DE2336360A1 - Verfahren zur herstellung eines elastomeren behaelters - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines elastomeren behaeltersInfo
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Description
DIPL. -IJVG. HANS W. GROEIiING 2336360
DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN
PATENTANWÄLTE
17» Juli 1973/Sm
S/G 17-144
The Goodyear Tire & Rubber Company, Akron, Ohio / USA
Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Behälters
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Behältern
aus Kautschuk und einem Gewebe sowie von ähnlichen geformten laminierten Materialien.
Zur Herstellung von Behältern, Treibstofftanks sowie ähnlichen
geformten Laminaten ist es üblich, eine Form aus einem geeigneten Material, wie beispielsweise Pappe, Gips etc., zu verwenden,
einen Trennüberzug auf die Form aufzubringen und dann die Kautschukgewebeschichten
sowie die Kautschuküberzüge mit einem Barriereüberzug sowie andere Schichten bekannter Art aufzubringen.
Dann wird der Behälter zur Gewinnung eines fertigen Produktes gehärtet. Die Form wird aus dem fertigen Produkt in der Weise
entfernt, daß der Behälter mit Wasser gefüllt wird, das in die Form, die beispielsweise aus Gips oder Pappe besteht, eindringt
und sie erweicht. Dann wird die Form in der Weise zerstört, daß
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auf das fertige Produkt eingeschlagen wird, was zur Folge hat, daß die Form zerspringt oder zerkrümelt, so daß sie durch die
Zugangsöffnung zu dem fertigen Behälter entfernt werden kann.
Dieses Verfahren zur Herstellung von Treibstofftanks sowie ähnlichen
Behältern wird seit mehr als 50 Jahren durchgeführt. Eines der Probleme, welche mit diesem Verfahren verbunden sind, besteht
in der vollständigen Entfernung der Form aus dem fertigen Behälter, da die Gefahr besteht, daß Stücke aus der fertigen Form in dem
Behälter zurückbleiben, so daß Treibstoffleitungen, Vergaser sowie
ähnliche Elemente von Maschinen verstopft werden können, denen Treibstoff aus einem Treibstoffbehälter zugeführt wird. Ferner
besitzt das Innere eines Behälters das Aussehen der Oberfläche der Form.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Treibstoffbehälters oder eines anderen
Behälters, durch welches die Entfernung der Form aus dem fertigen Behälter erleichtert wird, wobei außerdem die Schwierigkeiten
beseitigt werden, die dann auftreten können, wenn Teile der Form in dem Behälter zurückbleiben. Ferner soll ein besseres und saubereres
Aussehen innerhalb des Behälters in einer geringeren Zeitspanne erzielt werden.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert,
die eine bevorzugte Ausfuhrurigsform eines erfindungsgenäß
hergestellten Behälters wiedergeben. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine Form mit einem Teil
eines Film, welcher die Form umgibt, in teilweise weggebrochenem Zustand;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines fertigen Treibstoffbehälters
auf einer Form, wobei Teile weggebrochen sind, um deutlicher die erfindungsgemäße Konstruktion zu zeigen;
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"Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Ausführungsform von Fig. 2,
aus der die Beziehung der Form zu der Umhüllung und dem Behälter hervorgeht.
Erfindungsgemäß wird eine Form 10 aus Pappe oder Gips ohne Trennüberzug
mit einem überzug aus einem geeigneten filmbildenden Material
11, wie beispielsweise Polyurethan, zur Ausbildung eines Films mit einer Dicke von 50,8 bis 381,0 ii (2 bis 15 mils) und
vorzugsweise 101,6 bis 254,0 u (4 bis 10 mils) versehen, worauf
ein Trennüberzug 12 auf den Film 11, der sich auf der Form befindet, aufgelegt wird. Auf den Trennüberzug wird wenigstens ein überzug
13 aus einem geeigneten elastomeren Material in einer Dicke von gewöhnlich ungefähr 25,4 bis 254,0 u, vorzugsweise 76,2 bis 152,4 ^i
(1 bis 10 mils bzw. 3 bis 6 mils) aufgebracht. Es können auch noch weitere Überzüge 14 und-15 zur Erreichung der gewünschten Dicke
aufgebracht werden. Ein geeigneter Barriereüberzug 16 wird aufgebracht,
worauf wenigstens ein weiterer elastomerer überzug aufgezogen wird, falls der hergestellte Gegenstand aus einem Treibstoffbehälter
besteht. Gegebenenfalls kann das Gewebe 18 über dem elastomeren Überzug aufgebracht werden, wobei wenigstens ein weiterer
elastomerer Überzug 19 auf das Gewebe aufgebracht wird, um zu einem
Treibstoffbehälter oder einem anderen Behälter zu gelangen, wenn das Elastomere gehärtet wird. Wird eine Gewebeschicht aufgebracht,
dann werden vorzugsweise Bindeüberzüge 17 verwendet, um eine erhöhte
Abschälfestigkeit zu erzielen. Es ist darauf hinzuweisen, daß geeignete öffnungen 21 und 22 mit entsprechenden Beschlagen
in dem Behälter vorgesehen sein müssen, damit die Behälter gefüllt werden können und die Form aus den fertigen Behältern entnommen
werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden
die Beschläge zu dem Zeitpunkt ausgestaltet, wenn der Behälter erzeugt wird. Nachdem der Behälter mit Wasser gefüllt worden
ist, wird er stehengelassen, damit die Form aufgeweicht oder zerstört wird. Die durch das Wasser aufgeweichte Form wird zerbrochen,
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und zwar gewöhnlich durch Hammerschläge, worauf die zerstörte Form
durch die Zugangsöffnung 21 in der Weise entfernt wird, daß der Ausgangsfilmüberzug 11, der auf die Form aufgelegt wird, herausgezogen
wird. Indem dieser Film herausgezogen wird, wird auch das ganze andere Material der Form aus dem Behälter entfernt.
Der Film dient als Sack für das zerstörte Behältermaterial, während die Reste der Form aus der öffnung 21 herausgezogen und herausgegossen
werden. Auf diese Weise bleiben keine Teilchen der Form zurück, welche Treibstoff oder andere Flüssigkeiten verunreinigen
können, die in dem Behälter gelagert werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu
beschränken. Alle Teilangaben beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Eine Pappeform wird in der Weise ausgeformt, daß ein vorgeformter Papperohling längs eingekerbter Knicklinien gebogen
wird. Auf diese Weise wird eine Form erhalten, welche wie der Treibstoffbehälter geformt ist, der in den Zeichnungen gezeigt
wird. Die geknickten Stellen sind mit einem Band umwickelt, um der geknickten Pappe die gewünschte Steifigkeit zu verleihen.
Es ist jedoch nicht erforderlich, ein Umwickeln mit einem Band in der üblichen Weise durchzuführen, um die Schärfe der Kanten
bzw. Nähte zu verringern.
Die durch Biegen und Umwickeln mit einem Band in eine Form gebrachte
Pappe wird mit einer flüssigen Polyurethanreaktionsmischung besprüht, bis auf der Form ein Film mit einer Dicke von
ungefähr 127 bis 203 u (5 bis 8 mils), der die Form vollständig umgibt, aufgebaut ist.
Die flüssige Polyurethanreaktionsmischung wird in der Weise hergestellt,
daß eine Io %ige Methyläthylketonlösung des Vorpolymeren, das durch Umsetzen eines Überschusses an Toluoldiisocyanat
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(80/20-Isomerenmischung) mit einer Mischung aus 2 Mol PoIyäthylenpropylenadipat
mit einem Molekulargewicht von 2000 und 2 Mol Polytetramethylenadipat mit einem Molekulargewicht von
2000 zur Gewinnung eines Vorpolymeren mit 3 bis 5 % an freiem NCO gebildet worden ist, mit Methylen-bis-chloranilin (MOCA)
in einer Menge vermischt wird, die ungefähr 95 % der äquivalenten Menge an freiem NCO in dem Vorpolymeren entspricht.
Die Pappeform mit dem sich darauf befindlichen Polyurethanfilm
wird dann durch Sprühen mit einer Naphthanlösung von Polyäthylen zur Gewinnung eines Trennüberzuges, der die Form bedeckt,
überzogen.
Dann wird auf die Form durch Aufsprühen ein Überzug aus der
oben angegebenen Polyurethanreaktionsmischung mit einer Dicke von 203 bis 254 u (8 bis 10 mils) aufgebracht, worauf mittels
eines Pinsels ein überzug aus einer Äthanol/Propanol-Lösung
eines als Barriere wirkenden Nylons aufgepinselt wird, und zwar zur Erzeugung eines Barriereüberzugs mit einer Dicke von
102 bis 204 u (4 bis 8 mils).
Während der Nylonüberzug noch klebrig ist wird ein anderer
Überzug mit einer Dicke von ungefähr 76 ρ (3 mils) aus Polyurethan
aufgesprüht, wobei die vorstehend geschilderte Polyurethanreaktionsmischung verwendet wird. Dieser aufgesprühte
überzug aus Polyurethan wird dann mit einem quadratisch gewebten Gewebe mit einem Gewicht von 227 g pro 0,83 m
(square yard) bedeckt, worauf ein anderer Überzug mit einer Dicke von 254 u (10 mils) aus der vorstehend angegebenen
Polyurethanreaktionsmischung, die ungefähr 1 % Ruß enthält, durch Sprühen auf das Gewebe aufgebracht wird. Auf diese
Weise wird der fertige Behälter erhalten, da die Beschläge an der Form durch den Trennüberzug angebracht wurden, bevor
mit dem Aufbringen der Überzüge durch Besprühen zum Aufbauen
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- 6 des Treibstoffbehälters begonnen wurde.
Der Treibstoffbehälter auf der Pappeform wird an der Luft
über Nacht bei einer Temperatur von 66 0C (150 0F) gehärtet
und dann mit Wasser gefüllt. Nach einem Stehenlassen des mit Wasser gefüllten Behälters hat die Pappe soviel Wasser absorbiert,
daß sie weich wird und beim Schlagen mit einem Gummihammer zerfällt. Der Treibstoffbehälter wird entsprechend gedreht
,so daß das Wasser ausläuft. Die Polyurethanumhüllung 11 wird durch die Öffnung 21 herausgezogen, wobei auf diese Weise
die Pappe und das Wasser entfernt werden und der Treibstoffbehälter
in seinen fertigen Zustand überführt wird, in welchem er frei von Wasser und Pappefasern ist.
Eine Gipsform wird mit einer Polyätherurethanreaktionsmischung überzogen, die aus einer Methyläthylketonlösung eines Toluoldiisocyanat/PolytetranBthjJlenglykol-Vorpolymeren
und Methylendianilin oder MOCA besteht. Auf diese Weise wird eine Umhüllung
um die Form mit einer Dicke von ungefähr 178 ii (7 mils) erzeugt.
Dann wird ein Formtrennmittel aus Zucker und Wasser auf die Umhüllung aufgebracht.
Der Treibstoffbehälter wird in der Weise aufgebaut, daß ein
mit klebrigem Acrylnitril/Butadien-Kautschuk kalandriertes Nylongewebe unter Bildung eines Treibstoffbehälters aufgelegt
wird, wobei die Nahtstellen miteinander verklebt werden. Eine übliche Schicht aus einem Gewebe, das mit einem wenig gehärteten
Naturkautschuk überzogen ist, wird von Hand zwischen die Acrylnitril/Butadien-Schichten unter Ausbildung einer Abdichtungslage
gelegt. Auf diese Weise werden dickere Lagen oder Schichten erhalten, deren Dicke gewöhnlich zwischen 254 und
1016 u (10 bis 40 mils) schwankt.
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Der Treibstoffbehälter wird in einem üblichen Was.serdampfautoklaven
gehärtet und dann mit Wasser zum Erweichen der Form aus Gips gefüllt. Der Gips wird zerbrochen, worauf das
Wasser ausgegossen wird, bevor die Umhüllung durch die Zugangsöffnung entfernt wird. Auf diese Weise wird ein fertiger
Treibstoffbehälter erhalten.
Bekannte Polyurethanreaktionsmisehungen, Lösungsmittellösungen von Polyurethan, weichgemachtes Polyvinylchlorid, Kautschuk,
und zwar sowohl natürlicher als auch synthetischer Kautschuk, können zur Aufbringung der flexiblen Kunststoffumhüllung verwendet
werden. Ferner kann man jedes der bekannten Trennüberzugsmittel zur Erzeugung eines zufriedenstellenden Trennüberzuges
einsetzen. Ferner können alle bekannten Barrierematerialien verwendet werden, wobei jedoch Nylon und Polyvinylidenchlorid
bevorzugt werden.
Die erfindungsgemäßen Vorteile werden erzielt unabhängig da-,von,
ob die bekannten Sprühaufbaumethoden oder die Auflegemethoden unter Verwendung eines mit Kautschuk behandelten Gewebes
angewendet werden, um Kautschuk enthaltende Behälter herzustellen. Dabei werden sowohl Arbeitskosten eingespart
als auch bessere Produkte mit weniger Porenlöchern in der Anfangsschicht erhalten.
Patentansprüche:
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Claims (5)
- Patentansprüche.J Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Behälters, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bauform mit einem Film aus einem geeigneten flexiblen Kunststoff überzogen wird, ein Trennüberzug auf den flexiblen Kunststoffilm aufgebracht wird und dann der Behälter in der Weise aufgebaut wird, daß wenigstens ein elastomerer überzug aufgebracht wird, der fertige Behälter gehärtet wird, die Bauform, nachdem sie zerstört worden ist, durch die Zugangsöffnung des Behälters in der Weise entfernt wird, daß der flexible Kunststoffilm aus der Zugangsöffnung herausgezogen wird, wobei das Material der zerstörten Bauform entfernt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Barriereschicht zwischen den elastomeren Überzug gebracht wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Gewebeschicht zwischen den elastomeren Überzug gebracht wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Barriereschicht aus Nylon oder Polyvinylidenchlorid besteht.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffilm aus einem Polyurethan besteht.409808/0790
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