DE1729105A1 - Verfahren zum Herstellen von geschlossenen und offenen Behaeltern und Formteilen aus Kunststoffen und auf diese Weise hergestellte Behaelter und Formteile - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von geschlossenen und offenen Behaeltern und Formteilen aus Kunststoffen und auf diese Weise hergestellte Behaelter und Formteile

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DE1729105A1 DE19671729105 DE1729105A DE1729105A1 DE 1729105 A1 DE1729105 A1 DE 1729105A1 DE 19671729105 DE19671729105 DE 19671729105 DE 1729105 A DE1729105 A DE 1729105A DE 1729105 A1 DE1729105 A1 DE 1729105A1
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Description

Verfahren zum Herstellen von geschlossenen und offenen Behältern und Formteilen aus Kunststoffen und auf diese Uieise hergestellte Behälter und Formteile.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von geschlossenen und offenen Behältern und Formteilen aus Kunststoffen im Schmelzprozess und ferner nach diesem Verfahren im Schmelzprozess hergestellte geschlossene oder offene Behälter oder Formteile aus Kunststoff.
Geschlossene und offene Behälter und Formteile aus Kunststoff, also mehr oder weniger stark ausgeprägte Hohlkörper wurden bislang derart hergestellt, daß ihre Wandung einschichtig oder doppelschichtig ist. Die Herstellung von einschichtigen Behältern ist in vielen Arten bekannt, z. B. durch Blasen, Spritzen, Vakuumziehen oder RotationsgieGen. Beim letzteren wird in
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einem Schmelzprozeee eine geschmolzene Schicht von Kunststoff verteilt. Oie Erfindung betrifft dieses letztere Verfahren.
Behälter alt einschichtiger Wandung sind temperatur- und festigkaitaaMBig nur bis zu einem bestimmten Crad belastbar, Dementeprechend können eie nur bis zu einer bestimmten GrBOe hergestellt «erden. Oer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» insbesondere groOvolumige Hohlkörper bz«. Formteile herzustellen, die bislang nahtloe in einem Stück nicht gefertigt «erden konnten· In der GrSOe vergleichbare Behälter eollen eoeohl temperaturmlOig ala auch feetigkeitamaOig höher beleatbsr «erden.
Es «urde schon vereucht, Hohlkörper mit doppelschichtiger Sendung herzustellen, indem zunächst ein einechichtlger-Hohlkörper gefertigt «ird und dann in einem «eiteren Arbeitegang eine «eitere Schicht aufgebracht «ird. Nachteilig let hierbei» daO ea zu dieser Ooppelechichtheretellung eines «eiteren Arbeitegengee bäderf, der lnsbeeondere in Bezug auf die einzelnen Raterielartan sehr echwierig durchzufahren let. Ferner lot eine einwandfreie Verbindung verechledenartiger Kunststoffe nicht gegeben, «enn die erste Sohioht fertig auegebildet und dann eret die zweite Schicht eufgebracht «ird. Oie mechanischen und tantperaturmMOlgen Eigenschaften solcher Behälter und
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Formteile ?ind ebenfalls ι·ηζ< ■- iahen·ί. Ferner ergeben sich bekanntertueise Schwierig .Fiten durch Verzug beim Kühlen und schlechte Farmhaltartg, geringe Genauigkeit infolge der Schrumpfung« Dies« Schwierigkeiten sind sowohl bei den bekannten einschichtigen als auch bei den in der vorbeschriebenen Weise hergestellten doppelschichtigen Kunststoffteilen vorhanden*
In Lösung der gestellten Aufgabe ist das erfindunge- ™
gemäße Verfahren zum Herstellen von geschlossenen und offenen Behältern und Formteilen aus Kunststoffen im Schmelzprozess dadurch gekennzeichnet, daß in einem Arbeitsgang mittels schichtweiser Verteilung geschmolzenen Kunststoffes nach dem Verschmelzen von Kunststoff zu einer ersten Schicht (Außenlandung) eine zweite (mittlere) Kunststoffschicht unter Zugabe eines Treibmittels gebildet und nahtlos und homogen mit der ersten Schicht (Außenlandung) verschmolzen |
wird, worauf eine dritte Kunststoffschicht (Innenwandung) gebildet und nahtlos und homogen mit der zweiten (mittleren) Schicht verschmolzen orird· Zweckmäßigerweise wird die mittlere Schicht mit Hilfe des TreibmitttÄs in der Wandung stärker ausgebildet als die Außen— und/oder Innenwandung,
Wesentlich ist bei der Erfindung die schichtweise Verteilung des Kunststoffes in einem Arbeitsgang während ein z. B. bis auf Rohrstutzen geschlossener 109823/1937
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Behälter im Schmelzprozesa, also mittels eines Rotationaverfehrens gefertigt «ird. Dadurch defl die einzelnen Schichten in eine« Arbeitsgang gebildet •erden und homogen und nahtlos miteinander verschmelzen, ergibt sich eine hervorragende Verbindung, die zu hervorragenden temperatur- und feetigkeitamäOigen Eigenschaften führt. Ferner ist es damit möglich, groOvolumige Körper herzustellen, die bislang nahtlos in einem Stück nicht gefertigt «erden konnten, z· B. Tenke mit einem Faesungsvermögen bis zu SO' 000 1·
Durch die Änderung der Zusätze im Kunststoff einer Schicht in Bezug auf die anderen Schichten «lhrend der achlchtaeieen Verteilung der einzelnen Kunststoffmengen, also z. B* durch den Zusatz eines Treibmittels zum Kunststoff der mittleren Schicht, ergeben eich zueltzlich auegezeichnete ieoliertechnieche Vorteile· Untereohiedliche fendstärken und verschiedene iaterielzueemmeneetzungen fOhren im Rehmen der Erfindung zu vielfältigen Möglichkeiten. Prüfungen ergaben, daB in dar erflndungegemlQen Veiee hergestellte Teile, die eleo eue mehreren homogen und nehtloa miteinander verschmolzenen Schichten beetehen, Temperaturen von - 40° C euehalten, ferner keinerlei Rissbildung und Spannung zeigten· Schlag- und Fellversuche konnten die Innenwendung nicht zerstören. Dasselbe ergab eich bei einer Temperatur von + 70° C. Öle Kalt- und uarmverauche «urden jeweils 24 Stunden lang durchge-
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führt. Vorzugsweise urird in die mittlere Schicht eine Einlage aus Stahl, Polyamid oder Glasfasergewebe eingeschmolzen. Dadurch wurden die Uferte der Kalt-, UJa rm- und Schlagversuche noch wesentlich verbessert. Wichtig ist hierbei, daß die mittlere Schicht eine ander· StHrke als die Außen- oder Innenwandung besitzt.
Druckversuche bei groOvolumigen Körpern, die nach der ^
Erfindung hergestellt wurden, ergaben um 125 % bessere Eigenschaften als sie die bekannten einschichtigen oder die eingangs beschriebenen zweischichtigen Behälter aufweisen. Die Druckfestigkeitsversuche wurden bis zu 10 atU durchgeführt.
Wesentlich ist, daß nach der Erfindung die verschiedenen Schichten eigene Temperatur- und Festigkeitswerte besitzen. Geblasene, gespritzte, vakuumgezogene und im Rotationsguß hergestellte einschichtige Behälter f
und Formteile und auch auf die eingangs beschriebene Weise hergestellte doppelschichtige Teile hielten den vorgenannten Kälte-, Hitze-, Schlag- und Druckversuchen, denen vergleichbare nach dem erfindungsgemäöen Verfahren hergestellte Behälter standhielten, nicht stand.
Die Erfindung ist anwendbar zur Herstellung von Behältern und Formte}Inn alLnc Art aus Kunststoff
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oder Kunststoffverbindungen· Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Außenwandung aus Polyäthylen, die mittlere Schicht aus Polyamid mit Treibmittel und die Innenwandung aus Polyäthylen gebildet. Nach außen abstehende Schrauben, taschen, Halteringe, Scharniere aus metall oder Polyamid werden zweckmäßigerweise nur in die Außenwandung und in die mittlere Schicht eingeschmolzen. Insofern sind Verbindungen Kunststoff - metall -Kunststoff oder metall P Kunststoff möglich. Die Einbettung von metallteilen, Armaturen usw. in diemittlere Schicht bringt den Vorteil, daß dann diese Teile durch die jeweils äußere Isolierung, die durch die Außen- bzw. Innenwandung gebildet wird, vor sämtlichen Einflüssen geschlitzt sind.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist
die Materialeinsparung. Eine gleiche Wandstärke aus einschichtigem material würde um 120 % mehr wiegen» . Eine gleiche Wandstärke aus zweischichtigem material nach dem eingangs beschriebenen anderen Verfahren würde um 80 % mehr wiegen. Durch die erfindungsgemäße Schichtung, indem der Innen- und Außenmantel feste, homogen geschmolzene Wandungen sind und diemittlere Schicht ein schaumartiges Gebilde gibt, haben die nach der Erfindung hergestellten Wandungen größere Festigkeiten als nach dem eingangs beschriebenen anderen Verfahren hergestelltes zweischichtiges material. Zug- und Scherversuche ergeben eine
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Verbesserung um übsr 100 %.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung echemetiech dargestellten AusfOhrungsbeispielen von nach dem erfindungsgem&Ben Verfahren hergestellten Beheitern. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine erste Auaföhrungsart im Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie ZI-II in Fig. 1, Fig. 3 eine zweite Ausführungsart im Längsschnitt, Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine dritte AusfOhrungsart im Längsschnitt, Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie VI-VI in Flg. 5, Fig. 7 eine viert· AuafOhrungsart im Längsschnitt, Fig. β einen Querschnitt nach Linie VIII-VIII in
Fig. 7,-
Fig. 9 eine fünfte Ausführungeart im Längsschnitt, Fig. 10 in Seitenansicht eine sechste AusfOhrungsart und
Fig. 11 im Schnitt eine siebte AusfOhrungsart.
In Fig. 1 und 2 ist als erste AuefOhrungeart ein bis auf einen angeformten Stutzen 5 geschlossener Behälter dargestellt, dessen Wandung aus drei homogen und nahtlos in einem Arbeitsgang miteinander verschmolzenen Schichten besteht, nämlich eirer Außenwerbung 1 aus
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Polyäthylen, einer mittleren Schicht 2 aus Polyamid mit Treibmittel, welche stärker in der Wandung iet als die AuQenwandung 1, und einer Innenwandung 3 ebenfalls aus Polyäthylen. Die einzelnen Schichten sind in der Zeichnung nicht mit getrennter Schreffur dargestellt, da sie homogen und nahtloa miteinander verschmolzen sind.
Beider AusfQhrungsart nach Fig. 3 und 4 tö ebenfalls ein bis auf einen Anschlußstutzen 5 geschlossener Behälter gezeigt, der aua aolchen drei Schichten 1* 2, besteht. In der mittleren Schicht 2 ist eine Einlage aus Stahl, Polyamid oder Glasfasergewebe eingeschmolzen, also mit der mittleren Schicht 2 fest verbunden. In nicht dargestellter U/eise kann die mittlere Schicht auch mit wahlweise parallel oder nicht parallel liegenden Glasfasern durchsetzt sein.
In Fig. 5 und 6 ist ein geschlossener Behälter dargestellt, der ebenfalls die in der erfindungsgemäßen Uleiee ausgebildeten Schichten 1, 2, 3 aufweist. In der mittleren Schicht 2 und in der Außenmandung 1 eind Laschen 6 aus file tall oder Polyamid eingeschmolzen, wobei die Innenwandung 3 nicht durchbrochen ist· In derselben Weise können Schrauben, Haltering·, Scharniere aus (Retail oder Polyamid eingeschmolzen sein.—
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Bai der Ausführungsart nach Fig. 7 und 8 handelt ea eich ebenfalls um einen feachlossenen Behälter, deaaen Wandung die erfindungegemäßen Schichten 1, 2, 3 auf- «eist. Durchgehend in alle drei Schichten ist ein hitzebeständigee GlasstUck 7 eingeschmolzen.
Tig« 9 zeigt einen geschlossenen Behälter, in dessen erfindungegemäQe mehrschichtige Ulandung ein Stutzen 8 eingeschmolzen ist, und zwar ebervfalle durchgehend ™
durch alle drei Schichten 1, 2, 3. In ähnlicher leiee kBnnen Verschlüsse, Rohrverbindungen, Deckel-, Ein- und Auslaufverbindungen mit oder ohne Flanschen eue Metall oder Polyamid eingeschmolzen und wahlweise mit einer verschließbaren öffnung zum Einfluß in das Behälterinnere versehen eein.
Bei der Ausführungsart noch Flg. 10 eind in der Behälterwandung Durchbräche 9 vorhanden, die durch ä
alle drei Schichten 1, 2, 3 gehen.
Bei der Aueführungsart>Qech Fig. 11 3ind am gesamten Behälter oder Formteil Rippen 10 angeformt, wobei die Wandung ebenfalls aua den erfindungagemäSen Schichten 1, 2, 3 besteht. In ähnlicher Weise können Rillen, Vertiefungen und Stege angeformt werden.
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In .acht aaigestellter U/eiuti '<ännen in Behälter ode ι Formstücken in der mittleren Schicht 2 und Inneneandung 3 Armierungen eingeschmolzen sein, die auch durch die Außenlandung 1 und Inneniuandung 3 herausragen können. Die Korngrößen der verschiedenen materialien für die erfindungsgamäßen Schichten 1, 2, können gleichmäßig oder ungleichmäßig sein.
™ Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Herstellung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungeformen. Ee kommen alle Arten von Ausführungeformen in Betracht wie Behälter, Wobei, Boote, Kühlschränke, Benzintanks, Öltanks, Armaturenbrette, Elektfoschaltechränke, Ulellenreitbrette, Bojen, Radio- und Fernsehgehäuse, Stapelbehälter, Druckbehälter, StQhIe und Sessel, Koffer, Kanister, Mülltonnen für größere Müllwagen, komplette Wohnwagen, Autokaroöaerien, Ufärmeboiler,
fc Raketenteilo, Flugzeugrumpf*}, riugzeugflügel, Bauelemente, Bausteine, Rlaschinengehäuee, IHaschinenständer, fflaschinenrahmen, iTloto; sngehäuso, komplette I3olierungon für Heiz- und Kf.ihlgoräte, ivärmeechalende Teile und Gefäße für die chemische Industrie, die gleichzeitig mit Druck beaufschlagt sind.
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Claims (11)

taD-7300 Esslingen Katharinenstr. 13 jetzt: Mülbergerstr.32APatentanwalt Dipl. Ing. Hartmut KehlTelefon Stuttgart (0711) 359992 cable «hakepat» essiingenneckarDeutsche Bank Esslingen 210906 Postscheckamt Stuttgart 10004 Chase Manhattan Bank New York1729105Neufassung vomFirma Thermovox GmbH Kunststoffmaschinen13. Aug. 19697304 RuitAnwaltsakte 487
1. Verfahren zum Herstellen von geschlossenen und offenen Behältern und Formteilen aus Kunststoffen im Schmelzprozess, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Arbeitsgang mittels schichtweiser Verteilung geschmolzenen Kunststoffes nach dem Verschmelzen von Kunststoff zu einer ersten Schicht (Außenwandung) eine zweite (mittlere) Kunststoffschicht unter Zugabe eines Treibmittels gebildet und nahtlos und homogen mit der ersten Schicht (Außenwandung) verschmolzen wird, worauf eine dritte Kunststoffschicht (Innenwandung) gebildet und nahtlos und homogen mit der zweiten (mittleren) Schicht verschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge-
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kennzeichnet , daß die mittlere Schicht mit Hilfe des Treibmittels in der Wandung starker ausgebildet wird-ale die Außen- und/oder Innenwandung·
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlandung aus Polyäthylen, die mittlere Schicht aus Polyamid mit Treibmittel und die Innemaandung aus Polyäthylen gebildet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in die mittlere Schicht eine Einlage aus Stahl, Polyamid oder Glasfasergewebe eingeschmolzen wird»
5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß nach außen abstehende Schrauben, Laschen, Halteringe, Scharniere aus metall oder Polyamid nur in die Außenwandung und in die mittlere Schicht eingeschmolzen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein hitzebeständiges Glasstück oder Stutzen, Verschlüsse, Rohrverbindungen, Deckel, Ein- und Auslaufverbindungen aus Rietall oder Polyamid durchgehend inalle drei
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Schichten (Außenlandung, mittlere Schicht und Innenuiandung) eingeschmolzen werden·
7. Im Schmalzpro^ess hergestellter geschlossener oder offerer Behälter oder Formteil aus Kunststoff nach dom Verfahren nach einem dar Ansprüche 1-6, dadurch gekenn zeichnet, daß er eine Außenwandung (1) aus Polyäthylen, eino in einem Arbeitsgang homogen und nahtlos damit verschmolzene mittlere Schicht (2) mit stärkerer Wandung, bestehend aus Polyamid mit Treibmittel, und eine in einem Ar— boitsgang homogen und nahtlos damit verschmolzene In— nenuandung (3) aus Polyäthylen aufweist.
8. Behälter oder Formteil nach Anspruch 7, da dur c h gekennzeichnet , daß in die mittlere Schicht (2) eine Einlage (4) aus Stahl, Polyamid oder Glasfasergewebe eingeschmolzen ist·
9. Behälter oder Formteil nach Anspruch 8, da d u r c h ge kennzeichnet, daß die mittlere Schicht (2) mit wahluioiee parallel oder nicht parallel liegandon Glasfasern durchsetzt ist·
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10. Behälter oder Formteil na-^ ninem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet» da0 Schrauben, Lesrhen (6)» Halteringe» Scharniere aus metall oder Polyamid nur in die Außenwandung (1) und in die mittlere Schicht (2) eingeschmolzen sind und die Innenwandung (3) undurchbrochen lassen«,
11. Behälter oder Formteil nach einem der Ansprüche
1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daO ein hitzebeständigee GlasetUck (7) oder Stutzen (B), Verschlüsse, Rohrverbindungen, Deckel, Ein- und Auelauf verbindungen aus BIe ta 11 oder Polyamid in allen drei Schichten (Außenwandung, mittlere Schicht und Innenwandung) nin~ geschmolzen sind·
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