专利名称：制造热水储器的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造热水储器的方法。
背景技术：
为了某些目的,特别例如制造热水储器，必须使用耐压体。这些耐压 体优选由金属或塑料制成。在现有技术中，已知制造耐压塑料体的方法。 塑料体通常由纤维结构包裹，其利用树脂在热效应下硬化。纤维结构在 此是用来稳定作为热水储器的结合体，例如在结合体中装满液体时，确 保它是压力稳定的。
例如DE 100 07 373 Cl描述了 一种制造夹心式结构的方法，在其中 首先把树脂注入到强化组织中，然后熔化，最后在压力下硬化。
DE 196 47 922 C2在上下文中描述了 一种加热粘性物质的方法，特 别是通过微波能量来浇铸树脂。
但使用树脂来稳定纤维合成物有一 系列的不足之处。利用树脂强化 的塑料容器通常有非常大的自重。在对树脂进行处理时会堆积许多问题 材料，其在生产时和在回收利用时都对环境不利。此外，树脂的加工通
常都;f艮困难。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种制造热水储器的方法，其避免了 在应用树脂时发生的问题，同时简单、成本有利且对环境友好。
此目的是通过制造热水储器的、带有权利要求1特征的方法来实现 的。本发明有利的构造和改进都是从属权利要求的内容，它们可单独地 和4皮此结合地应用。
按照本发明的方法具有以下步骤以纤维强化材料把必要时预成型 的塑料体包裹住、特别是缠绕和/或绷紧；把包裹住的塑料体放进支撑模 中；封闭该支撑模；对该支撑模加热，致使塑料熔化，在塑料体内部施 加压力，致使已熔化的塑料被向外挤压，并与将其包围的纤维组织形成 热水储器；然后使产生的热水储器硬化；取下产生的热水储器。当塑料体成型时能够选择许多不同的形状。如果希望该塑料体是罐 体，例如是热水储器，则该塑料体优选构成为柱形。在优选的实施例中， 塑料体是由聚丙烯制成，但也能选择其它的材料。下在后续步骤中，塑 料体被纤维强化材料缠绕。在这里纤维强化是绕在塑料体周围，或在其 上面绷成由纤维或类似物体构成的网。在此也可以使用连续的纤维作为 纤维强化。下一步，将以纤维强化材料包裹的塑料体放进支撑模中。这 个支撑模在优选的实施例中是由钢制成的，但也能使用其它金属的或非 金属类型的耐热和耐压材料。通过支撑模是两部分的，使塑料体的放入 很容易。但支撑模也可以具有多个部分或是一体成型的。下一步，现在 对支撑模加热，也就是说，加热到使在其外表面上的塑料开始熔化的程 度。如果温度在此可以这样选择，即塑料会变软但不会变成液态，则这 已被证明是特别有利的。因此塑料能嵌入到纤维强化材料的纤维中，但 又能避免使其液化以及由于重力而更多地聚集在支撑模的下方区域中。 现在在塑料体的内部施加压力。这可通过输入管路导入压缩空气来实 现。在此可使用不同的气体或气体混合物，其中含有氮气、氧气、二氧 化碳或惰性气体。施加压力可在加热前、加热后或在加热的同时来进行。 同时进行是特别有利的。因此，由于温度而变软的塑料会被朝外挤压。 位于外部的强化纤维由于其特性会保持稳定，并被朝外挤的塑料包裹住 和嵌入。现在通过降温使得塑料体硬化。紧接着，可把制成的塑料体取 出来，其现在是由纤维材料和封闭在其中的塑料所组成的结合体。塑料 体现在有纯粹的塑料内表面，在外壁上有强化区域。因此，强化纤维可 通过塑料矩阵最佳地承受压力。另 一个把塑料朝外压进纤维中的可能方 案是，以旋转方式来利用离心力，把塑料材料挤进强化纤维中。这样可 以避免施加压力，^E也可以同时或顺次地使用压力和离心力，用来4巴塑 料材料朝外挤进强化纤维中。通过按本发明的方法，可制成结合体，其 优选可承受6到9bar额定压力的载荷。
对照现有技术，本发明的方法实现了相当大的改进。与应用树脂的 传统方法相比，在本发明的方法的协助下，可获得轻便得多的塑料容器。 与借助树脂强化的容器相比，这种热水储器的表面具有均质特性。这是 由于按照本发明，通过所施压力和温度的变化，可非常有针对性地控制 和影响塑料容器的硬化。由于在制造塑料容器时放弃了树脂，塑料容器 就可以无问题地进行回收。另外，对比现有技术，4安照本发明的方法可使制造成本更有利。
如果在优选的实施例中，使用 一种包含玻璃纤维和/或塑料纤维和/ 或碳纤维和/或天然纤维和/或金属纤维的材料，作为纤维强化材料，则 已被证明是有利的。这种材料的特别之处在于特别高的稳定性和良好的 加工性能。
如果使用一种包含碳化硅纤维和/或芳族聚酰胺纤维和/或聚烯丙基
化物纤维(Polyallylatfaser)和/或聚烯烃纤维和/或尼龙纤维和/或聚酯纤
维，则已被证明是有利的。
在特别优选的实施例中，使用剑麻纤维已被证明是特别有利的。 在优选的实施例中，使用包含下列至少一种纤维的材料作为纤维强
化材料编织材料、针织材料、织物、纸、金属网织物和多孔薄膜。 在特别优选的实施例中，塑料体是由聚丙烯制成的。 在热水储器制造时特别有利的是，在对支撑模4加热时，使用的温
度是150到250。C,优选180到220。C,特别优选190到210°C ，最优选
200°C。在选择这些温度时，塑料会变软但不会变成液态，因此它能渗
入到纤维强化材料中。
所述施加压力和/或进行加热在60到180秒的时间l殳中，优选90到
150秒，特别优选的是在120秒的时间段中进行，则已被证明是特别有利的。
按照该发明的方法，成本有利、快速且对环境友好地制造出了热水 储器，其具有很高的耐压性。
下面借助不同的实施例和参照附图来描述了本发明的其它优点和 构造，但本发明并不限定在这些实施例中。其中示意性地示出了 图1 在该方法开始之前的塑料容器的视图； 图2 用纤维包围的塑料容器的视图； 图3 塑料容器在插入到支撑模中时的视图； 图4 塑料容器在封闭支撑模时的视图； 图5在结束该方法后，按本发明的热水储器的视图。
具体实施例方式
5在下面描述本发明的优选实施例时，相同的标记表示相同或相似的 元件。
图1示出了在执行热水储器1的制造方法之前的预成型的塑料容器
2。因为容器2在施加压力时必须是紧密的，所以如果塑料容器2只有 一个开口，则是有利的。通过它可输入压缩空气5，且在以后的使用过 程中可填进或移除期望的物质，例如水。塑料容器2的壁厚应该尽可能 均匀。在优选的实施例中，塑料容器2含有聚丙烯。
图2示出了纤维缠绕的塑料容器2。含纤维的强化材料3缠绕在塑 料体2的周围。在此优选使用下述纤维玻璃纤维、塑料纤维、碳纤维、 天然纤维或金属纤维。
图3示出了装在支撑模中的塑料容器2。这个支撑模4在优选的实 施例中是由钢制成的。因为支撑模4是两部分的，所以可特别容易地放 入塑料体2。
图4示出了在支撑模4封闭后的塑料容器2。这个支撑模4现在可 以加热，也就是说，加热到使在其外表面上的塑料开始熔化的程度。如 果温度在此可以这样选择，即塑料会变软但不会变成液态，则这已被证 明是特别有利的。由此塑料能嵌入到纤维强化材料3的纤维中，但又能 避免它使其液化以及由于重力更多地聚集在支撑模4的下方区域中。现 在在塑料体2的内部施加压力。这可通过输入管路6导入压缩空气5来 实现。施加压力可在加热前、加热后或在加热的同时来进行。同时进行 是特别有利的。因此，通过温度而变软的塑料会被朝外挤压。位于外部 的强化纤维3由于其特性会保持稳定，并被朝外挤的塑料包裹住并嵌入。 特别有利的是，支撑模4加热时使用的温度是150到250°C,优选180 到220。C,特别优选190到210°C,最优选200。C时，并且所述施加压力 和/或进行加热在60到180秒的时间段中，优选90到150秒，特别优选 的是在120秒的时间段中进行。
图5示出了在该方法结束后的制成的热水储器1。位于外部的强化 纤维3由于其特性保持稳定，并被朝外挤的塑料包裹住和嵌入。在图5 的右侧绘制了局部细节图。可看到的是，纤维3嵌入到容器壁2的外部 区域中。
按照该发明的方法，成本有利、快速且对环境友好地制造出了热水 储器1，其具有很高的耐压性。附图标记列表1.热水储器2.塑料体3.强化材料、强化纤维
4a、 4b支撑模
5,压缩空气6.输入管路
权利要求
1.制造热水储器(1)的方法，其特征在于以下步骤-以纤维强化材料(3)包裹塑料体(2)；-将被包裹的塑料体(2)放入到支撑模(4)中；-封闭支撑模(4)；-对支撑模(4)进行加热，使得塑料熔化；-在塑料体(2)内部施加压力，使已熔化的塑料被向外挤压并与将其包围的纤维组织形成热水储器(1)；-使产生的热水储器(1)硬化；并且-取出产生的热水储器(1)。
2. 按权利要求l所述的方法，其特性在于，使用包含下述至少一 种纤维的材料作为纤维强化材料(3):玻璃纤维、塑料纤维、碳纤维、 天然纤维和金属纤维。
3. 按权利要求2所述的方法，其特性在于，使用包含下述至少一 种纤维的材料作为纤维强化材料(3):碳化硅纤维、芳族聚酰胺纤维、 聚烯丙基化物纤维、聚烯烃纤维、尼龙纤维、聚酯纤维。
4. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特性在于，使用剑麻 纤维作为纤维强化材料(3)。
5. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特性在于，使用包含 下述至少一种纤维的材料作为纤维强化材料(3):编织材料、针织材 料、织物、纸、金属网织物和多孔薄膜。
6. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特性在于，使用含有 聚丙烯的塑料体(2)。
7. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特性在于，在对支撑 模4加热时，使用从150到250。C的温度，优选180到220°C，特别优 选190到210。C,最优选200。C。
8. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特性在于，所述施加 压力和/或进行加热在60到180秒的时间段中进4亍，优选90到150秒， 特别优选120秒的时间^:。
全文摘要
本发明涉及一种制造热水储器(1)的方法。按本发明，此方法包含以下步骤以纤维强化材料(3)包裹必要时预成型的塑料体(2)；将被包裹的塑料体(2)放入到支撑模(4)中；封闭支撑模(4)；对支撑模(4)进行加热，使得塑料熔化；在塑料体(2)内部施加压力，使已熔化的塑料被向外挤压，并与将其包围的纤维组织形成热水储器(1)；使产生的热水储器(1)硬化；和取出产生的热水储器(1)。按照该发明的方法，成本有利、快速且对环境友好地制造出了热水储器(1)，其具有很高的耐压性。
文档编号B29C70/44GK101516609SQ200780034545
公开日2009年8月26日 申请日期2007年8月27日 优先权日2006年9月18日
发明者G·斯塔德勒 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司