Способ изготовления резервуара для горячей воды

Авторы патента:


Способ изготовления резервуара для горячей воды
Способ изготовления резервуара для горячей воды
Способ изготовления резервуара для горячей воды
Способ изготовления резервуара для горячей воды
Способ изготовления резервуара для горячей воды

 


Владельцы патента RU 2446947:

БСХ БОШ УНД СИМЕНС ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к способу изготовления резервуара для горячей воды. Способ заключается в том, что пластмассовый корпус обертывают волокнистым армирующим материалом и помещают в опорную форму. Опорную форму закрывают и нагревают так, что пластмасса расплавляется. Затем прикладывают давление внутри пластмассового корпуса и вращают опорную форму так, что расплавленная пластмасса выдавливается наружу и вместе с окружающей ее волокнистой тканью образует резервуар для горячей воды. Получающийся резервуар для горячей воды отверждают и извлекают. Достигаемый при этом технический результат заключается в упрощении, повышении экономичности и экологичности способа изготовления резервуара, а также в повышении устойчивости резервуара к давлению. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к способу изготовления резервуара для горячей воды.

Уровень техники

Для определенных целей, особенно для изготовления резервуаров для горячей воды, требуется применение стойких к давлению корпусов. Предпочтительно они изготавливаются из металла или из пластмассы. Способы изготовления стойких к давлению пластмассовых корпусов известны из уровня техники. Обычно в этом случае пластмассовый корпус окружен волоконным каркасом, который укрепляется смолой с применением тепла. Волоконный каркас служит при этом для стабилизации композитного формованного корпуса, служащего в качестве резервуара для горячей воды, и гарантирует, чтобы единый формованный корпус был устойчивым к давлению, например, когда он заполнен жидкостями.

Так, например, DE 10007373 C3 описывает способ изготовления сэндвич-компонентов, при котором смола сперва нагнетается в армирующую ткань, затем расплавляется, а затем затвердевает под давлением.

DE 19647922 C2 описывает в этой связи способ нагревания вискозной массы, особенно литьевой смолы, с помощью микроволновой энергии.

Применение смолы для стабилизации волокнистого композитного материала имеет, однако, ряд недостатков. Так, например, пластмассовые резервуары, укрепленные смолой, имеют, как правило, большой собственный вес. При обработке смол образуется ряд проблемных веществ, которые делают менее экологически чистыми как изготовление, так и вторичную переработку. Кроме того, часто смола трудно поддается переработке.

Раскрытие изобретения

Тем самым, задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления резервуара для горячей воды, причем этот способ устраняет проблемы, возникающие при применении смол, и одновременно является простым, экономичным и экологически чистым.

Задача решается посредством способа изготовления резервуара для горячей воды с признаками п.1 формулы изобретения. Преимущественные варианты реализации и усовершенствования изобретения, которые могут применяться по отдельности и в комбинации друг с другом, являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Предложенный изобретением способ содержит следующие этапы: обертывание, особенно обматывание и/или обтягивание, при необходимости предварительно сформированного пластмассового корпуса, волокнистым армирующим материалом, помещение обернутого пластмассового корпуса в опорную форму; закрытие опорной формы; установление температурного режима опорной формы так, что пластмасса расплавляется; прикладывание давления внутри пластмассового корпуса так, что расплавленная пластмасса выдавливается наружу и вместе с окружающей ее волокнистой тканью образует резервуар для горячей воды; отверждение получающегося резервуара для горячей воды, извлечение получающегося резервуара для горячей воды.

При формировании пластмассового корпуса можно выбирать среди множества различных форм. Если пластмассовый корпус требуется для бака, например для резервуара для горячей воды, то пластмассовый корпус выполняется предпочтительно цилиндрическим. В предпочтительном варианте реализации пластмассовый корпус выполнен из полипропилена, однако, могут быть выбраны и другие материалы. На следующем шаге пластмассовый корпус окружается волокнистым армирующим материалом. При этом волоконное армирование наматывается вокруг пластмассового корпуса, или над ним натягивается сеть из волокон или тому подобного. Для волоконного армирования могут использоваться также моноволокна. На следующем шаге пластмассовая форма, окруженная волокнистым армирующим материалом, помещается в опорную форму. Эта опорная форма в предпочтительном варианте реализации выполнена из стали, однако могут использоваться и другие жаростойкие и устойчивые к давлению материалы металлической или неметаллической природы. Помещение пластмассового корпуса особенно облегчается посредством того, что опорная форма состоит из двух частей, однако она может содержать и большее количество частей, а также состоять из одной части. На следующем шаге устанавливается температура опорной формы, то есть нагревается настолько, что пластмасса на своей внешней стороне начинает плавиться. Особенно преимущественным будет, если температура при этом выбрана так, что пластмасса будет мягкой, но не жидкой. Тем самым, пластмасса может проникнуть в волокна волокнистого армирующего материала, однако предотвращается то, чтобы пластмасса разжижалась и, в соответствии с действием силы тяжести, усиленно собиралась в нижней области опорной формы. Затем прикладывается давление внутри пластмассового корпуса. Это может происходить посредством подачи сжатого воздуха через подводящую трубку. При этом могут использоваться различные газы или газовые смеси, которые содержат азот, кислород, двуокись углерода или инертные газы. Прикладывание давления может происходить перед, после или одновременно с нагреванием. Особенно преимущественным будет, если это происходит одновременно. Тем самым, пластмассовый материал, размягченный от воздействия температуры, выдавливается наружу. Лежащие снаружи армирующие волокна по причине их свойств остаются стабильными и обертываются и заделываются выступающей наружу пластмассой. Вследствие снижения температуры теперь может быть достигнуто и отверждение пластмассового корпуса. Затем может быть извлечен готовый пластмассовый корпус, который представляет собой теперь композитный формованный корпус из волоконного материала и включенной в него пластмассы. Пластмассовый корпус имеет теперь чистую пластмассовую внутреннюю поверхность и армированную область во внешней стенке. Тем самым, армирующие волокна могут оптимальным образом принимать напряжение посредством пластмассовой матрицы. Другая возможность вдавить пластмассу наружу в волокна состоит в том, чтобы с помощью ротационного способа использовать центробежную силу для того, чтобы подать пластмассовый материал в армирующие волокна. При этом можно отказаться от того, чтобы прикладывать давление, однако также одновременно или последовательно могут применяться давление и центробежная сила, чтобы подать пластмассовый материал наружу в армирующие волокна. Посредством способа, предложенного настоящим изобретением, могут быть изготовлены композитные формованные корпуса, которые удерживают нагрузку от давления между 6 и 9 бар.

Благодаря способу, предложенному настоящим изобретением, по сравнению с уровнем техники достигается существенное улучшение. В отличии от обычных способов, при которых используется смола, с помощью способа, предложенного настоящим изобретением, создаются существенно более легкие пластмассовые резервуары. Поверхность резервуара для горячей воды имеет более однородную структуру чем в случае резервуара, который был армирован с помощью смолы. Это связано с тем, что в случае предложенного настоящим изобретением армирования пластмассового резервуара, посредством изменения приложенного давления или температуры можно очень целенаправленно управлять отверждением и воздействовать на него. По причине отказа от смолы при изготовлении пластмассового резервуара пластмассовый резервуар может быть без проблем вторично переработан. При этом изготовление по способу, предложенному настоящим изобретением, является более экономичным, чем это имеет место в уровне техники.

Преимущественным будет, если в предпочтительном варианте реализации в качестве волокнистого армирующего материала будет применяться материал, который содержит стекловолокно, и/или пластмассовое волокно, и/или угольное волокно, и/или натуральное волокно, и/или металлическое волокно. Эти материалы отличаются особо высокой стабильностью и хорошей обрабатываемостью.

При этом особенно преимущественным будет, если в качестве армирующего материала будет применяться материал, который содержит кремниево-карбидное волокно, и/или арамидное волокно, и/или полиаллиловое волокно, и/или полиолефиновое волокно, и/или нейлоновое волокно, и/или полиэфирное волокно.

Особенно преимущественным будет в особо предпочтительном случае применение сизали.

В предпочтительном варианте реализации в качестве волокнистого армирующего материала применяется материал, который содержит по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, содержащей тканые материалы, вязаные материалы, ткань, бумагу, металлическую ситовую ткань и пористые мембраны.

В особо предпочтительном варианте реализации пластмассовый корпус изготовлен из полипропилена.

Особо преимущественным при изготовлении резервуара для горячей воды будет, если при регулировании температуры опорной формы будет применяться температура от 150 до 250°C, предпочтительно от 180 до 220°C, особенно предпочтительно от 190 до 210°C и совсем особо предпочтительно 200°C. При таких выбранных температурах пластмасса мягкая, но не жидкая, и, таким образом, она может проникнуть в волокнистый армирующий материал.

Особенно преимущественным будет, если давление и/или нагревание будет приложено в течение от 60 до 180 с, предпочтительно от 90 до 150 с, особенно предпочтительно в течение 120 с.

Предложенный изобретением способ способствует экономичному, быстрому и экологически чистому изготовлению композитного формованного корпуса, который имеет высокую прочность на сжатие.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и варианты изобретения поясняются далее при помощи различных вариантов реализации, которые, однако, не ограничивают настоящее изобретение, а также со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На них схематично показано следующее.

Фиг.1 - вид пластмассового резервуара перед началом осуществления способа.

Фиг.2 - вид пластмассового резервуара, окруженного волокном.

Фиг.3 - вид пластмассового резервуара при помещении в опорную форму.

Фиг.4 - вид пластмассового резервуара при закрывании опорной формы.

Фиг.5 - вид предложенного изобретением резервуара для горячей воды после окончания осуществления способа.

Осуществление изобретения

В нижеследующем описании предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения одинаковые номера позиций означают одинаковые или схожие компоненты.

Фиг.1 показывает предварительно сформированный пластмассовый резервуар 2 перед началом осуществления способа изготовления резервуара 1 для горячей воды. Так как резервуар 2 должен быть герметичным при прикладывании давления, будет преимущественным, если пластмассовый резервуар 2 имеет только одно отверстие. Через это отверстие может подводиться сжатый воздух 5, а при последующем использовании может заполняться или забираться желаемый продукт, например вода. Пластмассовый резервуар 2 должен иметь по возможности равномерную толщину стенок. В предпочтительном варианте реализации пластмассовый резервуар 2 содержит полипропилен.

Фиг.2 показывает пластмассовый резервуар 2, окруженный волокном. Содержащий волокно армирующий материал 3 был намотан вокруг пластмассового корпуса 2. Предпочтительно для этого применяется волокно из группы, содержащей стекловолокно, пластмассовое волокно, угольное волокно, натуральное волокно или металлическое волокно.

Фиг.3 показывает пластмассовый резервуар 2, который помещается в опорную форму. Эта опорная форма 4 в предпочтительном варианте реализации выполнена из стали. Помещение пластмассового корпуса 2 в опорную форму 4 облегчается особенно посредством того, что опорная форма 4 выполнена из двух частей 4а, 4b.

Фиг.4 показывает пластмассовый резервуар 2 в опорной форме 4 после того, как она была закрыта. Теперь эта опорная форма 4 может быть нагрета настолько, что пластмасса на своей внешней стороне начинает плавиться. Особенно преимущественным будет, если температура при этом выбрана так, что пластмасса будет мягкой, но не жидкой. Тем самым, пластмасса может проникнуть в волокна волокнистого армирующего материала 3, однако предотвращается то, чтобы пластмасса разжижалась и, в соответствии с действием силы тяжести, усиленно собиралась в нижней области опорной формы 4. Затем прикладывается давление внутри пластмассового корпуса 2. Это может происходить посредством подачи сжатого воздуха 5 через подводящую трубку 6. Прикладывание давления может происходить перед, после или одновременно с нагреванием. Особенно преимущественным будет, если это происходит одновременно. Тем самым, пластмассовый материал, размягченный от воздействия температуры, выдавливается наружу. Лежащие снаружи армирующие волокна 3 по причине их свойств остаются стабильными и обволакиваются и заделываются выступающей наружу пластмассой. При этом, особо преимущественным будет, если при регулировании температуры опорной формы 4 будет достигаться температура от 150 до 250°С, предпочтительно от 180 до 220°С, особенно предпочтительно от 190 до 210°С, а давление и/или нагревание будет приложено в течение от 60 до 180 с, предпочтительно от 90 до 150 с, особенно предпочтительно в течение 120 с.

Фиг.5 показывает готовый резервуар 1 для горячей воды после окончания осуществления способа. Лежащие снаружи армирующие волокна 3 по причине их свойств остаются стабильными и обволакиваются и заделываются выступающей наружу пластмассой. На правой стороне фиг.5 изображен фрагмент резервуара для горячей воды. Видно, что волокна 3 заделаны во внешней области стенки 2 резервуара.

Предложенный изобретением способ способствует экономичному, быстрому и экологически чистому изготовлению резервуара 1 для горячей воды, который имеет высокую устойчивость к давлению.

1. Способ изготовления резервуара (1) для горячей воды, отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- пластмассовый корпус (2) обертывают волокнистым армирующим материалом (3);
- обернутый пластмассовый корпус (2) помещают в опорную форму (4);
- опорную форму (4) закрывают;
- опорную форму (4) нагревают так, что пластмасса расплавляется;
- прикладывают давление внутри пластмассового корпуса (2) и вращают опорную форму (4) так, что расплавленная пластмасса выдавливается наружу и вместе с окружающей ее волокнистой тканью образует резервуар (1) для горячей воды;
- получающийся резервуар (1) для горячей воды отверждают;
- получающийся резервуар (1) для горячей воды извлекают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве волокнистого армирующего материала (3) применяют материал, который содержит по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, содержащей стекловолокно, пластмассовое волокно, угольное волокно, натуральное волокно и металлическое волокно.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве волокнистого армирующего материала (3) применяют материал, который содержит по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, содержащей кремниево-карбидное волокно, арамидное волокно, полиаллиловое волокно, полиолефиновое волокно, нейлоновое волокно или полиэфирное волокно.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве волокнистого армирующего материала (3) применяют сизаль.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве волокнистого армирующего материала (3) применяют материал, который содержит по меньшей мере одно волокно, выбранное из группы, содержащей тканые материалы, вязаные материалы, ткань, бумагу, металлическую ситовую ткань и пористые мембраны.

6. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что применяют пластмассовый корпус (2), который содержит полипропилен.

7. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что опорную форму (4) нагревают до температуры от 150 до 250°С, предпочтительно от 180 до 220°С, особенно предпочтительно от 190 до 210°С и совсем особо предпочтительно 200°С.

8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что давление и/или нагревание осуществляют в течение от 60 до 180 с, предпочтительно от 90 до 150 с, особенно предпочтительно в течение 120 с.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к многослойному гибкому плоскому материалу для ограничения камеры подачи матрицы при получении упрочненных волокнами пластмассовых деталей из заготовок на основе волокнистых композитов инжекционным способом, и предназначено для введения под давлением материала матрицы.

Изобретение относится к способу изготовления конструктивного компонента из армированного волокнами композиционного материала, предназначенного, в частности, для авиакосмической промышленности.

Изобретение относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов (КМ), а именно деталей для силовых конструкций, например раструбов сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).

Изобретение относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов, а именно деталей для силовых конструкций, например раструбов сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).

Изобретение относится к способу изготовления детали из композитного материала, волокна которого покрыты полимером, переходящим из пастообразного или жидкого состояния в твердое состояние в процессе фазы отверждения посредством нагрева.

Изобретение относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов. .

Изобретение относится к способу изготовления детали из композитного материала, изготовленного с помощью полимерной смолы и армирования волокном, из, по меньшей мере, двух подкомпонентов.

Изобретение относится к технологии получения прозрачных профилированных изделий, например контейнеров, бутылок. .

Изобретение относится к пластмассовому топливному баку, снабженному датчиком, и способу изготовления такого бака. Пластмассовый топливный бак содержит стенку (7), датчик (3, 6), приемный стакан (1), содержащий гибкий участок, подставку (4) для датчика, содержащую корпус, и опору (2), поддерживающую датчик и имеющую 2 конца. Приемный стакан (1) и датчик (3, 6) прикреплены к стенке (7). Опора (2) расположена так, что один конец ее взаимодействует с корпусом подставки (4), а другой конец находится в принудительном контакте с гибким участком приемного стакана (1). Также заявлен способ изготовления упомянутого бака посредством формования трубчатой заготовки, разрезанной на два листа, с помощью формы, содержащей две полости и стержень, который включает следующие этапы: заготовку вводят в полости формы; стержень вводят внутрь заготовки, причем стержень сначала устанавливают в приемный стакан (1) и подставку (4); форму закрывают так, что полости входят в плотный контакт со стержнем; прижимают заготовку к полостям посредством выдувания через стержень и/или приложения вакуума за полостями; прикрепляют приемный стакан (1) и подставку (4) используя устройство, прочно прикрепленное к стержню; открывают форму для удаления стержня; выполняют окончательное формование заготовки посредством выдувного формования и/или горячего формования; извлекают бак. Технический результат: создание (способа изготовления) топливного бака с ограниченным влиянием позиционных допусков штанги датчика и, следовательно, с повышенной точностью измерения уровня топлива в баке. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способу изготовления пластикового изделия. Способ включает в себя следующие этапы: экструзию приблизительно рукавной заготовки; разделение потока расплава внутри экструзионной головки или разрезание выходящего из нее или уже вышедшего экструдата таким образом, что получают заготовку приблизительно С-образного сечения, и деформацию заготовки внутри формы для формования с раздувом с приложением перепада давлений к полому телу. При этом способ характеризуется тем, что сначала осуществляют раздачу и частичное предварительное формование заготовки при частично замкнутой форме, на следующем этапе между частями неполностью замкнутой формы и через открытую сторону заготовки внутри частично предварительно формованного изделия помещают по меньшей мере одну встраиваемую деталь, и на следующем этапе форму полностью замыкают, причем изделие полностью отформовывают с образованием, по меньшей мере частично, огибающего сплющенного шва. Движение замыкания формы совершают в два этапа, причем на первом этапе движения замыкания с помощью по меньшей мере одного, предпочтительно нескольких, охватывающих полости формы плунжеров в качестве передних лицевых частей формы зажимают заготовку с образованием по меньшей мере одного отверстия между ними. Также изобретение относится к форме для формования с раздувом для использования в описанном способе. Предложенное изобретение позволяет помещать встраиваемые детали в пластиковое изделие без повышения затрат на оборудование, при этом отсутствует ограничение пространственно неподвижным расположением экструзионной головки относительно формы для формования с раздувом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ для изготовления пластикового топливного бака (10), оснащенного по меньшей мере одним коммуникационным компонентом, посредством формования заготовки с использованием пресс-формы, содержащей два гнезда и сердечник. При этом способ для изготовления пластикового топливного бака (10) включает введение заготовки, прижимание ее к гнездам посредством продува сердечника и/или создания вакуума, окончательное формование заготовки посредством формования раздувом и/или термоформование и образование углубления (30) в этой заготовке. Коммуникационный компонент закрепляется в этом углублении (30) посредством приваривания по меньшей мере одного участка его боковой стенки к по меньшей мере одному участку боковой стенки углубления (30). Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению для изготовления пластикового топливного бака, заключается в точной и быстрой установке компонентов и исключении рисков утечки и брака. 14 з.п. ф-лы, 20 ил.

Способ изготовления и сборки шприца для медицинских процедур (20) включает в себя операции экструзии пластического материала для получения промежуточного трубчатого элемента (1), изготовленного из пластического материала в по меньшей мере частично расплавленном состоянии, и выполнения выдувного формования промежуточного трубчатого элемента (1) для получения по меньшей мере полого корпуса (2). В полый корпус (2) плотно и по меньшей мере частично вставлен нажимной поршень (3) немедленно после операции выдувного формования. Осуществляют калибрование по меньшей мере продольной части внутренней стенки (2b) полого корпуса (2), выполняемое при операции выдувного формования. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению, заключается в обеспечении исключения воздействия или контакта с внешними агентами, обеспечивающими возможность контаминации, за счет обработки в среде с высокой степенью микробиологической чистоты, обеспечении повышения скорости технологического процесса и упрощения оборудования. 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

Способ изготовления пластмассового изделия включает экструзию рукавной заготовки и деформирование заготовки в полую деталь внутри раздувной формы при использовании перепада давления. Сначала осуществляют первое расширение и частичное формирование заготовки при не полностью закрытой раздувной форме. Затем выполняют по меньшей мере одно отверстие на боковой поверхности предварительно расширенной заготовки и через это отверстие внутрь частично сформированного пластмассового изделия помещают по меньшей мере одну вставную деталь. После раздувную форму полностью закрывают, и пластмассовое изделие формируют окончательно. Устройство содержит по меньшей мере две образующих гнездо формы полуформы, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга для открытия и закрытия формы. Причем по меньшей мере одна полуформа, предпочтительно обе, снабжены по меньшей мере одной обрамляющей соответствующую полость пластиной в качестве расширителя формы, которая снабжена по меньшей мере одной выемкой для формирования отверстия. Также устройство дополнительно содержит разделительное устройство или штамповочный инструмент для создания отверстия в заготовке снаружи через отверстие, образованное расширителями формы. Обеспечивается повышение герметичности изготавливаемого пластмассового изделия. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к топливному баку с повышенной механической прочностью. Топливный бак имеет два противоположных участка стенки и, по меньшей мере, один усилительный элемент крепления, соединяющий эти два участка стенки. Усилительный элемент содержит полый столб, имеющий отношение, по меньшей мере, 1,8 между диаметром (MD) его поперечного сечения на его концах и диаметром его поперечного сечения (MSD), по меньшей мере, на одном промежуточном участке. Технический результат: разработка топливного бака, который обеспечивает долгосрочную деформацию в ходе старения под давлением, выдерживает падение с высоты 1 м и при окружающей температуре без какой-либо деградации функций системы, устойчив к ударам с высокой скоростью без какого-либо повреждения оболочки бака во время удара, позволяет обеспечить важное уменьшение веса по сравнению со стальным топливным баком и, таким образом, обеспечивает уменьшение объема выхлопных газов. 24 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх