DE102006011475A1

DE102006011475A1 - Doppelwandiger Behälter

Info

Publication number: DE102006011475A1
Application number: DE102006011475A
Authority: DE
Inventors: Guenter Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20
Also published as: EP1993938A1; WO2007104699A1; EP1993938B1; ES2330485T3; RU2008127758A; PL1993938T3; ATE437818T1; DE502007001191D1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen doppelwandigen Behälter (10) mit einem inneren Behälter (12), der einen zylinderförmigen hohlen Abschnitt (14) hat, wobei der zylinderförmige hohle Abschnitt (14) eine im Wesentlichen glatte Mantelfläche hat. Der doppelwandige Behälter (10) hat einen aus mindestens zwei Segemten (22, 24) zusammgesetzten äußeren Behälter (20). Jedes Segment (22, 24) hat eine der Außenquerschnittsfläche des zylinderförmigen Abschnitts (14) entsprechende Öffnung. Ein erster Abschnitt des inneren Behälters ist durch die Öffnung des ersten Segments (22) eingeführt, der die Grundfläche und einen ersten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschließt. Ein zweiter Abschnitt des inneren Behälters (12) ist durch die Öffnung des zweiten Segments (24) eingeführt und umschließt die Deckfläche und einen zweiten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14). Aneinandergrenzende Segmente (22, 24, 13) sind an einer Verbindungsstelle miteinander verbunden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines doppelwandigen Behälters (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen doppelwandigen Behälter mit einem inneren Behälter, der einen zylinderförmigen hohlen Abschnitt hat, wobei der zylinderförmige hohle Abschnitt eine im Wesentlichen glatte Mantelfläche hat. Um den inneren Behälter ist ein äußerer Behälter angeordnet. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines doppelwandigen Behälters.

Aus dem Dokument DE 10 2004 017 535 sind verschiedene doppelwandige Behälter bekannt. Die Dichtheit dieser doppelwandigen Behälter wird durch Anlegen eines von dem Umgebungsdruck verschiedenen Innendrucks in einem Bereich zwischen einem Innenbehälter und einem Außenbehälter überprüft. Dabei kann zumindest der Außenbehälter aus mehreren relativ kleinen Segmenten zusammengesetzt werden, die mit Hilfe eines Blasformverfahrens hergestellt sind. Auf diese Art und Weise können großvolumige Behälter mit einem Volumen von mindestens 0,5 m³ hergestellt werden. Großvolumige Behälter mit mehreren m³ Volumina bis zu mehreren 10 m³ Volumina werden auch als Tank bezeichnet. Insbesondere bei solchen großvolumigen Behältern ist es erforderlich, Versteifungselemente vorzusehen, um Verformungen des Behälters durch das im Behälter vorhandene Medium oder durch Krafteinwirkungen auf den Behälter von außen, ins besondere durch den Behälter umgebendes Erdreich, weitestgehend zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen doppelwandigen Behälter anzugeben, der einfach und kostengünstig herstellbar ist. Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen eines doppelwandigen Behälters anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch einen doppelwandigen Behälter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines doppelwandigen Behälters mit den Merkmalen des Patentanspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Ein doppelwandiger Behälter nach Anspruch 1 ist einfach und kostengünstig herzustellen und kann auf einfache Art und Weise so ausgebildet werden, dass er eine Druckfestigkeit sowohl gegen erhöhten Innendruck als auch gegen Außendruck aufweist. Das erste Segment und das zweite Segment können die gleiche Form haben, wodurch nur ein Formwerkzeug zur Herstellung dieser beiden Segmente erforderlich ist. Die zwei Segmente können einfach durch eine vorzugsweise umlaufende Schweiß- oder Klebeverbindung zusammengefügt werden, wodurch ihre Lage zueinander bereits durch das Anordnen der Segmente um den inneren Behälter herum fixiert werden kann. Ferner kann ein drittes Segment vorgesehen werden, das vorzugsweise aus einem in seiner Form mit dem ersten und zweiten Segment übereinstimmenden Formteil hergestellt ist. Insbesondere wird ein Abschnitt von einem Formteil, das die Form des ersten und zweiten Segments hat, abgetrennt, um das dritte Segment herzustellen. Dadurch können auf einfache Art und Weise und kostengünstig relativ großvolumige Behälter, insbesondere Tanks, hergestellt werden, indem mehrere gleiche Formkörper gleicher Form und mit denselben Abmessungen hergestellt werden, die als Segmente dienen und/oder aus denen die Segmente hergestellt werden. Die Länge des äußeren Behälters kann auf einfache Art und Weise durch kostengünstig herzustellende Segmente gleicher Form einfach verlängert werden, wodurch auf kostengünstige Art und Weise Behälter mit unterschiedlicher Länge hergestellt werden können.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Blasformteil oder ein in einem Rollformverfahren hergestelltes Formteil derart getrennt, dass ein erster abgetrennter Bereich als erstes oder als zweites Segment dient und dass ein zweiter abgetrennter Bereich als Segment zum Herstellen eines aus mindestens zwei Segmenten zusammengefügten inneren Behälters dient.

Bei dieser Ausführungsform ist zum Herstellen der Segmente des inneren Behälters und des äußeren Behälters nur ein Formwerkzeug erforderlich, wodurch die Herstellungskosten zum Herstellen des doppelwandigen Behälters reduziert und auch eine geringe Stückzahl von Behältern wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Ein doppelwandiger Behälter kann durch geeignete Ausbildung insbesondere der Segmente, als druckfester Behälter ausgebildet werden, wodurch ein druckfester doppelwandiger Behälter mit einem relativ geringen Materialaufwand herstellbar ist.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein doppelwandiger Behälter auf einfache Art und Weise kostengünstig herstellbar.

Der zylinderförmige Abschnitt des inneren Behälters und die zylinderförmigen Abschnitte der Segmente des äußeren Behälters haben vorzugsweise die Form eines Kreiszylinders. Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind auch andere Zylinderquerschnitte, insbesondere elliptische, ovale, dreieckige, viereckige, fünfeckige, sechseckige, achteckige und weitere mehreckige Querschnitte möglich.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die anhand spezifischer Terminologie beschrieben sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige Veränderungen und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen und/oder den Verfahren sowie derartige weitere Anwendungen der Erfindung, wie sie darin aufgezeigt sind, als übliches derzeitiges oder zukünftiges Fachwissen eines zuständigen Fachmanns angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich:
1 eine geschnittene Seitenansicht eines doppelwandigen druckfesten Behälters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 einen Ausschnitt der Verbindungsstelle zwischen zwei den äußeren Behälter bildenden Segmenten des doppelwandigen druckfesten Behälters nach 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Verbindung zwischen zwei benachbarten Segmenten des äußeren Behälters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts der Verbindungsstelle zwischen zwei benachbarten Segmenten des äußeren Behälters und zwischen zwei Segmenten des inneren Behälters gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine Schnittdarstellung der Seitenansicht eines Formkörpers mit einem Abschnitt zum Erzeugen eines Segments zum Herstellen des inneren Behälters und einem Abschnitt zum Erzeugen eines Segments zum Herstellen des äußeren Behälters;
6 eine Schnittdarstellung eines Segments des inneren Behälters und eines Segments des äußeren Behälters beim Einführen des Segments des inneren Behälters in das Segment des äußeren Behälters;
7 eine alternative Anordnung zum Einführen eines Segments des inneren Behälters in ein Segment des äußeren Behälters;
8 eine Schnittdarstellung des Querschnitts jeweils eines Segments des inneren und des äußeren Behälters beim Einführen des inneren Behälters in ein Segment des äußeren Behälters; und
9 eine Abwandlung eines Ausführungsbeispiels nach 1;
10 ein Detail B in 9; und
11 einen Querschnitt längs AA in 9.
In 1 ist eine Schnittdarstellung einer Seitenansicht eines druckfesten doppelwandigen Behälters 10 dargestellt. Ein innerer Behälter 12 hat einen im we sentlichen zylinderförmigen Abschnitt 14 sowie zwei abgerundete Abschnitte 16, 18, die an der Grund- bzw. Deckfläche des zylinderförmigen Abschnitts 14 angeordnet sind und zusammen mit ihm den tankförmigen inneren Behälter 12 bilden. Die abgerundeten Abschnitte 16, 18 sind nach Art eines Behälterbodens gefertigt und können bei anderen Ausführungsformen auch andere Formen haben. Ein äußerer Behälter 20 ist aus einem ersten Segment 22 und einem zweiten Segment 24 zusammengesetzt, die an einer Verbindungsstelle 26 mit Hilfe einer Schweißverbindung miteinander verbunden sind. Das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 sind jeweils als Blasformteil einstückig aus Kunststoff mit demselben Formwerkzeug hergestellt worden. Die Blasformteile des ersten Segments 22 und des zweiten Segments 24 haben jeweils eine kreisrunde Öffnung, in die jeweils ein Abschnitt des inneren Behälters 12 eingeführt wird. Die kreisrunde Öffnung stimmt im Wesentlichen mit dem Außenquerschnitt des inneren Behälters 12 überein.
Bei einer anderen Ausführungsform ist der Außenquerschnitt des inneren Behälters 12 geringfügig größer als die Öffnungen der Segmente 22, 24, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem inneren Behälter 12 und den Segmenten 22, 24 beim Einsetzen desselben erzeugt wird. Das Segment 22 hat ringförmige Versteifungselemente 23a bis 23j und das zweite Segment hat ringförmige Versteifungselemente 25a bis 25j. Diese ringförmigen Versteifungselemente, allgemein mit 23, 25 bezeichnet, werden durch die Wand in Form eines in axialer Richtung verlaufenden Wellenprofils des jeweiligen Segments 22, 24 gebildet. Diese ringförmigen Versteifungselemente 23, 25 wirken dabei wie nebeneinander angeordnete Fassringe. Durch diese Versteifungselemente 23, 25 liegen ringförmige Bereiche des jeweiligen Segments 22, 24 an der Außenseite des inneren Behälters 12 an, wobei andere Bereiche der Segmente 22, 24 von der Außenseite des inneren Behälters 12 abstehen. Die an der Außenseite des inneren Behälters 12 anliegenden Bereiche der Versteifungselemente 23, 25 sind schmaler als die von der Außenseite des inneren Behälters 12 abstehenden Bereiche. Aufgrund der Krümmung der Versteifungselemente in axialer Richtung gesehen ist der Anstieg der Wandung der abstehenden Bereiche von den anliegenden Bereichen relativ steil, so dass jedes Versteifungselement 23, 25 zwei scheibenförmige Versteifungsringe bildet, die eine relativ große Kraft aufnehmen können und dem doppelwandigen Behälter 10 eine relativ große Verformungssteifigkeit geben. Insbesondere der zylinderförmige Abschnitt 14 des inneren Behälters 12 wird dadurch vor Verformungen infolge eines in den inneren Behälter 12 eingefüllten Mediums sowie gegenüber von außen auf den doppelwandigen Behälter 10 wirkenden Kräf ten geschützt. Dadurch kann der doppelwandige Behälter 10 sowohl von innen als auch von außen mit relativ hohem Druck bei relativ geringen Wandstärken des inneren Behälters 12 und des äußeren Behälters 20 beaufschlagt werden.
An der Verbindungsstelle 26 zwischen dem ersten Segment 22 und dem zweiten Segment 24 ist eine in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Schweißverbindung 28 vorgesehen, die das Segment 22 mit dem Segment 24 verbindet. Alternativ oder zusätzlich können die Segmente 22, 24 an ihrer Verbindungsstelle 26 mit Hilfe einer Klebeverbindung miteinander und/oder mit der Außenseite des inneren Behälters 12 verbunden werden. Jedes Segment 22, 24 umschließt einen Bereich des zylinderförmigen Abschnitts des inneren Behälters 12.
In 2 ist ein Ausschnitt der Schweißverbindung 28 nach 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zum Verbinden der Segmente 22, 24 dargestellt. Die Stirnseiten der sich gegenüberliegenden Seitenwände der Segmente 22, 24 im Bereich ihrer Verbindungsstelle 26 sind derart angeschrägt, dass sie eine V-förmige Nut bilden. Die Wände der Segmente 22, 24 sind im Bereich der Außenseite des inneren Behälters 12 so angeordnet, dass sie sich umlaufend berühren oder nahezu berühren. Die so gebildete V-förmige Nut wird als Schweißnut für eine in Umlaufrichtung verlaufende Schweißverbindung 28 zwischen den Segmenten 22, 24 genutzt. Eine Verbindung zwischen dem äußeren Behälter 20 und der Außenseite des inneren Behälters 12 über die Schweißverbindung 28 erfolgt nicht. Dadurch ist der Behälter 10 auch an der Verbindungsstelle 26 doppelwandig.
In 3 ist eine Verbindungsstelle 26a zwischen aneinandergrenzenden Segmenten 22a, 24a ähnlich der Verbindungsstelle 26 zum Verbinden der Segmente 22, 24 nach den 1 und 2 dargestellt. Die Stirnseiten der Wände der Segmente 22a, 24a im Verbindungsbereich 26a sind in gleicher Weise angeschrägt, wie die Stirnseiten der Segmente 22, 24 nach 2. Die Segmente 22a, 24a haben im zusammengesetzten Zustand des doppelwandigen Behälters 10 im Unterschied zu der Verbindungsstelle 26 an der äußeren Oberfläche des inneren Behälters 12 einen Abstand voneinander, so dass eine verbreiterte Nut zwischen den Segmenten 22a, 24a an der Verbindungsstelle 26a vorhanden ist. Dadurch kann beim Zusammenfügen des doppelwandigen Behälters 10 mit Hilfe des Abstands zwischen den Segmenten 22a, 24a an der Verbindungsstelle 26a ein Längenausgleich erfolgen. Ferner kann an der Schweißnaht 28a mehr Zusatzwerkstoff zugeführt werden, wodurch eine größere Menge flüssigen Werkstoffs im Verbindungs bereich zwischen den Segmenten 22a, 24a beim Schweißvorgang bereitsteht und ein zu schnelles Abkühlen des Zusatzwerkstoffs und der angeschmolzenen Bereiche der Segmente 22a, 24a vermieden wird, so dass eine qualitativ hochwertige Schweißverbindung 28a auf einfache Art und Weise erzeugt werden kann. Durch die Schweißverbindung 28a wird ferner eine Verbindung zwischen dem äußeren Behälter 20 und der Außenseite des inneren Behälters 12 erzeugt. Alternativ kann eine Trennschicht zwischen der Außenseite des inneren Behälters 12 und der Schweißnaht 28a aus einem geeigneten Werkstoff oder mit Hilfe eines geeigneten Mittels eingebracht werden, um eine unmittelbare Verbindung des zum Herstellen der Schweißverbindung 28a zugeführten Zusatzwerkstoffs mit der Außenseite des Innenbehälters 12 zu verhindern. Vorsorglich kann ein solcher Werkstoff oder ein solches Mittel für eine Trennschicht auch auf die äußere Oberfläche des inneren Behälters 12 an der Verbindungsstelle 26 nach 2 eingebracht werden, um eine Verbindung des äußeren Behälters 20 mit dem inneren Behälter 12 sicher zu verhindern.
In 4 ist eine Schnittdarstellung einer Verbindungsstelle 26b zwischen zwei Segmenten 22b, 24b mit Hilfe einer Schweißverbindung 28b gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. An der Verbindungsstelle 26b werden die Segmente 22b und 24b des äußeren Behälters 20b und die Segmente eines aus zwei Segmenten zusammengesetzten inneren Behälters 12b jeweils durch die Schweißverbindung 28b miteinander verbunden. Die Verbindungsstelle 28b ist ähnlich den Verbindungsstellen 26, 26a nach den 2 und 3 ausgeführt. Im Unterschied zu den Verbindungsstellen 26, 26a sind an der Verbindungsstelle 26b zwei Segmente 13 des inneren Behälters 12 und die zwei Segmente 22, 24 des äußeren Behälters 20 so angeordnet, dass eine einzige gemeinsame V-förmige Nut zwischen den Segmenten 22b, 24b des äußeren Behälters 20 und den Segmenten 13 des inneren Behälters 12b erzeugt wird. Dadurch wird durch das Herstellen der Schweißverbindung 28b sowohl eine Verbindung zwischen den Segmenten 22a, 24b des äußeren Behälters 20 als auch zwischen den Segmenten des inneren Behälters 12b erzeugt. Mit Hilfe der Schweißverbindung 28b werden der innere Behälter 12b und der äußere Behälter 20 zusätzlich direkt miteinander verbunden.
In 5 ist eine Schnittdarstellung eines Blasformteils 29 gezeigt, das Bereiche zum Herstellen des Segments 22 des äußeren Behälters 20 und eines Segments 13 des inneren Behälters 12 umfasst. Das Segment 22 hat zumindest im zylinder förmigen Bereich 14 des inneren Behälters 12 eine Wellenform, durch die die weiter oben beschriebenen ringförmigen Versteifungselemente 23a bis 23j um den zylinderförmigen Bereich 14 herum gebildet sind. Diese wellenförmige Ausbildung der Wände der Segmente 22, 24 wird auch als Wellrohrprofil bezeichnet, wodurch der doppelwandige Behälter 10 aus einem Innenbehälter 12 mit einer glatten äußeren Oberfläche und vorzugsweise einer glatten inneren Oberfläche und einem Außenbehälter 22 mit einer zumindest im Bereich des zylinderförmigen Abschnitts 14 des inneren Behälters 12 gewellten Außenwand hergestellt wird.
Die Segmente 22, 24 werden jeweils unmittelbar nach ihrer Herstellung in einem Blasformverfahren oder alternativ einem Rotationsformverfahren vor dem vollständigen Abkühlen auf den bereits abgekühlten inneren Behälter 12 oder alternativ auf ein bereits abgekühltes Segment 13 des inneren Behälters 12 geschoben. Beim Abkühlen der Segmente 22, 24 schrumpfen diese, so dass sich die Segmente 22, 24 zusammenziehen. Die der äußeren Oberfläche des inneren Behälters 12 bzw. des Segments 13 zugewandten Bereiche der gewellten Wand der Segmente 22, 24 werden durch den Schrumpfungsprozess der Segmente 22, 24 an die Außenseite des inneren Behälters 12 bzw. des Segments 13 gedrückt, so dass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Segmenten 22, 24 und dem inneren Behälter 12 erzeugt wird, durch die eine ungewollte Verschiebung der Segmente 22, 24, z.B. während des Schweißvorgangs zum Erzeugen der Schweißverbindung 28, 28a, 28b, verhindert wird.
6 zeigt eine Schnittdarstellung des Segments 22 und des Segments 13 des inneren Behälters 12. Das Segment 13 des inneren Behälters 12 wird in die Öffnung 21 des Segments 22 eingeführt. Die Öffnung 21 hat im Wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der Querschnitt der im zusammengefügten Zustand des doppelwandigen Behälters 10 an der Außenseite des inneren Behälters 12 anliegenden Bereiche der gewellten Wand des Segments 22. Ein solcher im zusammengefügten Zustand des doppelwandigen Behälters 10 an der Außenseite des inneren Behälters 12 anliegender Bereich des Segments 22 ist in 6 mit 30 bezeichnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben sowohl der zylinderförmige Bereich 14 des inneren Behälters 12 als auch die Segmente 22, 24 kreisförmige Querschnitte, wobei der Durchmesser der Öffnung 21 mit den Durchmessern der anliegenden Bereiche 30 übereinstimmt, von denen ein Durchmesser mit dem Bezugszeichen 32 versehen ist.
In 7 ist mit Hilfe von Pfeilen P2 und P3 schematisch dargestellt, dass beim Zusammenfügen des Segments 22 des äußeren Behälters 20 und des Segments 13 des inneren Behälters 12 Heißluft zwischen den inneren Behälter 12 und das Segment 22 geblasen wird, um das Einführen des inneren Behälters 12 in das Segment 22 zu erleichtern, da durch die Heißluft die Verformbarkeit der Segmente 13, 22 verbessert wird. Ferner ist in dem Segment 22 eine Öffnung 34 mit einem Ansaugstutzen 35 vorgesehen, an der ein Unterdruck in Bezug auf den Umgebungsdruck angelegt wird, durch den das Einführen des inneren Behälters 12 in das Segment 22 erleichtert wird und durch den die zwischen die Außenseite des Segments 13 und die Innenseite des Segments 22 eingeblasene Heißluft abgeführt wird, so dass weitere Heißluft in Richtung der Pfeile P2 und P3 zugeführt werden kann. Der Ansaugstutzen 35 wird vorzugsweise beim Formvorgang des Segments 22 mit ausgebildet. Alternativ wird der Ansaugstutzen 35 sowie seine Öffnung 34 durch die Wand des Segments 22 hindurch nachträglich an- bzw. eingebracht.
In 8 ist eine Schnittdarstellung des Querschnitts des Segments 22 und des inneren Behälters 12 entlang der Schnittlinie B-B nach 7 gezeigt. Das Segment 13 des inneren Behälters 12 ist in dem Abschnitt des zylinderförmigen Bereichs 14 nach innen gewölbt, wodurch die Querschnittsfläche des Segments 13 verringert ist und das Segment 13 einfach in die Öffnung 21 des Segments 22 eingeführt werden kann. Der nach innen gewölbte Bereich wird im Folgenden auch als Einwölbung 36 bezeichnet. Durch die Einwölbung 36 des inneren Behälters 12 werden insbesondere in den Bereichen 38, 40, 42 Zwischenräume zwischen den anliegenden Bereichen 30 des Segments 22 und der Außenseite des Segments 13 während des Zusammenfügens der Segmente 13, 22 gebildet, in die die Heißluft eingeblasen werden kann. Im zusammengesetzten Zustand kann durch Beaufschlagen des Innenraums des inneren Behälters 12 mit einem zum Umgebungsdruck höheren Druck die Einwölbung 36 nach außen gedrückt werden, wodurch die Einwölbung 36 beseitigt wird und der innere Behälter 12 dann im zylinderförmigen Abschnitt 14 einen kreisrunden Querschnitt hat. Dann hat der innere Behälter 12 vorzugsweise einen geringfügig größeren Außenquerschnitt als der Innendurchmesser der im zylinderförmigen Bereich 14 anliegenden Bereiche 30 des äußeren Behälters 20. In gleicher Weise wie für das Segment 22 beschrieben wird ein zweites gleichartiges Segment des inneren Behälters 12 in das Segment 24 eingeführt.
Nach dem Zusammenfügen der Segmente 22, 24 und des inneren Behälters 12 werden die aneinandergrenzenden Segmente 22, 24 an ihrer Verbindungsstelle 26 miteinander verschweißt. Alternativ oder zusätzlich können wie beschrieben die Segmente 22, 24 auch mit dem inneren Behälter 12, vorzugsweise mit der Außenseite des inneren Behälters 12, verschweißt werden.
Vorteilhaft ist es, die Segmente 13, 22, wie in 5 gezeigt, aus einem einzigen Formteil herzustellen, insbesondere als blasgeformter Körper in einem Blasformverfahren, der mittig so getrennt wird, dass das Segment 22 und das Segment 13 als nunmehr voneinander getrennte Teile erzeugt werden. Die Segmente 13 des inneren Behälters 12 können vor ihrem Zusammenfügen zum Innenbehälter 12 jeweils mit den Segmenten 22, 24 verschweißt werden. Alternativ können die Segmente 13 des Innenbehälters jeweils separat in die Segmente 22, 24 des Außenbehälters 20 eingeführt und anschließend mit Hilfe einer gemeinsamen Schweißverbindung sowohl miteinander als auch mit den Segmenten 22, 24 mit relativ wenig Aufwand verbunden werden.
Alternativ zu den im Zusammenhang mit 7 beschriebenen gleichzeitigem Einblasen von Heißluft und Anlegen des Vakuums kann das Vakuum auch erst nach dem Einblasen der Heißluft angelegt werden, wodurch dann zumindest ein Teil der eingeblasenen Heißluft durch das Vakuum abgesaugt und der Abkühlprozess beschleunigt wird. Alternativ zu dem beschriebenen Blasformverfahren können die einzelnen Segmente 13 zum Herstellen des inneren Behälters 12 und des äußeren Behälters 20 in einem Rotationsformverfahren, insbesondere einem Rotationsgießverfahren, hergestellt werden. Die Segmente 20, 24 des äußeren Behälters 20 und der innere Behälter 12 bzw. die Segmente 13 des inneren Behälters 12 können aus einem thermoplastischen oder einem duroplastischen Werkstoff bestehen. Bei anderen Ausführungsformen sind die Segmente 22, 24 aus einem anderen Werkstoff hergestellt als der innere Behälter 12.
Alternativ zu der beschriebenen Schweißverbindung 28 kann eine Klebeverbindung zwischen den Segmenten 22, 24 und/oder zwischen den Segmenten 22, 24 und der Außenseite des inneren Behälters 12 vorgesehen sein. Ferner kann der innere Behälter 12 aus mindestens zwei Segmenten 13 zusammengesetzt sein, die mit Hilfe einer Klebeverbindung mit einander verbunden sind. Der doppelwandige Behälter 10 hat mindestens eine Einfüll- und/oder Entnahmeöffnung. Die Einfüll- und/oder Entnahmeöffnung ist vorzugsweise als Dom ausgebildet. Die Seg mente 22, 24 können vorzugsweise in einem an die Außenwand des inneren Behälters 12 angrenzenden Bereich 30 ringförmig abgetrennt werden, wodurch weitere Segmente zum Verlängern des den zylinderförmigen Bereich 14 des inneren Behälters 12 umschließenden Bereich des äußeren Behälters 20 hergestellt werden können. Zum Verlängern des zylinderförmigen Bereichs 14 des inneren Behälters 12 kann dieser aus einer Vielzahl zylinderförmiger kurzer Abschnitte zusammengesetzt sein. Diese Abschnitte werden dann untereinander verbunden.
Alternativ zu der im Zusammenhang mit 8 beschriebenen Ausführungsform kann auch mindestens ein Teil des zylinderförmigen Bereichs 14 des inneren Behälters 12 bei einem einstückig gefertigten inneren Behälter 12 oder bei bereits verbundenen Segmenten des inneren Behälters 12 eine Einwölbung 36 aufweisen.
Durch die im Zusammenhang mit den 1 bis 8 beschriebenen Vorgehensweisen können formstabile doppelwandige Behälter mit geringem Materialaufwand und niedrigen Fertigungskosten hergestellt werden. Insbesondere kann ein Formteil gefertigt werden, aus dem durch Teilen des Formteils ein Segment 13 zum Herstellen des inneren Behälters 12 und ein Segment 22, 24 zum Herstellen des äußeren Behälters 20 hergestellt werden. Dadurch wird nur ein Formwerkzeug zur Herstellung des Innen- und des Außenbehälters benötigt. Die Werkzeugkosten können dadurch gegenüber bekannten Herstellungsverfahren erheblich reduziert werden.
Der zylinderförmige Abschnitt 14 des inneren Behälters 12, 12a sowie die den zylinderförmigen Abschnitt 14 des inneren Behälters 12, 12a umgebende Abschnitte der Segmente 22, 24, 22a, 24a, 22b, 24b des äußeren Behälters 20 haben vorzugsweise die Form eines Kreiszylinders bzw. der Mantelfläche eines Kreiszylinders. Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung sind andere Querschnittsformen der zylinderförmigen Abschnitte sowie der Öffnungen der Segmente 22, 24, 22a, 24a, 22b, 24b, in die jeweils ein Abschnitt des inneren Behälters 12 eingeführt ist, vorgesehen. Solche Querschnittsformen sind beispielsweise elliptische, ovale, dreieckige, viereckige, fünfeckige, sechseckige und weitere mehreckige sowie weitere mindestens einen parabelförmigen Abschnitt umfassende Querschnitte. Die Mantelflächen der den zylinderförmigen Abschnitt des inneren Behälters 12, 12a umgebenden Abschnitte der Segmente 22, 24, 22a, 24a, 22b, 24b des äußeren Behälters 20 können auch gewellt, mit Versteifungsringen oder mit einer anderen geeigneten Struktur ausgebildet sein, wobei die inneren und/oder äußeren Hüllmantelflächen der zylinderförmigen Abschnitte die Mantelflächen von Zylindern haben, die eine der erwähnten Querschnittsformen haben. Die Hüllmantelflächen ergeben sich beim Verbinden der größten äußeren Querschnitte sowie beim Verbinden der kleinsten inneren Querschnitte der zylinderförmigen Bereiche.
Die 9, 10 und 11 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des doppelwandigen Behälters 10, bei dem in Abwandlung von 1 die Versteifungselemente 23a bis 23j und 25a bis 25j auf der an der Außenfläche des inneren Behälters 12 anliegenden Seite nicht vollständig an dieser Außenfläche anliegen, sondern in Umfangsrichtung gesehen wellenförmig ausgebildet sind. In der 10 ist das Detail B nach 9 vergrößert dargestellt. Der innere Ring 43 zwischen den Versteifungselementen 25c und 25d hat aufgrund der Wellenform einen Abstand 44 von der Außenfläche des inneren Behälters 12.
In 11 ist ein Querschnitt längs AA in 9 dargestellt, anhand der die wellenförmige Formabweichung des inneren Rings 43 von der Form der Außenfläche des inneren Behälters 12 zu erkennen ist. Diese Formabweichung ist auch für die inneren Ringe der weiteren Versteifungselemente 23a bis 23j und 25a bis 25j vorgesehen. Diese Formabweichung von der Form der Außenfläche, die wie erwähnt kreisförmig, elliptisch etc. sein kann, bewirkt einerseits eine Erhöhung des Widerstandsmoments des inneren Rings 43 in Umfangsrichtung, so dass die Verformungssteifigkeit der äußeren Segmente 22, 24 und damit des gesamten Behälters 10 verbessert wird. Andererseits bewirken die durch die Abstände 44 geschaffenen Zwischenräume ein freies Fließen der beim Zusammensetzen von äußerem Segment 22 und innerem Segment 13 (vgl. 6 und 7) entstehenden Ausgleichsluft und gegebenenfalls der Heißluft.
Obgleich in den Zeichnungen und in der vorhergehenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele aufgezeigt und detailliert beschrieben worden sind, soll dies lediglich als rein beispielhaft und die Erfindung nicht einschränkend angesehen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben sind und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen, die derzeit und künftig im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.

10: doppelwandiger Behälter
12, 12b: innerer Behälter
13: Segment
14: zylinderförmiger Abschnitt
16, 18: abgerundeter Abschnitt
20: äußerer Behälter
22: erstes Segment
23a bis 23j: Versteifungselemente
24: zweites Segment
25a bis 25j: Versteifungselemente
26, 26a, 26b: Verbindungsstelle
28, 28a, 28b: Schweißverbindung
22a, 22b: erstes Segment
24a, 24b: zweites Segment
21: Öffnung
29: Blasformteil
30: anliegender Bereich
32: Durchmesser
34: Öffnung
36: Einwölbung
38, 40, 42: Zwischenraum
43: innerer Ring
44: Abstand

Claims

Doppelwandiger Behälter mit einem inneren Behälter (12), der einen zylinderförmigen hohlen Abschnitt (14) hat, wobei der zylinderförmige hohle Abschnitt (14) eine im Wesentlichen glatte Mantelfläche hat, mit einem aus mindestens zwei Segmenten (22, 24) zusammengesetzten äußeren Behälter (20), bei dem jedes Segment eine dem Außenquerschnitt des zylinderförmigen Abschnitts (14) entsprechende Öffnung (21) hat, ein erster Abschnitt (18) des inneren Behälters (12) innerhalb der Öffnung (21) des ersten Segments angeordnet ist, der die Grundfläche und einen ersten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschließt, ein zweiter Abschnitt (20) des inneren Behälters (12) innerhalb der Öffnung des zweiten Segments (24) angeordnet ist, der die Deckfläche und einen zweiten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschließt, und bei dem aneinandergrenzende Segmente (22, 24) an mindestens einer Verbindungsstelle (26) miteinander verbunden sind.
Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich und der zweite Bereich einander nicht überlappen, vorzugsweise aneinandergrenzen.
Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Behälter (12) eine im Wesentlichen konstante Wand stärke hat und vorzugsweise eine im Wesentlichen glatte äußere Oberfläche hat.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Behälter (12) aus mindestens zwei Segmenten (13) zusammengesetzt ist, die jeweils einen Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) bilden.
Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (18) und der zweite Abschnitt (20) des inneren Behälters (12) jeweils nach außen gewölbt sind, vorzugsweise nach Art eines Behälterdeckels, wobei das erste Segment (22) des äußeren Behälters (20) den ersten Abschnitt (18) des inneren Behälters (12) und das zweite Segment (24) des äußeren Behälters (20) den zweiten Abschnitt (20) umschließen.
Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (18) und/oder zweite Abschnitt (20) die Form eines Klöpperbodens, eines Korbbogenbodens, eines normalgewölbten Bodens, einer gewölbten Scheibe, eines Diffuseurbodens oder eines flachen Bodens haben.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Behälter (12) und/oder die Segmente (22, 24) des äußeren Behälters (20) jeweils einstückig aus Kunststoff mit Hilfe eines Blasformverfahrens oder eines Rollformverfahrens hergestellt sind.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der doppelwandige Behälter (10) mindestens eine Einfüll- und/oder Entnahmeöffnung hat, die vorzugsweise in die Mantelfläche des zylinderförmigen Abschnitts (14) eingebracht, insbesondere als Dom ausgebildet ist.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, jedes Segment (22, 24) des äußeren Behälters (20) mindestens ein ringförmiges Versteifungselement (23, 25) hat.
Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite jedes Segments (22, 24) des äußeren Behälters (20) mindestens ein Ring in Umfangsrichtung des zylinderförmigen Abschnitts (14) ausgebildet ist, vorzugsweise nach Art eines Fassrings.
Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine ringförmige Versteifungselement (23, 25) jedes Segments (22, 24) in einem Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) von der Mantelfläche des inneren Behälters (12) absteht und vorzugsweise durch ein in axialer Richtung verlaufendes Wellrohrprofil gebildet ist.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (22, 24) des äußeren Behälters (20) mehrere nebeneinander angeordnete von der Mantelfläche des inneren Behälters (12) abstehende ringförmige Versteifungselemente (23, 25) hat, und dass vorzugsweise der Abstand zwischen zwei benachbarten ringförmigen Versteifungselementen (23, 25) geringer als die Breite eines von der Mantelfläche des inneren Behälters (12) abstehenden Bereichs eines ringförmigen Versteifungselements ist.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (22, 24) des äußeren Behälters (20) mindestens einen Bereich (30) hat, der an der Mantelfläche des inneren Behälters (12) anliegt, wobei dieser Bereich (30) und der Umfang der Mantelfläche so bemessen sind, dass eine kraftschlüssige Verbindung, vorzugsweise ein Reibschluss, zwischen dem inneren Behälter (12) und dem äußeren Behälter (20) vorhanden ist.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Behälter (20) mindestens ein drittes Segment umfasst, das ringförmig ausgebildet und einen Abschnitt des zylindrischen Bereich (14) des inneren Behälters (12) umschließt, wobei zwei Segmente an das dritte Segment angrenzen, die jeweils an einer Verbindungsstelle (26) mit dem dritten Segment verbunden sind.
Doppelwandiger Behälter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Abschnitt des dritten Segments mit einem Abschnitt des zylinderförmigen Bereichs des ersten und/oder zweiten Segments übereinstimmt.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (22, 24) an der Verbindungsstelle durch eine Schweiß- und/oder Klebeverbindung miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise die Segmente in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise durch eine umlaufende Schweißnaht verbunden sind.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Segment (22) und das zweite Segment (24) gleich sind.
Doppelwandiger Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Versteifungselement (25c) einen inneren Ring (43) hat, dessen Innenfläche in Umfangsrichtung gesehen wellenförmig ausgebildet ist und abschnittsweise auf der Außenfläche des Innenbehälters (12) aufliegt und in anderen Abschnitten von dieser Außenfläche beabstandet ist.
Verfahren zum Herstellen eines doppelwandigen Behälters, bei dem ein innerer Behälter (20) mit einem zylinderförmigen hohlen Abschnitt (14) hergestellt wird, wobei der zylinderförmige hohle Abschnitt (14) mit einer im Wesentlichen glatten Mantelfläche hergestellt wird, ein äußerer Behälter (20) aus mindestens zwei Segmenten (22, 24) zusammengesetzt wird, wobei jedes Segment (22, 24) eine der Außenquerschnittsfläche des zylinderförmigen Abschnitts (14) entsprechende Öffnung hat, ein erster Abschnitt oder erstes Segment (13) des inneren Behälters (12) innerhalb der Öffnung des ersten Segments (22) angeordnet wird, wodurch die Grundfläche und ein ersten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschlossen wird, ein zweiter Abschnitt oder ein zweites Segment des inneren Behälters (12) innerhalb der Öffnung des zweiten Segments (24) eingeführt wird, wobei im eingeführten Zustand die Deckfläche und ein zweiten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschlossen wird, und bei dem nebeneinander angeordnete Segmente (22, 24, 13) an einer Verbindungsstelle (16) miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Segment (22) und das zweite Segment (24) mit Hilfe desselben Formwerkzeugs hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen des ersten Segments (22) und des zweiten Segments (24) sowie mindestens eines weiteren dritten Segments gleich geformte Elemente mit Hilfe des Formwerkzeugs hergestellt werden, wobei zum Herstellen des dritten Segments ein Bereich von dem geformten Element derart abgetrennt wird, dass das dritte Segment nur einen zylinderförmigen Abschnitt hat, durch den ein dritter Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inne ren Behälters (12) umschlossen wird, wobei die benachbarten Segmente (22, 24) an einer Verbindungsstelle (26) miteinander verbunden werden, vorzugsweise an einer gemeinsamen Stoßstelle.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Segmente (13, 22, 24) mit einer in Umlaufrichtung verlaufenden Schweißverbindung zumindest abschnittsweise miteinander verschweißt werden und vorzugsweise gleichzeitig mit dem inneren Behälter.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (22, 24) des äußeren Behälters jeweils einstückig mit Hilfe eines Blasformverfahrens oder mit Hilfe eines Rotationsformverfahrens hergestellt werden und unmittelbar nach deren Herstellung außen um den jeweiligen Bereich des inneren Behälters (12) angeordnet werden, so dass durch einen Schrumpfungsprozess des jeweiligen Segments (22, 24) eine kraftschlüssige Verbindung an den Berührungspunkten und/oder Berührungsflächen (30) des jeweiligen Segments (22, 24) mit dem inneren Behälter (12) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand des inneren Behälters (12) in einem Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) zum Anordnen des inneren Behälters (12) innerhalb der Öffnung des ersten Segments (22) und innerhalb der Öffnung des zweiten Segments (24) in einem Bereich nach innen gewölbt wird, so dass der Querschnitt des zylindrischen Abschnitts (14) in diesem Bereich verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anordnen des zylinderförmigen Abschnitts (14) innerhalb der Öffnung des ersten Segments (22) und/oder innerhalb der Öffnung des zweiten Segments (24) des äußeren Behälters (20) Heißluft zwischen die Man telfläche des zylinderförmigen Abschnitts und die Innenseite des jeweiligen Segments (22, 24) des äußeren Behälters geblasen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des ersten und/oder zweiten Segments (22, 24) des äußeren Behälters (20) ein Unterdruck erzeugt wird, durch den ein Einführen des zylinderförmigen Abschnitts (14) in das erste Segment (22) und/oder in das zweite Segment (24) des äußeren Behälters (20) erleichtert wird, wobei mit Hilfe des Unterdrucks eine Kraft auf den die Grundfläche bzw. die Deckfläche des zylindrischen Abschnitts (14) verschließenden Abschnitt ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass in dem den ersten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschließenden Abschnitt des ersten Segments (22), in dem den zweiten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschließenden Abschnitt des zweiten Segments (22) und/oder in dem den dritten Bereich des zylinderförmigen Abschnitts (14) des inneren Behälters (12) umschließenden Abschnitt des dritten Segments jeweils mindestens ein ringförmiges Versteifungselement (23, 25) erzeugt wird, durch das eine vom zylinderförmigen Abschnitt (14) des inneren Behälters (12) nach außen auf die Segmente (22, 24) des äußeren Behälters (20) wirkende Kraft aufgenommen wird, so dass sich der innere und/oder äußere Behälter (12, 20) nicht oder nicht wesentlich verformen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formteil (29) hergestellt wird, aus dem ein Segment (13) des inneren Behälters (12) und ein Segment (22) des äußeren Behälters (20) hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Versteifungselement (25c) einen inneren Ring (43) hat, dessen Innenfläche in Umfangsrichtung gesehen wel lenförmig ausgebildet ist und abschnittsweise auf der Außenfläche des Innenbehälters (12) aufliegt und in anderen Abschnitten von dieser Außenfläche beabstandet ist.