DE10216960A1

DE10216960A1 - Gegen elektrostatische Aufladung geschützte Behälteranordnung für fliessfähige Stoffe

Info

Publication number: DE10216960A1
Application number: DE2002116960
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Schneider
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-18
Also published as: DE10216960B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Behälteranordnung für Transport und Lagerung von fließfähigen Stoffen, mit einem palettenartigen Untergestell (2) aus einem elektrisch leitfähigen Material und einem damit verbundenen Schutzgitter (3) aus elektrisch leitfähigem Material, das die Seiten eines Kunststoffbehälters (1) umschließt, dessen Wandungen durch die Herstellung im Koextrusionsverfahren aus mindestens zwei Schichten (10, 11) bestehen, wobei eine Basisschicht (10) mit einer Außenschicht (11) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial versehen ist und wobei die Außenschicht mit dem Untergestell (2) und/oder dem Schutzgitter (3) in elektrisch leitender Verbindung steht.

Description

Bei Behältern aus Kunststoffen für Transport und Lagerung von fließfähigen Stoffen, insbesondere Flüssigkeiten, besteht die Gefahr, daß infolge Reibung die Behälteroberflächen eine elektrostatische Aufladung erfahren. Bei der Verwendung derartiger Behälter für Flüssigkeiten, deren Dämpfe leicht entzündlich sind oder bei der Verwendung derartiger Behälter in Bereichen, die aus anderen Gründen als explosionsgefährdet einzustufen sind, besteht die Gefahr, daß durch eine Entladung der elektrostatischen Aufladung am Behälter unter Funkenbildung eine Explosion ausgelöst wird.

Zur Vermeidung dieser Gefahr ist aus DE 197 31 518 C ein Kunststoffbehälter bekannt, der mit einer Umhüllung in Form einer aufgesetzten Gitterhaube aus dünnem Metalldraht versehen ist. Der so umhüllte Kunststoffbehälter ist auf einer Transportpalette angeordnet, die mit einem Gitterwerk zum Schutz des Behälters gegen mechanische Einwirkung umgeben ist. Die Gitterhaube aus Metalldraht ist mit der aus leitenden Werkstoffen hergestellten Palette bzw. mit dem Schutzgitter elektrisch leitend verbunden, so daß auf der Behälteroberfläche keine elektrostatischen Aufladungen entstehen können.

Der Nachteil der vorbekannten Anordnung besteht zum einen darin, daß eine derartige Gitterhaube aus Metalldraht nur sehr schwer festanliegend auf dem Kunststoffbehälter anzuordnen ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in derartigen Kunststoffbehältern durchaus Flüssigkeiten transportiert werden, die gegenüber Metallen korrodierend wirken, so daß bei unachtsamem Befüllen der Behälter die dünnen Metalldrähte zerstört werden. Es können ungeerdete Flächenbereiche entstehen, die größer sind als die vorgeschriebenen Flächenbereiche von 100 × 100 mm. Es besteht ferner die Gefahr, daß bei Druckbeanspruchungen die dünnen Metalldrähte der Gitterhaube in den Kunststoff des Behälters eingedrückt werden und so eine Schwächung der Festigkeit der Behälterwandung entstehen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegen elektrostatische Aufladungen geschützte Behälteranordnung zu schaffen, die einfacher zu fertigen und zuverlässiger im Gebrauch ist.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Behälteranordnung für Transport und Lagerung von fließfähigen Stoffen, insbesondere Flüssigkeiten, mit einem palettenartigen Untergestell aus elektrisch leitfähigem Material und einem damit verbundenen Schutzgitter aus elektrisch leitendem Material, das die Seiten eines Kunststoffbehälters umschließt, dessen Wandungen durch Herstellung im Koextrusionsverfahren aus mindestens zwei Schichten bestehen, wobei eine Basisschicht mit einer Außenschicht aus einem elektrisch leitendem Kunststoffmaterial versehen ist und wobei die Außenschicht mit dem Untergestell und/oder dem Schutzgitter in elektrisch leitender Verbindung steht. Durch die Herstellung im Koextrusionsverfahren, bei der zunächst ein doppelwandiges Schlauchstück hergestellt und in eine Blasform eingeführt wird, entsteht in einem Arbeitsgang ein vollständiger Behälter, der mit einer vollflächig anliegenden und mit der Basisschicht verbundenen elektrisch leitenden Außenschicht versehen ist. Beschädigungen der elektrisch leitenden Außenschicht durch mechanische Einwirkung oder unter Umständen durch chemische Einwirkung verletzen in der Regel nur geringe Oberflächenbereiche der Außenschicht, so daß in dieser Hinsicht keine laufende Kontrolle erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die elektrisch leitende Außenschicht mit der Basisschicht fest verbunden ist und somit zur Festigkeit der Behälterwandungen beiträgt, so daß der Materialaufwand für die Basisschicht entsprechend reduziert werden kann. Als Kunststoff für die Basisschicht werden chemisch resistente thermoplastische und damit blasfähige Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen eingesetzt. Die Praxis hat hierbei ferner gezeigt, daß selbst in den Eckenbereichen, in denen eine stärkere Ausreckung des Kunststoffmaterials erfolgt, eine ausreichende Leitfähigkeit der Außenschicht verbleibt. Die "Erdung" der elektrisch leitenden Außenschicht erfolgt vorzugsweise durch unmittelbaren Kontakt mit dem palettenartigen Untergestell und ggf. durch eine leitende Verbindung mit dem Schutzgitter.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leitfähigkeit der Außenschicht durch die Beimischung von Ruß bewirkt wird.

Während es für eine Vielzahl von Einsatzfällen ausreicht, die Wandungen des Kunststoffbehälters zweischichtig aufzubauen, wie vorstehend beschrieben, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, die Wandungen des Kunststoffbehälters durch Koextrusion dreischichtig aufzubauen, wobei die Basisschicht auch auf der Behälterinnenseite mit einer Innenschicht aus chemisch widerstandsfähigem, vorzugsweise einem elektrisch leitenden Kunststoffmaterial versehen ist. Als elektrisch leitende Innenschicht ist der Einsatz eines mit Ruß, d. h. sogenanntem Leitruß versehenen Kunststoffs nur in Ausnahmefällen möglich, da bei einer Vielzahl von Flüssigkeiten, die in derartigen, gegen elektrostatische Aufladungen geschützten Behältern transportiert werden müssen, chemisch auf einen derart mit Ruß versetzten Kunststoff einwirken und den Ruß auflösen. Für derartige Einsatzfälle müssen Kunststoffe eingesetzt werden, die durch einen anderen Aufbau elektrisch leitfähig ausgebildet sind, beispielsweise intrinsische Kunststoffe. Da jedoch die Festigkeit des Behälters schon durch die Basisschicht und die elektrisch leitfähige Außenschicht ausreichend gewährleistet ist, genügt es, für die elektrisch leitende Innenschicht nur eine dünne Schichtstärke vorzusehen. Der elektrische Widerstand des für die Innenschicht verwendeten Kunststoffs muß < 10⁶ Ohm sein.

Da infolge des Koextrusionsverfahrens das Kunststoffmaterial der Basisschicht mit dem Kunststoffmaterial der leitfähigen Außenschicht fest verbunden ist, ergeben sich beim Versäubern der fertig geblasenen Behälter gewisse Mengen an Abfällen, wobei eine Trennung in "Reinkunststoff" und "Rußkunststoff" nicht möglich ist. Da bei der Herstellung des "Rußkunststoffs" für die Außenschicht der Ruß genau dosiert zugemischt werden muß, können diese Abfälle bei der Aufbereitung des Rußkunststoffs nicht beigemischt werden.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß in den Kunststoff der Basisschicht Abfälle aus der mit Ruß versetzten leitfähigen Außenschicht eingearbeitet sind und daß die Innenfläche durch eine chemisch widerstandsfähige elektrisch nichtleitende oder elektrisch leitende Kunststoffschicht abgedeckt ist. Der Rußgehalt der so erstellten Kunststoffmischung zur Erzeugung der Basisschicht ist so gering, daß die Basisschicht selbst nicht oder nicht ausreichend elektrisch leitfähig ist. Andererseits können auf diese Weise die mit Ruß versetzten Abfälle kostensparend verwertet werden. Durch die aufgebrachte chemisch widerstandsfähige Innenschicht ist sichergestellt, daß die Rußanteile aus der tragenden Innenschicht durch chemische Einwirkung nicht herausgelöst werden können.

Bei einer Behälteranordnung, bei der eine Seitenwandung des Behälters mit einem Ablaufstutzen aus Kunststoff versehen ist, der eine Dichtfläche aufweist, an die mittels einer Spannschelle aus Metall ein Kunststoffauslaufventil mit einer Gegenfläche angepreßt ist, ist in zweckmäßiger Ausgestaltung vorgesehen, daß zwischen Dichtfläche und Gegenfläche eine elektrisch leitfähige Scheibe angeordnet ist, die mit wenigstens einem in den Ablaufstutzen ragenden Kontaktfinger versehen ist und die mit der Spannschelle in elektrisch leitender Verbindung steht und daß die Spannschelle über eine elektrisch leitende Verbindung, insbesondere ein Erdungskabel mit dem Untergestell und/oder dem Schutzgitter verbunden ist. Mit Hilfe dieser Anordnung ist es möglich, auch eine elektrostatische Aufladung des Behälterinhaltes nach außen abzuleiten, da der Innenraum des Ablaufstutzens unmittelbar mit dem Behälterinnenraum in Verbindung steht.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist bei einem Behälter, bei dem die Füllöffnung mit einem Schraubdeckel aus Kunststoff versehen ist, erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Außenfläche des Schraubdeckels durch stegförmige Rippen in kleine Teilflächen unterteilt ist, die jeweils eine elektrische Ladung von nur max. 60 nC zulassen. Durch die Anordnung derartiger Rippen ist sichergestellt, daß eine elektrostatische Aufladung der Außenfläche des Schraubdeckels so gering ist, daß bei Erdkontakt keine Funken entstehen können.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schraubdeckel aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellt ist. Hierbei wird mit Vorteil die Tatsache ausgenutzt, daß infolge des angewendeten Koextrusionsverfahren der das Schraubgewinde tragende Füllansatz des Behälters ebenfalls auf der Außenseite das elektrisch leitende Material der Außenschicht aufweist, so daß ein damit verschraubter Deckel aus elektrisch leitendem Kunststoffmaterial unmittelbar verbunden ist.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Behälteranordnung mit einem Kunststoffbehälter auf einem palettenartigen Untergestell mit Schutzgitter,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Behälteranordnung gem.
Fig. 1,
Fig. 3 in größerem Maßstab einen Teilvertikalschnitt durch die Wandung des zweischichtigen Kunststoffbehälters,
Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Teilvertikalschnitt durch einen Kunststoffbehälter in dreischichtiger Ausführung,
Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Schraubdeckel,
Fig. 6 eine Seitenansicht des Schraubdeckels gem.
Fig. 5,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch den Auslaufbereich des Kunststoffbehälters.
Die in Fig. 1 dargestellte Behälteranordnung besteht im wesentlichen aus einem kubischen Kunststoffbehälter 1, der auf einem palettenartigen Untergestell 2 aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise Stahl oder Kunststoff aufsteht. Mit dem palettenartigen Untergestell 2 ist zum Schutz des Behälters 1 gegen mechanische Einwirkungen ein Schutzgitter 3 verbunden, das im wesentlichen aus einer Reihe von vertikalen Stäben 4 besteht, die jeweils am unteren Ende mit einem Rahmen 5 und am oberen Ende mit einem Rahmen 6 fest verbunden ist. Statt eines derartigen Stabgitters sind auch entsprechende Schutzgitter mit sich kreuzenden Gitterstäben einsetzbar. Der Behälter 1 ist in Höhe seines Bodens mit einem Ablaufventil 7 versehen. Die Behälterdecke ist mit einem Einfüllstutzen versehen, der mittels eines Schraubdeckels 8 verschließbar ist.
Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf die Behälteranordnung gem. Fig. 1. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wie aus der Aufsicht ersichtlich, ist der obere Rahmen 6 des Schutzgitters 3 noch mit einer rahmenförmigen Diagonalaussteifung 9 versehen.
Der wenigstens zweischichtige Kunststoffbehälter 1 wird im Wege des Blasextrusionsverfahrens hergestellt. Hierbei wird ein hohlzylindrisches bzw. schlauchförmiges zweischichtiges bzw. dreischichtiges Teilstück durch Koextrusion aus zwei bzw. drei Kunststoffen mittels einer Ringdüsenanordnung hergestellt und in eine Blasform eingeführt. Hierbei wird das Teilstück an seinem untenliegenden Ende mit Hilfe der Form verschlossen und an seinem obenliegenden Ende von dem den Einfüllstutzen formenden Teil der Blasform auf der Außenseite umschlossen. Durch Druckbeaufschlagung des Innenraums des schlauchförmigen Teilstücks wird dann der Kunststoff unter Aufweitung an die Wandungen der Blasform angedrückt, so daß ein Kunststoffbehälter mit einer in sich geschlossenen Wandung entsteht, wobei die Schichten fest miteinander verbunden sind.
In Fig. 3 ist in vergrößerter Darstellung ein Teilschnitt durch die Behälterwandung dargestellt. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die Wandung des Behälters 1 zweischichtig aufgebaut und zwar mit einer Basisschicht 10 aus einem chemisch widerstandsfähigen Kunststoffmaterial und einer die Basisschicht 10 umschließenden Außenschicht 11 aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial, die aufgrund des angewendeten Koextrusionsverfahrens fest miteinander verbunden sind.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform mit dreischichtigem Wandungsaufbau dargestellt. Hierbei ist die Basisschicht 10 wiederum auf der Außenseite mit einer Schicht 11 aus einem elektrisch leitendem Kunststoffmaterial abgedeckt. Die Basisschicht 10 ist mit einer Innenschicht 12 versehen, die aus einem chemisch widerstandsfähigem Kunststoffmaterial besteht. Dieses kann je nach Anwendungszweck entweder elektrisch nicht-leitendes Kunststoffmaterial oder elektrisch leitendes Kunststoffmaterial sein. Die Innenschicht, kann sehr dünn sein, wobei lediglich dafür Sorge zu tragen ist, daß in den Bereichen des Behälters mit der stärksten Ausreckung des Kunststoffs beim Blasvorgang die Schicht geschlossen bleibt. Durch die Verwendung eines chemisch widerstandsfähigen Kunststoffmaterials für die Innenschicht 12 ist die Möglichkeit gegeben, beim Versäubern der jeweils fertig geblasenen Behälter entstehende Abfälle in den Kunststoff zur Herstellung der Basisschicht 10 einzumischen und so kostensparend wieder zu verwerten.
In Fig. 5 und 6 ist in einer Aufsicht und in einer Seitenansicht eine Ausführungsform für einen Schraubdeckel 8 aus einem nicht-leitfähigen Kunststoff dargestellt. Der Schraubdeckel 8 ist auf seinem Umfang und auf seiner Oberfläche mit einer Vielzahl von Rippen 13 versehen, so daß die Gesamtoberfläche des Schraubdeckels in eine entsprechende Zahl von Teilflächen 14 unterteilt wird, die jeweils geringer sind als 100 cm² bzw. deren Ladungsaufnahme kleiner ist als 60 nC.
Fig. 7 zeigt einen Vertikalschnitt durch den Auslaufbereich des Behälters mit seinem Auslaufventil 7. Der mit einer zwei- bzw. dreischichtig aufgebauten Wandung versehene Behälter 1 ist an einer Seitenwandung im Bodenbereich in üblicher Weise mit einem Ablaufstutzen 15 aus Kunststoff fest verbunden. Der Ablaufstutzen 15 weist eine Dichtfläche 16 auf, an dem das Auslaufventil 7 mit einer Gegenfläche 18 mit Hilfe einer Spannschelle 19 aus Metall, vorzugsweise korrosionsbeständigem Stahl angepreßt ist. Zwischen der Dichtfläche 16 und der Gegenfläche 18 ist neben einer üblichen korrosionsbeständigen Dichtung eine leitfähige Scheibe 17 angeordnet, die mit wenigstens einem in den Ablaufstutzen 15 hineinragenden Kontaktfinger 20 versehen ist und die über eine hier nicht näher dargestellte nach außen ragende Fahne mit der Spannschelle 19 kontaktiert ist. Die Spannschelle 19 steht über ein Erdungskabel 21 (vgl. Fig. 1) mit dem palettenartigen Untergestell 2oder mit dem Schutzgitter 3 in elektrisch leitender Verbindung.
Die vorstehend dargestellte und beschriebene Behälteranordnung ist in erster Linie für Transport und Lagerung von Flüssigkeiten gedacht. Bei entsprechender Ausgestaltung des Auslaufbereichs ist jedoch auch die Verwendung für andere fließfähige Stoffe, beispielsweise auch für fluidisierbare Pulver möglich.

Claims

1. Behälteranordnung für Transport und Lagerung von fließfähigen Stoffen, mit einem palettenartigen Untergestell (2) aus einem elektrisch leitfähigem Material und einem damit verbundenen Schutzgitter (3) aus elektrisch leitfähigem Material, das die Seiten eines Kunststoffbehälters (1) umschließt, dessen Wandungen durch die Herstellung im Koextrusionsverfahren aus mindestens zwei Schichten (10, 11) bestehen, wobei eine Basisschicht (10) mit einer Außenschicht (11) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial versehen ist und wobei die Außenschicht mit dem Untergestell (2) und/oder dem Schutzgitter (3) in elektrisch leitender Verbindung steht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitfähigkeit der Außenschicht (11) durch die Beimischung von Ruß (Leitruß) bewirkt wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Behälters (1) durch Koextrusion dreischichtig aufgebaut ist, wobei die Basisschicht (10) auch auf der Behälterinnenseite mit einer Innenschicht (12) aus einem chemisch widerstandsfähigen elektrisch leitenden oder elektrisch nicht-leitenden Kunststoffmaterial versehen ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Widerstand der Innenschicht (12) kleiner ist als 106 Ohm.

5. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der eine Seitenwandung des Behälters (1) mit einem Ablaufstutzen (15) aus Kunststoff versehen ist, der eine dichtfläche (16) aufweist; an die mittels einer Spannschelle (19) aus Metall ein Kunststoffauslaufventil (7) mit einer Gegenfläche (18) angepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Dichtfläche (16) und Gegenfläche (18) eine elektrisch leitfähige Scheibe (17) angeordnet ist, die mit wenigstens einem in den Ablaufstutzen (15) ragenden Kontaktfinger (20) versehen ist und die mit der Spannschelle (19) in elektrisch leitender Verbindung steht und daß die Spannschelle (19) mit dem Untergestell (2) und/oder der Schutzgitter (3) elektrisch leitend verbunden ist.