierte, mit Noppen besetzte Karton- oder Metallfolie einzusetzen. Bevorzugt wird jedoch eine Metallfolie eingesetzt, weil diese einfacher zu applizieren und auch grössere Druckbelastungen aushalten kann. Vorzugsweise ist die Kunststoffbeschichtung aus einem Epoxy-, Polyester-, Polyurethan-, Novolak (ein epoxyd-basierendes Vinylesterharz) oder einem Polycarbonatharz hergestellt.
- Vorteilhaft sind die Noppen als Pyramiden- oder Kegelstumpf ausgebildet. Eine solche Folie hat den Vorteil, dass diese eine höhere Druckfestigkeit besitzt als konventionelle Metallfolien. Auch kann die erfindungsgemässe Folie besser als konventionelle Folien verlegt werden, weil sie keine Tendenz hat, sich schräg abzurollen.
- Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen Noppen jeweils als regelmässige, vorzugsweise quadratische Pyramidenstümpfe mit einer Basisfläche und einer Deckfläche ausgebildet. Diese Geometrie hat den Vorteil, dass sie eine hohe Druckfestigkeit garantiert. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kantenlänge der Basisfläche mehr als doppelt so lang wie die Kantenlänge der Deckfläche ist. Vorzugsweise ist die Kantenlänge der Basisfläche ungefähr zwischen 220% und 380% länger als die Kantenlänge der Deckfläche.
- Vorteilhaft sind die Kegelstümpfe jeweils in Reihe hintereinander angeordnet, sodass ein gitterartiges, orthogonales Muster gebildet ist. Zweckmässigerweise haben zwei benachbarte Kegelstümpfe jeweils eine Kante der Basisfläche gemeinsam. Auf diese Weise ist eine dichte Aneinanderreihung von Pyramidenstümpfen möglich. Obwohl quadratische Pyramidenstümpfe bevorzugt sind, können die Noppen auch als regelmässige hexagonale oder oktagonale Pyramidenstümpfe ausgebildet sein. Daneben ist auch möglich, die Noppen als Wabenmuster anzuordnen. Zweckmässigerweise sind die Noppen jeweils gleich gross.
- Vorteilhaft ist die Metallfolie aus einer Aluminiumfolie mit einer Stärke zwischen 0.15 und 0.25 mm, vorzugsweise zwischen 0.18 und 0.22 Millimeter hergestellt ist. Vorzugsweise beträgt die Kantenlänge der Basisfläche zwischen 3 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 4.5 und 8.5, und ganz besonders bevorzugt zwischen 5.5 und 7.5 mm. Solche Pyramidenstümpfe lassen sich gut herstellen und besitzen eine hohe Drucksteifigkeit. Vorteilhaft beträgt die Höhe der Noppen zwischen 0.6 und 1.5 mm, vorzugsweise zwischen 0.8 und 1.2 mm. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Metallfolie ein spezifisches Gewicht zwischen 0.62 und 0.78 Kg/m2, vorzugsweise zwischen 0.67 und 0.73 Kg/m2 besitzt. Bei einem solchen spezifischen Gewicht kann eine Metallfolie mit geringem Gewicht und hoher Drucksteifigkeit hergestellt werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand eines Anwendungsbeispiels näher im Detail beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- Eine Draufsicht auf eine Distanzhaltefolie;
- Fig. 2
- Einen Schnitt entlang der Linie 2-2; und
- Fig. 3
- Ausschnittsweise der Aufbau eines doppelwandigen Tanks, dessen Leckschutzauskleidung ein Laminat ist mit einer Distanzhaltefolie, mindestens einer auf der Distanzhaltefolie angeordneten Glasmatte, einem auf der Glasmatte angeordneten Glasfasergewebe, welche in einer ausgehärteten Kunststoffschicht aufgenommen sind;
- Fig. 4
- Schematisch und in Teilansicht der Aufbau einer weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Leckschutzauskleidung.
- Die
Figuren 1 bis 2 zeigen eine Metallfolie 11 mit in Abstand voneinander angeordneten Noppen 13. Die Noppen 13 sind als regelmässige Pyramidenstümpfe ausgebildet mit einer offenen Basisfläche 15 und einer geschlossenen Deckfläche 17. Die Pyramidenstümpfe sind dicht nebeneinander angeordnet, sodass eine Gitterstruktur gebildet ist. Benachbarte Pyramidenstümpfe haben dabei jeweils eine gemeinsame Basiskante 19. Durch die dichte Anordnung der Noppen 13 und deren geometrische Ausbildung als Pyramidenstümpfe ist eine höhere Druckfestigkeit als bei konventionellen Metallfolien erreicht. -
Figur 3 zeigt ausschnittsweise und im Schnitt den Aufbau eines doppelwandigen Behältnisses mit der Metallfolie 11. Das doppelwandige Behältnis besitzt eine Aussenwand 21 und eine Leckschutzauskleidung 23. Die Aussenwand 21 kann eine Stahlwand oder auch Mauerwerk sein. Die Leckschutzauskleidung 23 ist durch eine Metallfolie 11 und eine Kunststoffbeschichtung 25 gebildet. Die Metallfolie 11 liegt mit den Deckflächen 17 an der Aussenwand 21 an, sodass zwischen der Aussenwand 21 und der Metallfolie 11 ein Zwischenraum 27 gebildet ist. Der Zwischenraum 27 kann mittels Lecksuchgräten in dem Fachmann bekannter Weise auf allfällige Undichtigkeiten geprüft werden. - In die Kunststoffschicht 25 sind eine Glasmatte 31 und ein einlagiges Glasfasergewebe 29 eingearbeitet. Die Kombination aus einer Glasmatte und einem Glasfasergewebe 29 verleiht der Leckschutzauskleidung eine sehr hohe Festigkeit. Als Glasfasergewebe 29 ist vorzugsweise ein einlagiges Glasseidengewebe verwendet. Dieses hat im Vergleich zu einer konventionellen Glasmatte den überraschenden Vorteil, dass ein Glasseidengewebe mit einem geringeren Flächengewicht als eine Glasmatte im Laminat eine höhere Reissfestigkeit besitzt als eine Glasmatte. Ein Glasseidengewebe hat darüber hinaus den Vorteil, dass für die Beschichtung weniger Kunstharz verbraucht wird. Als Kunststoffe können Epoxyharze, Polycarbonate, Polyesterharze, Novolak (ein epoxyd-basierendes Vinylesterharz) und ähnliche verwendet werden.
- Der in der
Figur 4 dargestellte Tank doppelwandige Tank besitzt eine Aussenwand 21 und eine Leckschutzauskleidung 23. Die Leckschutzauskleidung ist gebildet durch eine Distanzhaltefolie 11, und einer mit der Distanzhaltefolie einen festen Verbund bildenden Kunststoffschicht 25, in welcher eine Glasmatte 31 und mindestens ein Glasseidengewebe 29 als Verstärkung eingearbeitet sind. Gemäss dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein erstes Glassseidengewebe 33 lediglich im Übergangsbereich zwischen dem Boden 35 und den Seitenwänden 37 des Tanks vorgesehen. Das erste Glasseidengewebe 29 besitzt eine erhöhte Zugfestigkeit (grosses E-Modul) in Richtung vom Boden zu den Seitenwänden. Die erhöhte Zugfestigkeit muss nicht unbedingt rechtwinklig zu den Seitenkanten, sondern kann auch in einem Winkel dazu wirken, d.h. die Bahnen können auch in einem Winkel zu den Seitenkanten verlegt sein.. -
Fig. 5 zeigt eine Teilansicht eines doppelwandigen Tanks 38, bei welchem die Aussenwand 21 mit einer Innenbeschichtung 39 versehen ist. Auf die Innenbeschichtung 39 ist die Metallfolie 11 aufgebracht. Die Metallfolie 11 bildet mit einer glasfaserverstärkten Kunststoffschicht, welche auf der Metallfolie 11 aufgebracht ist, einen festen Verbund. Die Glasfaserarmierung der Kunststoffschicht besteht aus einer Lage Glasmatten und einer darüber angeordneten Lage eines Glassseidengewebes (inFig. 5 nicht ersichtlich). Die glasfaserverstärkte Kunststoffschicht erstreckt sich eine bestimmte Distanz über den Rand der Metallfolie 11 hinaus, sodass zwischen der Aussenwand 21 und der Metallfolie 11 ein mindestens flüssigkeitsdichter Raum 27 gebildet ist. Als Abschluss ist auf der glasfaserverstärkten Kunststoffschicht eine leitende Deckschicht 41 vorgesehen. Diese erstreckt sich eine bestimmte Distanz über den Rand der glasfaserverstärkten Kunststoffschicht hinaus und sorgt für eine gute Abdichtung zwischen der Leckschutzauskleidung und der Aussenwand. - Die erfindungsgemässe Leckschutzauskleidung wird folgendermassen hergestellt: Zuerst wird auf die Innenseite der Aussenwand eine Distanzhaltefolie angeordnet. Die Distanzhaltefolie wird in Bahnen, welche auf Stoss aneinander liegen, auf der Innenseite aufgebracht. Zur Fixierung der Bahnen können diese mit einem Kleber oder einem Klebeband an der Aussenwand fixiert werden. Anschliessend wird auf der Distanzhaltefolie flächendeckend eine Glasmatte in eine Kunstharzschicht eingearbeitet. Nach dem Aushärten wird mindestens im Übergangsbereich zwischen Boden und Mantel des Tanks Kunstharz aufgetragen und ein erstes Glasseidengewebe verlegt. Das erste Glasseidengewebe hat vorzugsweise in einer bestimmten Richtung eine grössere Zugfestigkeit als in der Querrichtung dazu. Zu diesem Zweck ist das erste Glasseidengewebe so verlegt, dass die erhöhte Zugfestigkeit in Richtung der erwarteten grösseren Belastung - vorliegend im Übergangsbereich von Boden zu Wand - wirkt. Nach diesem Schritt wird auf die ganze Innenseite ein zweites Glasseidengewebe in eine weitere Kunstharzschicht eingearbeitet.
Aufbau einer Leckschutzauskleidung Glasmatten 300 g/m2 Asymmetrisches Glasseidengewebe für Mantel/Bodenübergang 370 g/m2 Glasseidenhybridgewebe mit Kohlefasern 270 g/m2 Kunstharz Novolak oder Polyester -
Ausführungsbeispiel 1 Ausführungsbeispiel 2 Gewebegewicht [g/m2] 370 370 Kette 6x136 tex (86g/m2) 6x136 tex (86g/m2) Schuss 9x 300 tex (284 g/m2) 4.5x 600 tex (284 g/m2) -
- 11
- Metallfolie
- 13
- Noppen
- 15
- Basisfläche des Pyramidenstumpfes
- 17
- Deckfläche
- 19
- Basiskante
- 21
- Aussenwand
- 23
- Leckschutzauskleidung
- 25
- Kunststoffbeschichtung
- 27
- Zwischenraum
- 29
- Glasseidengewebe
- 31
- Glasmatte
- 33
- Erstes Glasseidengewebe
- 35
- Boden des Tanks
- 37
- Seitenwände des Tanks
- 38
- Tank
- 39
- Innenbeschichtung
- 41
- Deckschicht
Claims (13)
- Doppelwandiger Tank oder Behältnis, insbesondere für Flüssigkeiten, mit einem Tankboden (35) und Tankseitenwänden (37) und einer mit einem Zwischenraum (27) auf dem Tankboden (35) und auf den Tankseitenwänden (37) angeordneten Leckschutzauskleidung (23), welche Leckschutzauskleidung durch eine Distanzhaltefolie (11) und mindestens einer auf der Distanzhaltefolie (11) aufgebrachten, mit Fasern verstärktem Kunststoffschicht (25) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens im Übergangsbereich zwischen dem Boden (35) und den Seitenwänden (37) der Leckschutzauskleidung auf die Distanzhaltefolie (11) eine Glasmatte (31) und ein erstes Glasseidengewebe (29,33) aufgebracht sind. - Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit des ersten Glasseidengewebes (29,33) in einer ersten Richtung grösser ist als in einer zweiten Richtung.
- Tank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Glasseidengewebe (29,33) eine ungleich grosse Zahl von Kett- und Schussfäden hat und so angeordnet ist, dass die Zahl der vom Boden (35) zu den Seitenwänden (37) verlaufenden Fäden grösser ist als die parallel zu den Seitenkanten des Tankbodens (35) verlaufenden Fäden.
- Tank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Kett- und Schussfäden grösser als 55:45, vorzugsweise grösser als 60: 40 und ganz besonders bevorzugt >65:35.
- Tank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Kett- zu Schussfäden ungefähr 70:30 ist.
- Tank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kett- und Schussfäden des Glasseidengewebes (29,33) ungleich stark sind und das Glasseidengewebe (29,33) so angeordnet ist, dass der gewichtsmässige Anteil der vom Boden (35) zu den Seitenwänden (37) verlaufenden Fäden grösser ist als derjenige der parallel zu den Seitenkanten des Tankbodens (35) verlaufenden Fäden.
- Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf das erste Glasseidengewebe (33) ein zweites Glasseidengewebe (29) aufgebracht ist.
- Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Glasseidengewebe (29,33) ein Hybridgewebe ist, das zusätzlich zu den Glasseidefäden noch Carbonfasern besitzt.
- Tank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonfasern sowohl als Kett- als auch als Schussfäden vorliegen.
- Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Distanzhaltefolie (11) eine Karton- oder Metallfolie eingesetzt ist.
- Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbeschichtung (25) aus einem Epoxy-, Polyester-, Novolak oder einem Polycarbonatharz hergestellt ist.
- Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhaltefolie (11) Noppen (13) besitzt, welche als Pyramiden- oder Kegelstümpfe ausgebildet sind.
- Tank nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasseidengewebe (29,33) über wesentliche Teile des Bodens (35) und/ oder der Seitenwände (37) ausgedehnt vorliegt.
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