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Mit Armierungen versehenes Kunststoff-Fass
Die Erfindung betrifft ein aus Kunststoff hergestelltes, mit Armierungen versehenes tonnenförmige Fass, insbesondere für den Transport und die Lagerung von Bier, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fasses.
Die seit langer Zeit zum Transport und zur Lagerung von Bier ausschliesslich verwendeten Fässer aus
Holz haben gegenüber Fässern aus Leichtmetall und Kunststoff den Vorteil einer weitgehenden Volumen- konstanz auch bei stark wechselnder Temperatur sowie eines verhältnismässig geringen Wärmeleitvermö- gens.
Demgegenüber sind Kunststoff-Fässer. insbesondere wenn sie, wie dies heutzutage angestrebt wird, eine nur geringe Wandstärke aufweisen, verhältnismässig grossen Wärmeausdehnungen unterworfen.
Da die Volumenvergrösserung eines Fasses aus Kunststoff infolge einer bestimmten Temperaturerhöhung grösser ist als die Volumenvergrösserung des flüssigen Fassinhaltes bei einer Temperaturerhöhung um denselben Betrag, ändert sich der auf der Flüssigkeit lastende Gasdruck, was im Zusammenhang mit der Temperaturerhöhung des flüssigen Fassinhaltes im Falle von Bier zu einer für den Geschmack und das Aussehen des Bieres nachteiligen, irreversiblen Entbindung der kolloidal gebundenen Kohlensäure führt.
Diese Nachteile werden bei tonnenförmigen Fässern aus Kunststoff gemäss der Erfindung dadurch ver- mieden, dass die stirnseitigen Teile des Fasses nach innen gewölbt sind und an ihrem Umfang eine Einfassung aus einem Werkstoff mit geringerem Wärmeausdehnungskoeffizienten, vorzugsweise einem Wär- meausdehnungskoeffizienten, der kleiner ist als derjenige des zur Herstellung des Fasses verwendeten Kunststoffes, aufweisen.
Durch diese Form der stirnseitigen Teile eines Kunststoff-Fasses und deren Einfassung oder auch am Umfang vorgesehenen Verstärkung wird erreicht, dass die durch die Wärmeausdehnung des Fassmantels hervorgerufene Volumenvergrösserung des Fass-Hohlraumes nicht nur wieder rückgängig gemacht wird, sondern sogar noch eine Verkleinerung des Fass-Hohlraumes erzielt wird, die eine Steigerung des Gasdrukkes im Inneren des Fasses bewirkt, infolge deren trotz der Erhöhung der Temperatur des flüssigen Fassinhaltes die Menge der im Bier kolloidal gebundenen Kohlensäure erhalten bleibt, da durch die Wärmeausdehnung der nach innen gewölbten stirnseitigen Fasswandungsteile das Mass der nach innen gerichteten Wölbung dieser Wandungsteile vergrössert und damit die gewünschte Drucksteigerung bewirkt wird.
Es ist an sich bekannt, die stirnseitigen Randeinfassungen bzw. Randverstärkungen der stirnseitigen Wandungsteile als metallbewehrte oder als durch in Kunststoff eingebettete Metallringe verstärkte Kunststoffteile auszubilden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind nun diese Ringe so ausgebildet, dass sie zum Zwecke der Stapelfähigkeit der Fässer eine Mehrzahl von über die Ringstirnfläche hervorstehenden Segmenten aufweisen. Dabei ist es auch noch zweckmässig, wenn die hervorstehendenRingsegmen- te im Wechsel radial gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fasses. Bekannte Verfahren bestehen darin, dass man auf einen Behälter von aussen her einen Kunststoff-Mantel aufbringt durch Lakkieren, Pressspritzen, Aufgiessen oder Umpressen ; im Falle des Lackierens ist ein ausserordentlich grosser Arbeitsaufwand erforderlich, um überhaupt zu Wandstärken zu gelangen, welche für den Innen-Behälter einen Schutz zu bieten vermögen.
Damit im Pressspritzverfahren eine einwandfreie Umhüllung erzielt wird, muss unter verhältnismässig hohen Drücken gearbeitet werden, so dass dieses bekannte Verfahren bei
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dünnen und nicht tragfähigen Innen-Behältern überhaupt nicht angewendet werden kann ; auch das Füllen des Innen-Behälters mit einem Gas oder einer Flüssigkeit bietet keinen ausreichenden Schutz vor Defor- mationen dieses Behälters.
Durch Aufgiessen können nur verhältnismässig starke Aussenhüllen aufgebracht werden, so dass dieses i Verfahren wirtschaftlich uninteressant ist. Im Falle des Aufpressens einer Aussenhülle gelten die das Press- spritzverfahren betreffenden Ausführungen in noch verstärktem Masse.
Besonders erwähnenswert ist, dass das Auftragen einer Aussenhülle bei hohen Temperaturen mit einer starken Schrumpfung beim Erkalten dieser Aussenhülle verknüpft ist, was starke Deformationen des dünnen
Innenbehälters zur Folge hat, was insbesondere dann der Fall ist, wenn die Aussenhülle solche Wandstärken aufweist, dass sie einen Schutz für den dünnwandigen Innen-Behälter bietet.
Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird auf eine flexible Innenform, beispielsweise auf einen
Drucksack eine Schicht aus einem Niederdruckharz aufgebracht. Dieses Verfahren hat jedoch den schwer- wiegenden Nachteil, dass mit einem flexiblen Drucksack niemals eine Innenhülle bestimmter, d. h. vor- geschriebener Form hergestellt werden kann. Ausserdem sind derartige Drucksäcke temperaturempfindlich und können bei Behältern mit kleinen Öffnungen nach deren Herstellung nicht mehr aus diesen Behältern entfernt werden.
Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren offenbart die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung ei- nes Fasses, bei dessen Fertigung in völlig neuer Art und Weise in die der Verstärkung dienenden Bauele- mente oder in eine Aussenhülle unter Anwendung des Blasverfahrens eine völlig geschlossene Innenhülle von innen eingepresst und mit den Verstärkungselementen bzw. der Aussenhülle verschweisst wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nun im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die in an sich bekannter Weise vorgefertigten Stirnrand-Einfassungenin eine Blasform eingebracht und beim anschliessen- den Blasvorgang in den von innen gegen diese Blasform und dieStirnrand-Einfassungen gepressten, den Fass- mantel und die Stirn-Seitenteile bildenden Kunststoff eingebettet, vorzugsweise eingegossen oder mit letzterem verschweisst werden.
Ferner ist es zweckmässig, so zu verfahren, dass die vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff bestehen- den und in an sich bekannter Weise vorgefertigten Armaturenteile, wie beispielsweise Zapf- und Spund- loch-Verstärkungsringe oder -Verstärkungsreifen in die Blasform eingebracht und beim anschliessenden
Blasen des Fassmantels und der Stirn-Seitenteile unter dem Einfluss von erhöhter Temperatur und Druck mit diesen verbunden werden.
Als Werkstoff für die Herstellung des Fasses werden vorzugsweise Niederdruck-Polyäthylene verwen- det, es können jedoch auch, wie vorzugsweise für die vorgefertigten Armaturenteile, Harze auf Buta - dien-Styrol-Basis verwendet werden.
Der Fassmantel und gegebenenfalls auch die stirnseitigen Wandungsteile des Fasses können auch als
Ganzes mit einer dünnen Armierung versehen werden, die aus Metall- oder Stahl-Legierungen gebildet werden oder auch durch Kunstharz-Pressteile, in die metallische Drähte oder Ringe oder auch Glasfasern eingebettet sind.
Diese Armierung kann auf den kalten Fasskörper aufgebracht, aufgeklebt, warm aufge- zogen oder auch mit der Kunststoff-Wandung verschweisst werden oder auch im Falle der Herstellung des
Fasses im Blasverfahren in die Blasform eingelegt und in einem Arbeitsgang mit der anschliessenden Her- stellung des Fasses mit der Kunststoff-Wandungverbunden werden. Durch Wahl des Werkstoffes für die Ar- mierung sowie der Dicke der Armierung können die Voraussetzungen geschaffen werden, um bei einer Temperaturerhöhung des Fasses und seines Inhaltes eine Drucksteigerung im Inneren des Fasses zu ergeben. Solche Armierungen können selbstverständlich auch nur an Teilen des Fassmantels vorgesehen sein.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Fasses sowie einer Vorrich- tung zur Herstellung des Fasses in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen die Fig. 1 und 2 je ein zur
Hälfte in einem senkrechten Achsenschnitt dargestelltes Fass ; Fig. 3 eine zur Hälfte geschnittene Blasform und Fig. 4 zwei aufeinandergestapelte Fässer in schaubildlicher Darstellung mit einer Draufsicht auf die
Stirnfläche des oberen Fasses.
Das Fass besteht aus einem ganz oder teilweise mit einer Armierung l, l* versehenen aus Kunststoff
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wie oben ausgeführt, aus Metall oder auch metallverstärktem bzw. glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Diese Verstärkungsringe sind, wie in Fig. 4 dargestellt ist, als Stapelringe ausgebildet, an deren Umfang radial gegeneinander versetzt mehrere segmentförmige Höcker 41 vorgesehen sind. In den Fassmantel ist ein Zapflochring 5 eingesetzt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. l istindieuntereStirn-Seitenwand ein Spundlochring 6 eingesetzt, beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auf die obere Stirnseitenwand eine Spundlochringplatte 61 aufgesetzt. Am Umfang des Mantels sind Verstärkungsreifen 7 vorgesehen.
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Die in Fig. 3 dargestellte Blasform 10 weist Aussparungen auf, in die die zur Armierung des Fassmantels und zur Versteifung der Stirnseitenränder dienenden vorgefertigten Teile eingelegt und während des Blasvorgauges mit dem Kunststoff verbunden werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aus Kunststoff hergestelltes, mit Armierungen versehenes, tonnenförmiges Fass, insbesondere Bierfass, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Teile (3) des Fasses nach innen gewölbt sind und an ihrem Umfang eine Einfassung (4) aus einem Werkstoff mit geringem Wärmeausdehnungskoeffizienten, vorzugsweise einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, der kleiner ist als derjenige des zur Herstellung des Fasses verwendeten Kunststoffes, aufweisen.