FI93195B - Säiliörakenne - Google Patents

Description

93195 Säiliörakenne Tämän keksinnön kohteena on eristämätön säiliörakenne nestemäisten ja jauhemaisten aineiden, erityisesti esi-5 merkiksi myrkyllisten, palovaaraniSten, syövyttävien ja muiden vaarallisten aineiden kuljettamista varten.

Edellä mainittujen kaltaisten aineiden kuljetussäi-liöille asetetaan korkeat vaatimukset ensinnäkin aineiden ominaisuuksien johdosta ja toisaalta kuljetusturvallisuuden 10 ja -varmuuden johdosta. Tunnetut säiliöt valmistetaan yleensä metallilevystä, esimerkiksi teräksestä, rst-teräk-sestä, haponkestävästä teräksestä tai alumiinista. Säiliön aikaansaaminen metallilevystä edellyttää monta hankalaa työvaihetta, kuten levyjen leikkaaminen, taivuttaminen, 15 mankeloiminen, muokkaaminen, yhteen sovittaminen ja liittäminen, joka yleisimmin tapahtuu hitsaamalla sekä säiliön sisä- että ulkopuolelta. On selvää, että tämä on sekä aikaavievää että työlästä, mikä luonnollisesti nostaa säiliön valmistuskustannuksia. Eräs toinen huomattava epäedullinen 20 tekijä on runsas materiaalihukka.

Usein tällaiselta säiliöltä lisäksi edellytetään lämpöä eristäviä ominaisuuksia, jolloin säiliön ympäri on lisäksi sovitettava lämpöeristekerros, joka on päällystettävä ulkoisella kuorirakenteella. Näin ollen työvaiheet ja 25 valmistuskustannukset edelleen kasvavat.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada säiliö- rakenne, jolla vältytään edellä mainituista epäkohdista ja joka mahdollistaa etenkin materiaalinkäytön ja valmistusvaiheiden kannalta edullisen säiliörakenteen. Tämä tarkoi-30 tus saavutetaan esillä olevan keksinnön mukaisella eristä- mättömällä säiliörakenteella, jolle on tunnusomaista, että säiliörakenne muodostuu muotin ympärille kelaamalla aikaansaadusta komposiittimateriaalikerroksesta, jolloin mainittu kerros on yhtenäinen oleellisesti koko säiliörakenteen 35 alueelta.

2 93195

Keksinnön mukainen säiliörakenne perustuu siihen ajatukseen, että säiliörakenteen materiaali tuotetaan itse säiliörakenteen valmistuksen yhteydessä ja että aikaisemman valmistustekniikan mukaiset lukuisat työvaiheet sulautetaan 5 yhteen. Näin ollen materiaalihukkaa ei esiinny oleellisesti lainkaan, ja valmistus tulee nopeaksi ja yksinkertaiseksi. Käytettävän komposiittimateriaalin pääkomponentteja, eli pääasiassa sideainetta ja kuituainetta, voi vaihdella kulloinkin säiliörakenteelta vaadittavien ominaisuuksien pe-10 rusteella. Toisin sanoen säiliörakenteen käyttötarkoitukseen liittyvät ominaisuudet, kuten esimerkiksi lujuus, keveys ja kemiallinen kestävyys, voidaan täyttää tarpeen mukaan.

Keksinnön erästä esimerkillistä suoritusmuotoa se-15 lostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviomaista periaatekuvaa säiliörakenteen valmistusjärjestelystä, ja kuvio 2 esittää esimerkkiä tavanomaiseen yksinker-20 täiseen säiliörakenteeseen nähden vaihtoehtoisesta säiliö-rakenteesta .

Kuviossa 1 esitetty järjestely säiliörakenteen valmistamiseksi muodostuu kelauslaitteesta, joka käsittää päistään tuetun ja pyörivästi sovitetun säiliörakenteen A 25 muotin (ei esitetty) kannattavan akselin 1. Akseli on toi- • < , sesta päästään laakeroitu kantokaraan 2 ja toisesta päästään liitetty akselin pyörimisliikkeen aikaansaavaan veto-karaan 3. Vetokaran voimanlähteenä voidaan esimerkiksi käyttää tavanomaista sähkömoottoria 4. Tämän kelauslaitteen 30 yhteyteen on sovitettu komposiittimateriaalin syöttölaite, joka pääasiassa käsittää kuitukelat 5 ja säiliön 6 juoksevassa muodossa olevaa sideainetta, eli ns. matriisiainetta varten. Kuitumateriaali syötetään mainituilta keloilta sideainesäiliön läpi säiliörakennemateriaalin muodostami-35 seksi, jolloin säiliörakennemateriaali edelleen ajetaan 3 93195 säiliörakenteen A muotin ympärille halutun ajokuvion mukaisesti siten, että säiliörakenne saadaan tasaisesti rakennettua muotin ympärille. Komposiittimateriaalin syöttölaite sovitetaan näin ollen kelauslaitteen suhteen sekä korkeus-5 suunnassa että sivuttaissuunnassa liikkuvaksi. Lisäksi on edullista, että syöttölaite on asetettavissa kulmaan kelauslaitteen akselin suhteen, jolloin muotin erityisiä muotoja helpommin voi seurata kelaamisen aikana.

Muotti voi muodostaa osan valmiista säiliörakentees-10 ta A, jolloin se edullisesti on kestomuovia. Toisaalta on myös mahdollista käyttää kokoonpainuvaa muottia, joka paisutetaan haluttuun kokoon säiliörakenteen muodostamiseksi sen ympärille. Muotti painetaan kasaan säiliörakenteen valmistuksen loppuvaiheessa, kun komposiittimateriaali on 15 tarpeeksi kovettunut, ja poistetaan edullisesti säiliöra kenteen toiseen päätyyn kelaamisen yhteydessä jätetystä aukosta 7. Tämä aukko on helposti jälkeenpäin suljettavissa käytetyllä komposiittimateriaalilla. Näin muottikustannukset saadaan mahdollisimman alhaisiksi muotin ollessa käy-20 tettävissä useampia kertoja.

Edellä kuvatun mukaisesti valmistetun säiliörakenteen lämpöeristäminen voidaan helposti suorittaa siten, että ensiksi valmistetun ns. sisäsäiliön ympärille ajetaan lämpöeristemateriaalikerros, joka päällystetään uudella 25 komposiittimateriaalikerroksella. Tehokkaan eristyksen lisäksi aikaansaadaan entistä kestävämpi ja tukevampi säiliörakenne.

Edellä esitetyn mukaisesti valmistettu säiliörakenne saadaan kauttaaltaan tasaiseksi ja yhtenäiseksi, varsinkin 30 myös esimerkiksi varusteliitäntöjen, täyttö- ja tyhjennys-aukkojen, miesaukkojen ja asennus- sekä kiinnityssovitel-mien kohdalta.

Tällainen komposiittimateriaalista valmistettu säiliörakenne on huomattavasti kevyempi kuin tavanomainen me-35 tallisäiliörakenne. Tämä ilmenee valmistusmateriaalien omi- 4 93195 naispainojen vertailusta: teräs noin 8,0 kg/dm3, alumiini noin 2,7 kg/dm3, lasikuitu noin 1,8 kg/dm3 ja hiilikuitu noin 1,0 kg/dm3. Kuitumateriaalina voidaan käyttää myös esimerkiksi ns. KEVLARR-kuitua. Side- eli matriisiaineena 5 käytetään muovia.

Kuviossa 2 on esitetty eräs mahdollinen vaihtoehtoinen säiliörakenne, joka on helposti valmistettavissa edellä kuvatun mukaisesti. Tässä säiliörakenteessa on kolme osastoa I, II, III. Tällainen säiliörakenne valmistetaan siten, 10 että ensin valmistetaan osasto I edellä kuvatun mukaisesti, minkä jälkeen valmiiseen osastoon I sovitetaan lisämuotit osastoja II ja III varten. Nämä muodostetaan jatkamalla kelaamista edellä kuvatun mukaisesti kelaamalla osastot II ja III osaston I jatkeiksi. Kuten tästä ilmenee, on keksin-15 nön mukainen säiliörakenne valmistettavissa käytännössä minkälaiseen muotoon tahansa ilman, että valmistus oleellisesti hankaloituu.

Piirustus ja siihen liittyvä selostus on vain tarkoitettu havainnollistamaan keksinnön perusajatusta. Yksi-20 tyiskohdiltaan voi keksinnön mukainen säiliörakenne vaih della patenttivaatimusten puitteissa.

• · • · - il

Claims (4)

93195

1. Eristämätön säiliörakenne nestemäisten ja jauhemaisten aineiden, erityisesti esimerkiksi myrkyllisten, 5 palovaarallisten, syövyttävien ja muiden vaarallisten aineiden kuljettamista varten, tunnettu siitä, että säiliörakenne (A) muodostuu muotin ympärille kelaamalla aikaansaadusta komposiittimateriaalikerroksesta, jolloin mainittu kerros on yhtenäinen oleellisesti koko säiliöra- 10 kenteen alueelta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säiliörakenne, tunnettu siitä, että muotti muodostuu kokoonpainu-vasta kumi- tai metallirakenteesta, jolloin muotti on poistettavissa säiliörakenteesta (A), edullisesti sen toi- 15 seen päätyyn kelaamisen yhteydessä jätetystä aukosta (7).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säiliörakenne, tunnettu siitä, että muotti muodostaa osan säiliörakenteesta (A), jolloin muotti on edullisesti kesto-muovia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säiliörakenne, tunnettu siitä, että komposiittimateriaali muodostuu pääasiassa, edullisesti muovia olevasta sideaineesta ja kuituaineesta, esimerkiksi hiili- tai lasikuidusta. 93195