DE2522094B2 - Behälter aus Kunststoff und Blasform für seine Herstellung - Google Patents

Behälter aus Kunststoff und Blasform für seine Herstellung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter aus Kunststoff, insbesondere einen Lagerbehälter für Flüssigkeiten, wie z. B. Heizöl, der im Blasformverfahren hergestellt ist und großflächige Wände aufweist, insbesondere einen quaderfönnigen Behälter, wobei die großflächigen Wände durch in den Kunststoff eingefc-rmte, gerade verlaufende, aus miteinander verschweißten Doppelungen der Behälterwand bestehende Versteifungsrippen versteift sind.
Bei Behältern mit großflächigen Wänden besteht das Problem, dem Behälter die nötige Steifigkeit zu geben, insbesondere bei großen Behältern, wie sie zur Lagerung von Flüssigkeiten, wie z. B. Heizöl, verwendet werden. Es sind verschiedene Konstruktionen bekannt, die die nötige Steifigkeit haben. Meist angewendet wird die Bandagiemng des Behälters (DE-Gbm 72 15 920), wobei in sickenförmige Vertiefungen der Behälterwand biegesteife Stahlprofile eingelegt weiden, die sich meist entlang den Seitenwänden des Behälters erstrecken und
J5 durch stirnseitige Bandagenteile miteinander verbunden sind. Bandagen, von denen für einen Tank meist mehrere gebraucht werden, sind teuer und machen einen wesentlichen Anteil der gesamten Herstellungskosten aus. Die Sicken für die Aufnahme der Bandagen haben zwar ihrerseits eine gewisse Versteifungswirkung auch ohne eingelegte Profile, jedoch reicht diese Versteifungswirkung bei weitem nicht aus, weshalb Bandagen unerläßlich sind. Die mangelhafte Versteifungswirkung der Sicken rührt daher, daß der
Innendruck im Behäher, z. B. der statische Druck einer
gelagerten Flüssigkeit, die Sicken aufzuweiten versucht, wodurch deren Biegefestigkeit sehr stark vermindert wird.
Es ist auch ein Behälter bekannt (DE-Gbm 71 i2 258),
bei dem einander gegenüberliegende Wände tiefe Einstülpungen aufweisen, die sich in der Mittelebene des Behälters berühren und dort miteinander verschweißt sind. Hierdurch erhält man zwar eine wesentliche Erhöhung der Druckfestigkeit, jedoch wird dies mit einer starken Reduzierung der Behälterkapazität erkauft, d. h. bei gegebenen Außenabmessungen ist die Faßkraft des Behälters kleiner als bei Behältern ohne Einstülpungen. Bei vorgeschriebener Behälterkapazität sind deshalb unter Umständen größere Abmessungen
ω eines Lagerraumes oder dergleichen erforderlich. Ein Nachteil solcher Behälter besteht auch darin, daß die VerschweiDungsstelle, an der die Einstülpungen miteinander verschweißt sind, dem Lagergut ausgesetzt ist. Dies kann bei bestimmten Medien, wie ?.. B. Heizöl, zu
h5 einem Quellen des Kunststoffmaterials an der Schweißstelle führen, insbesondere dann, wenn am Rand der Verschweiüungsstelle ein Spannungsriß entstanden ist. Hierdurch kann im Laufe der Zeit die gesamte
Schweißverbindung zerstört werden, wonach der Behälter pjcht mehr die erforderliche Druckfestigkeit hat
Bekannt ist auch ein beheizbarer Wasserbehälter aus Kunststoff mit vergleichsweise kleinen Abmessungen, ·> der im Wesentlichen eine zylindrische Form hat (DE-AS 14 79 737). In die Wand des Behälters ist ein kreisringförmiges Heizrohr eingebettet, das in einer zur Zylinderachse des Behälters rechtwinkligen Ebene liegt Die Einbettung erfolgt dadurch, daß beim Aufblasen eines noch plastischen Kunststoffschlauches dieser das ihn umgebende Heizrohr umhüllt wobei außerhalb des Heizrohres eine Verschweißung des Kunststoffes stattfindet so daß eine in das Behälterinnere ragende ringförmige Rippe entsteht Bei Innendruck im Behälter werden die ringförmige Rippe und das Heizrohr auf Zug beansprucht da an einem zylindrischen Behälter aufgrund eines Innendruckes Biegebeanspruchungen nicht auftreten.
Bekannt ist auch ein Behälter der eingangs genannten Art (DE-Gbm 70 37 289). Bei diesem bekannten Behälter ragen die uus miteinander verschweißten Doppelungen der Behälterwand bestehenden Versteifungsrippen nach außen und befinden sich an der Nahtstelle des Behälters, d.h. dort wo sich die Trennfuge der Blasform befunden hat So hergestellte Rippen lassen sich nur im Bereich der genannten Nahtstelle anbringen, die sich häufig nicht an den größten Wänden des Behälters befinden. So ist bei dem bekannten Behälter die nach außen ragende Rippe an der verhältnismäßig schmalen Stirnwand angeordnet an der auf eine Versteifung meist verzichtet werden könnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß an beliebigen Stellen des Behälters Versteifungsrippen angeformt werden können. Durch die Erfindung soll auch eine Blasform für die Herstellung des Behälters vorgeschlagen werden.
Der erfindungsgemäße Behälter der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet daß die Versteifungsrippen in das Behälterinnere ragen und jede Versteifungsrippe einen Randwulst aufweist und an jedem Rippenende in einen nach innen ragenden Vorsprung einmündet der eine von außen zugängliche Tasche bildet.
Die erfindungsgemäße Anordnung von von der Außenseite her zugänglichen Taschen am Behälter ermöglicht die Herstellung von hohen verschweißten Rippen, die ein entsprechend großes Widerstandsmoment gegen Biegung haben. Die Herstellung hoher Rippen wird durch die Taschen deshalb ermöglicht, weil in der Form Halterungen für die Enden -.on ausziehbaren oder nicht ausziehbaren Stäben geschaffen werden können, um die sich der noch formbare Kunststoff herumlegt wodurch der Rippenrand definiert wird. Die Taschen haben außerdem die Funktion, einen günstigen Auslauf für die Rippenenden zu schaffen und unerwünschte Materialanhäufungen an den Rippenenden zu vermeiden. Die Kapazitätsverminderung durch die Versteifungseinrichtung (Rippen) ist unwesentlich, da die Versteifungsrippen und die Taschen ein nur kleines Volumen haben. Da die Rippen nach innen ragen, kommt das Lagergut, z. B. Heizöl, mit den Verschweißungsstellen nicht in Berührung, so daß eine eventuelle Zprstörung durch Quellen oder dergleichen nicht auftreten kann.
Mit der Maßnahn.e nach Anspruch 2 erhält man
glatte Außenflächen des Behälters. Ein Randwulst mit kreisringförmigem Querschnitt (Anspruch 3) hat den Vorteil, daß eine günstige Querschmttsform für die Stäbe verwendet werden kann. Z. B. ein Rohr gemäß Anspruch 5. Es kommen aber auch andere Querschnitte in Betracht, z. B. dann, wenn der eingelegte Stab einen etwa T-förmigen Querschnitt hat
Der Randwulst kann mit einem eingelegten Profil ausgefüllt sein (Anspruch 4). Ein solches eingelegtes Profil ergibt eine zusätzliche Steifigkeit Jedoch sind zur Materialersparnis auch Ausführungsformen vorgesehen, bei denen der Randwulst hohl ausgebildet ist Das eingelegte Profil kann ein Rundstab, vorzugsweise ein Rohr sein (Anspruch 5). Als eingelegte Profile kommen sowohl Kunststoffprofile als auch Metallprofile als auch Profile aus anderen Werkstoffen in Betracht sofern es um die Randverstärkung der Rippen geht
Bei einer Anordnung der Taschen gemäß Anspruch 6 können diese als Griffmulden benutzt werden, da sie sowohl von der Stirnseite als auch von den Seitenwänden des Behälters her zugän'-'.ich sind, was die Handhabung eines Behälters, z. B. de;*· Transport durch eine enge Türöffnung, wesentlich erleichtert Bei ebenen Wänden werden die Rippen vorteilhafterweise gemäß Anspruch 7 angeordnet.
Für die Herstellung von Behältern, bei denen in den Versteifungsrippen Profile enthalten sind, kann eine relativ einfache Blasform nach Ansprüche verwendet werden, bei der keine beweglichen Teile nötig sind. Wenn jedoch die Rippen keine cingelegte/i Profile enthalten sollen, sind Blasformen nach den Ansprüchen 9 und 10 erforderlich, wobei für eine größere Serienfertigung die Verwendung von Druckmittelzylindern für das Herausziehen der Profile gemäß Anspruch 10 zweckmäßig ist
Rippen ohne Einlage im Randwulst lassen sich auch mit einer Blasform nach Anspruch 11 herstellen, wobei eine besonders exakte Rippenform mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 12 erreichbar ist.
In der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Behälters, bei dem Versteifungsrippen in vertikalen Ebenen angeordnet sind,
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Behälters, bei dem die Versteifungsrippen in horizontalen Ebenen angeordnet sind,
F ΐ g. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Behälter gemäß F i g. 2 nach den Linien Hl-III in den F i g. 2 und 4,
Fig.4 einen waagerechten Schnitt durch den Behälter nach Fig.2 nach den Linien IV-IV in den F i g. 2 und 3,
Fig.5 in einer gegenüber Fig.3 vergrößerten Darstellung einen Querschnitt durch eine Versteifungsrippe, wobei F i g. 5 etwa einen Ausschnitt entsprechend dem strichpunkVerten Kreis V in F i g. Z ist und wobei die Versteifungsrippe ohne eingelegtem Profil ist,
F i g. 6 eine der F i g. 5 entsprechende Darstellung, wobei jedoch in der Versteifungsrippe ein Rc.hr enthalten ist,
F i g. 7 in schematischer Darstellung eine geöffnete Blasform,
Fig.8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 7 im Bereich des linken strichpunktierten Kreises in F i g. 7,
F i g. 9 einen Teilschnitt nach Linie IX-IX in F i g. 8,
Fig. 10 eine Hälfte einer Blasform mit einer mechanischen Ausziehvorrichtung für Profile,
Fig. 11 einen Querschnitt durch einen zylindrischen
Behälter, wobei die Schnittebene rechtwinklig zur Zylinder-Längsachse gelegt ist,
Fig. 12 einen Schnitt nach Linie XlI-XII in Fig. II,
F i g. 13 einen Teilschnitt durch eine Blasform gemäß einer weiteren Ausführungsform bei einer ersten Arbeitsphase und
Fig. 14 einen entsprechenden Schnitt bei einer weiteren Arbeitsphase.
Der Behälter nach Fig. I ist im wesentlichen quaderförmig und hat einen Boden 1, Stirnwände 2, 3, Seitenwände 4,5 und eine Decke 6. In der Decke 6 sind Anschlußstutzen 7, 8, 9 für Armaturen angeordnet. Längs der horizontalen Kanten des Behälters sind Taschen 10 verteilt, die in das Innere des Behälters hineinragende Vorsprünge bilden. Die Versteifungsrippen sind in diesem Fall vertikal angeordnet und erstrecken sich jeweils von der oberen Tasche 10 längs der Seitenwand 4 bzw. 5 bis zu einer darunterliegenden Tasche 10, was bei der Besprechung des Behälters nach PI«* 2 noch "äher erläutert wird
Bei dem Behälter nach F i g. 2 sind an den senkrechten Behälterkanten 11 Taschen 10 angeordnet. Die Taschen erstrecken sich teils in die Stirnwände 2', 3' und teils in die Seitenwände 4', 5'. Sie können deshalb bequem als Griffmulden verwendet werden, wobei der Behälter sowohl von einer Stirnseite her als auch von einer Breitseite her erfaßt werden kann, ohne daß mit Greifwerkzeugen oder mit den Händen über die Ebene der anschließenden Wand hinausgegriffen werden muß, was das Hindurchtransportieren des Behälters durch enge Öffnungen erleichtert.
In dem waagerechten Schnitt nach F i g. 4 sind die in Fig. 2 als Taschen erscheinenden Bereiche als Vorsprünge 10' sichtbar. Die insgesamt mit 12 bezeichneten Versteifungsrippen gehen in die Vorsprünge 10' über. Im Bereich zwischen den Taschen haben die Rippen den aus den Fig. 3 und 5 ersichtlichen Querschnitt, der anhand der F i g. 5 näher betrachtet werden soll.
Die Rippe 12 besteht aus zwei Wandteilen 13 und 14, die bei 15 miteinander verschweißt sind. Die Verschweißung reicht bis zur Außenfläche 16 der Behälterwand 5'. An der Übergangsstelle 17 zwischen den Wandteilen 13 und 14 ist keine Stufe vorhanden, d. h. die Fläche 16 ist vollkommen glatt. Die Rippe 12 hat längs ihres freien Randes einen Randwulst 18. der einen etwa kreisringförmigen Querschnitt aufweist und eine Höhlung 19 enthält.
Bei der Variante nach Fig.6 befindet sich in der Höhlung 19 ein Rohr 20, an dessen Außenseite 21 das Kunststoffmaterial eng angeschmiegt ist.
In den Fig. 7 bis 9 ist eine Blasform zur Herstellung eines Behälters nach den F i g. 2 bis 6 dargestellt F i g. 7 ist ein horizontaler Schnitt durch eine insgesamt mit 31 bezeichnete Blasform, die aus den Formhälften 31a und 316 besteht Die Blasformhälften sind im auseinandergezogenen Zustand dargestellt Durch einen strichpunktierten Kreis ist ein plastischer Kunststoffschlauch 32 angedeutet der zwischen die Formhälften 31a, 31fe extrudiert wurde.
In den Formhälften befinden sich Vorsprünge 33, die zur Formung der Taschen 10 dienen. An jedem Vorsprung 33 befindet sich (siehe F i g. 9) ein Ausschnitt 34, der so bemessen ist daß ein Rohr 20 (vergleiche Fig.6) in den Ausschnitt 34 eingelegt werden kann. Beim Gebrauch der Form nach den F i g. 7 bis 9 wird wie folgt verfahren.
Bei geöffneter Form werden Rohre 2ö in die Ausschnitte 34 eingelegt, und zwar ebensoviele Rohre, wie Versteifungsrippen gewünscht werden. Im einfachsten Fall erfolgt das Einlegen von Hand, jedoch lasser sich auch maschinelle Vorrichtungen bauen, die eir Magazin aufweisen, aus dem die Rohre 20 entnommer -, und in die Ausschnitte 34 eingelegt werden. Nach derr Einlegen der Rohre 20 wird der plastische Kunststoffschlauch 32 aus einer Ringdüse extrudiert, wobei mar eventuell die Wandstärke etwas variieren kann, nämlicr so, daß im Bereich der späteren Versteifungsrippen die
in Wandstärke ein wenig größer ist als im übrigen Bereich Praktische Versuche haben jedoch erwiesen, daß mar auf eine solche Variierung der Wandstärke aud verzichten kann. Nun wird die Form geschlossen, bis die Formhälften 31a, 31/> dicht aneinander anliegen, wöbe der Kunststoffschlauch 32 oben und unten abgequetsch wird. Nun wird in das Innere des Schlauches Druckluft eingeführt die bewirkt, daß sich der plastische Schlauch so weit dehnt, daß er sich an die Innenseite der Forrr anlegt Bei diesem Vorgang stößt die Kunststoffwanc ,if A',€- Rr.hr» -Xl er» AaR /tie
werden. Jenseits der Rohre, d.h. im Bereich dei Zwischenräume 35 kommen die Kunststoffwände aneinander zur Anlage und werden, da sie noch in derr hierfür geeigneten plastischen erwärmten Zustand sind
r> miteinander verschweißt wobei die Rippenform gemäC F i g. 6 entsteht Nach der Entnahme des Behälters au; der Form, wozu diese geöffnet wird, können die Rohre 20 gemäß Fig.6 in den Rippen verbleiben oder sie können ausgezogen werden, wonach sich ein Rippen
3n querschnitt gemäß F i g. 5 ergibt
Einen Rippenquerschnitt gemäß F i g. 5 erhält mar auch bei Verwendung einer Fonr gemäß F i g. 10. Vor der dort insgesamt mit 36 bezeichneten Blasform ist nui eine Hälfte dargestellt An der Außenseite der Blasform
is befinden sich Druckmittelzylinder 37, 38, derer Kolbenstangen 39 mit Traversen 40 verbunden sind deren andere Enden Profile 41,42 in Form von Rohrer oder Rundstäben tragen. Die nachfolgend als Rundstäbe 41,42 bezeichneten Profile sind durch Bohrungen 43,44 in der Formwand hindurchgefühlt
Beim Beginn eines Blasvorganges befinden sich die Rundstäbe 41, 42 in der dargestellten Lage. Um einer Versatz zwischen den beiden Rundstäben mit Sicherheil auszuschließen, greift ein Führungszapfen 45 de; Rundstabes 42 in eine Führungsbohrung des Rundstabe! 41 ein. Nachdem der Behälter geblasen ist werden voi dem öffnen der Form die Kolbenstangen 39 dei Druckmittelzylinder 37, 38 ausgefahren, wodurch die Rundstabe 41, 42 aus der Bohrung, die durch ihre
-χι Umhüllung gebildet wurde, herausgezogen werden.
In den Fig. 11 und 12 ist ein zylindrischer Behaltet gezeigt in dem sich Versteifungsrippen 46 befinde ι, die sich parallel zu Mantellinien des Behälters erstrecken Am Übergang vom Behältermantel 47 zu der Behälterböden 48,49 befinden sich ebenfalls Taschen 5( bzw. Vorspränge, in die die Rippen einmünden. Dei Behälter nach den Fig. 11 und 12 ist für einer Gebrauchsfall geeignet, bei dem der Innendruck irr Behälter relativ niedrig ist, es jedoch auf eine gewiss«
«ι Biegesteifigkeit des Behälters ankommt So kann dei Behälter nach den Fig. 11 und 12 z.B. auf zwe Stützfüße aufgesetzt werden, die einen verhältnismäßij großen Abstand voneinander haben.
In den Fig. 13 und 14 ist ein Ausschnitt aus einei
h-5 Blasform 69 dargestellt nämlich ein Ausschnitt aus einei Blasformhälfte. In dieser Blasformhälfte befindet siel eine Nut 70, in der eine Leiste 7i verschiebbar ist Di< Leiste 71 hat zwei Seiten 72 und 73, die durch ein«
wärmeisolierende Schicht 74 voneinander getrennt sind. Mit dieser Form wird wie folgt gearbeitet.
Vor dem Beginn des Aufblasens befinden sich die Leisten 71, von denen in der Regel mehrere vorhanden sind, in der in Fig. 13 dargestellten Lage. Der Kunststoffschlauch 75 schmiegt sich an die Wand der Form und auch an die Leiste 71 an. Nun wird die Seite 72 der Leiste so weit abgekühlt, bis der Wandteil 76 der Versteifungsrippe 76, 77 schon eine gewisse Formstei· fi|!vÄit hat, jedoch noch schweißbar ist. Die Seite 73 wird nicht gekühlt, so daß der Wandteil 77 plastisch bleibt. Nun wird die Leiste 71 mittels einer nicht dargestellten
Bewegungsvorrichtung in die Stellung nach Fig. 14 gebracht, wobei der Innendruck in der Form bewirkt, daß der Wandteil 7',', der ja noch plastisch ist, an den schon formsteifen Wandteil 76 angedrückt wird, wobei die beiden Wandteile bei 78 miteinander verschweißt werden.
Das anhand der Fig. 13 und 14 beschriebene Verfahren kann auch so ausgeführt werden, daß keine unterschiedliche Abkühlung der Wandteile 76 und 77 der Versteifungsrippe 76, 77 stattfindet. Allerdings ist dann nicht die Gewähr gegeben, daß die Versteifungsrippe eine genau definierte Form aufweist.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Behälter aus Kunststoff, insbesondere Lagerbehälter für Flüssigkeiten, wie z.B. Heizöl, der im Blasiormverfahren hergestellt ist und großflächige Wände aufweist, insbesondere quaderförmige Behälter, wobei die großflächigen Wände durch in den Kunststoff eingeformte, gerade verlaufende, aus miteinander verschweißten Doppelungen der Behälterwand bestehende Versteifungsrippen versteift sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungsrippen (12; 46; 76,77) in das Behälterinnere ragen und jede Versteifungsrippe (12; 46; 76, 77) einen Randwulst (18) aufweist und an jedem Rippenende in einen nach innen ragenden Vorsprung einmündet, der eine von außen zugängliche Tasche (10; 50) bildet.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Versteifungsrippen (12; 46) bildenden Wandteile (13, 14) bis zur Außenfläche (16) dtr Behälterwand (5') hin miteinander verschweißt sind, so daß die Außenfläche (18) des Behälters im wesentlichen glatt ist
3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Randwulst (18) einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Randwulst (18) mit einem eingelegten Profil ausgefüllt ist
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ds.3 das eingelegte Profil ein Rundstab ist, vorzugsweise ein Rohr (20).
6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem kantigen Behälter, z. B. einem cr.iaderförmigen Behälter, die Taschen (10; 50) an Behä.cerkanten (11) derart angeordnet sind, daß die Taschen (10; 50) von beiden an die Kanten anschließenden Flächen her zugänglich sind.
7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Behälter mit im wesentlichen ebenen Wänden die Versteifungsrippen (12; 46) horizontal oder vertikal angeordnet sind, vorzugsweise in Richtung der größeren Wandabmessung.
8. Blasform zur Herstellung eines Behälters nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform Vorsprünge (33) zur Formung der Taschen (10; 50) aufweist und daß die Vorsprünge (33) Halterungen, z. B. Ausschnitte (34), für die Halterung der Profile der Randwülste (18) aufweisen.
9. Blasform nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (41, 42) aus der Blasform (36) herausziehbar sind (F i g. 11).
10. Blasform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die herausziehbaren Profile (41, 42) mittels Druckmittelzylindern (37,38) betätigbar sind, die vorzugsweise seitlich an der Blasform (36) angeordnet und über Traversen (40) mit den Profilen (41,42) verbunden sind, wobei die Profile Bohrungen (43,44) in der Blasformwand durchgreifen.
11. Blasform zur Herstellung eines Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6, 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie für jede zu bildende Versteifungsrippe (76, 77) eine in die Blasformwand einziehbare Leiste (71) aufweist.
12. Blasform nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste (71) eine wärmeisoHerende Schicht (74) enthält, die eine gekühlte Seite (72) der Leiste (71) von einer nicht gekühlten Seite (73) trennt, so daß ein Wandteil (76) der Versteifungsrippe (76, 77) so weit abgekühlt wird, daß er bereits formsteif, jedoch noch schweißbar ist und nach dem Einziehen der Leiste (71) der nicht abgekühlte Wandteil (77) der Versteifungsrippe (76, 77) unter der Wirkung des Aufblasdruckes gegen den abgekühlten Wandteii (76) der Versteifungsrippe (76,77) gepreßt und mit dieser verschweißt wird.
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