DE2904991A1 - Kunststoff-fass - Google Patents

Kunststoff-fass

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DE2904991A1
DE2904991A1 DE19792904991 DE2904991A DE2904991A1 DE 2904991 A1 DE2904991 A1 DE 2904991A1 DE 19792904991 DE19792904991 DE 19792904991 DE 2904991 A DE2904991 A DE 2904991A DE 2904991 A1 DE2904991 A1 DE 2904991A1
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tube
edge
cavity
plastic barrel
wall
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DE19792904991
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Robert A Dobois
George F Smith
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Greif Inc
Original Assignee
Greif Bros Corp
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Publication date
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Description

Kunststoff-Faß
Die Erfindung bezieht sich auf im wesentlichen ausschließlich aus Kunststoff bestehende Fässer für industrielle Anwendung zum Lagern und Versenden von flüssigen oder halbflüssigen Stoffen sowie Schüttgut.
In den vergangenen Jahren wurden viele verschiedene Arten von Fässern, insbesondere für flüssige und halbflüssige Stoffe vorgeschlagen, wie kunststoffbeschichtete Faserstoffoder-Metallfässer sowie auch ganz aus Kunststoff bestehende, durch Blasformen hergestellte Fässer. Fässer mit äußeren Hüllen aus Faserstoffen und Metall haben zwar die nötige Festigkeit und Steifigkeit, jedoch andererseits ein beträchtliches Gewicht. In vielen Fällen neigen aus Faserstoffen bestehende Hüllen dazu, sich zu zersetzen, wenn sie über einen längeren Zeitraum Wärme, Kälte, Wasser oder Eis ausgesetzt werden.
Ganz aus Kunststoff bestehende, im Blasformverfahren hergestellte Fässer haben sich zwar zur Lagerung und zum Versand unterschiedlichster Stoffe gut bewährt, eignen sich jedoch nicht für eine Massenproduktion, da bei der Herstellung verhältnismäßig lange Kühlabschnitte erforderlich sind, um eine ausreichende Aushärtung des Kunstharzes nach dem Blasformen zu gewährleisten.
Einer ler Nachteile jedes Blasformverfahrens liegt in der unvermeidlichen Ungleichförmigkeit der Dicke der Wände des fertigen Fasses, wobei manche Abschnitte des Fasses eine beträchtlich größere Dicke als nötig haben, während andere Abschnitte Schwachzonen aufweisen, welche schließlich während der Benutzung des Fasses reißen oder brechen.
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ORIGINAL INSPECTED
Es wurde bereits versucht, ein ganz aus Kunststoff bestehendes Faß dadurch herzustellen, daß ein vorgeformter, rohrförmiger Körper mit einem vorgeformten Boden oder Deckel zusammengesetzt wurde. Dabei wurden der Boden und der Deckel an die Enden des rohrförmigen Körpers mit Hilfe von Metallstreifen angebracht. Ein Faß dieser Art ist in der US-PS 3 955 705 dargestellt. Obgleich Fässer dieser Art durchaus brauchbar sind, ist es offensichtlich, daß die Metallstreifen das Gewicht des Fasses erhöhen und zusätzliche Herstellungsschritte für den Zusammenbau erfordern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ganz aus Kunststoff bestehendes Faß zu schaffen, das wirtschaftlich aus einer geringismöglichen Anzahl von vorgeformten Teilen mit gesteuerter und gleichförmiger Dicke hergestellt werden kann und gleichzeitig die behördlichen Forderungen und Spezifikationen, insbesondere Druck- und Falltests> erfüllt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein ganz aus Kunststoff bestehendes Faß zu schaffen, daß keinerlei Metallbänder benötigt, wodurch die Notwendigkeit der Verwendung von korrosiven Materialien vermieden wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Faß der vorgenannten Art zu schaffen, das ohne das zeitraubende und teure Blasformverfahren hergestellt werden kann.
Die erfindungsgemäßen Fässer werden hergestellt, indem aus einem ausgewählten Kunstharz ein Rohr mit durchgehend im wesentlichen gleichförmigem Durchmesser und gleichmäßiger Dicke extrudiert wird. Das extrudierte Rohr wird entsprechend der Größe und dem Volumen des gewünschten Fasses abgelängt. Der Boden und der Deckel des Fasses werden im
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ORIGINAL INSPECTED
Spritzgußverfahren vorgeformt. Der Boden wird dann an eines der offenen Enden des Rohrabschnittes angeschweißt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Deckel direkt an das andere offene Ende des Rohrabschnittes angeschweißt werden. Alternativ kann ein vorgeformter, im Spritzgußverfahren hergestellter Rand direkt an das offene Ende des Rohres angeschweißt werden.
Ein vorgeformter Deckel kann dann lösbar über diesen Rand, beispielsweise durch einen entsprechenden Haltering, befestigt werden.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung im Prinzip dargestellt sind.
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines komplett zusammengebauten Fasses gemäß der Erfindung mit fest angebrachtem Deckel,
Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des in Fig. 1 dargestellten Fasses,
Fig. 3 einen Längsschnitt des Fasses von Fig. 1,
Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt des einen Endes des Rohres mit aufgesetztem Deckel vor dem Verschweissen,
Fig. 5 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 4 nach dem Verschweißen des Deckels mit dem Rohr,
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ORIGINAL INSPECTED
Fig. 6 einen vergrößerten Teilschnitt des unteren Endes des Rohres mit aufgesetztem Boden vor dem Verschweißen,
Fig. 7 einen Teilschnitt entsprechend Fig. 6 nach dem Verschweißen des Bodens mit dem Rohr, und
Fig. 8 einen vergrößerten Teil- Längsschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem ein Rand an das obere Ende des Rohres angeschweißt und ein abnehmbarer Deckel mittels eines Haltebandes daran befestigt ist.
In den Zeichnungen ist mit 10 ein Faß gemäß der Erfindung bezeichnet, das ein extrudiertes Rohr 12 aufweist, welches die Seitenwand des Fasses bildet. Das Rohr 12 kann jeden gewünschten Durchmesser und jede gewünschte Länge entsprechend dem gewünschten Fassungsvermögen des Fasses haben. Ein Vorteil der Extrusionstechnik besteht darin, daß die Dicke der Wand des Rohres 12 genau gesteuert werden kann, sodaß es entweder eine im wesentlichen gleichförmige Wandstärke oder an vorbestimmten Stellen unterschiedliche Wandstärken aufweisen kann.
Am unteren Ende 14 des Rohres 12 ist ein Deckel 16 befestigt. Dieser Deckel 16 kann eine von vielen unterschiedlichen Ausbildungen haben, je nachdem, für welchen Zweck das Faß bestimmt ist. Vorzugsweise weist der Deckel 16 einen hochstehenden Umfangsrand 18 auf, der an der Innenfläche des unteren Endes 14 des Rohres 12 anliegt. Dieser Rand 18 endet in einem seitlich und radial nach außen sich erstreckenden Flansch 20, der geringfügig von der Endkante des Rohres 12 entfernt ist. Dieser
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Flansch 20 setzt sich in einer nach oben sich erstreckenden Außenwand 22 fort, die die Außenfläche des Endes 14 des Rohres 12 übergreift. Diese Außenwand 22 endet in einem radial nach innen vorstehenden Rand 24, der an der Außenfläche des unteren Endes 14 des Rohres 12 anliegt, um Schweißmaterial 26 in dem Hohlraum zwischen den Innenflächen des Randes 18, des Flansches 20 und der Umfangswand 22 während des Schweißvorganges festzuhalten. Dieses Schweißmaterial 26 bewirkt eine feste und dichte Verbindung des Deckels 16 mit dem unteren Ende 14 des Rohres 12.
In Fig. 6 ist das Einsetzen des Boden 16 in das untere Ende 14 des rohrförmigen Körpers 12 vor dem Zusammenschweißen dieser Teile dargestellt. Wie ersichtlich, ist der Rand 18 innerhalb des Endes 14 des Rohres 12 angeordnet und er liegt eng an der Innenfläche des Rohres an, während die Umfangswand 22 außerhalb des Endes 14 liegt. Um diesen Zusammenbau zu erleichtern, können entsprechende Lehren oder Vorrichtungen verwendet werden. Vor diesem Zusammenbau wird jedoch ein Strang oder Ring 26 aus dem gewählten Schweißmaterial auf den Flansch 20 zwischen dem Rand 18 und der Umfangswand 22 gelegt, sodaß er während des Zusammensetzens zwischen dem unteren Ende 14 des Rohres 12 und dem Flansch 20 zu liegen kommt. Dieser Strang 26 erstreckt sich vorzugsweise vollständig um das untere Ende 14 herum und hat demzufolge eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt. Dieser Strang 26 ist vorzugsweise durch Extrudieren eines thermoplastischen Kunststoffes mit verhältnismäßig hoher Dichte hergestellt, insbesondere Polyäthylen mit Eisenpulver, welches als Anregungsmittel dient und das Schmelzen des Polyäthylen erleichtert oder beschleunigt. Thermoplastische Verbindungsverfahren dieser Art sind im einzelnen in den US-PS 3 620 875 und 3 620 876 beschrieben.
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ORIGiNAL INSPECTED
Nachdem die Teile gemäß Fig. 6 unter Verwendung entsprechender Vorrichtungen zusammengesetzt sind, werden Induktionsheizspulen 28 und 30 zu beiden Seiten des Stranges 26 angeordnet, die die entsprechende Induktionswärme erzeugen. Gleichzeitig oder kurz danach wird auf den Flansch 20 Druck in Richtung auf das untere Ende 1,4 des Rohres 12 ausgeübt, um zu erreichen, daß der geschmolzene Kunststoff des Stranges 26 in den vorhandenen Raum zwischen dem Boden 16 und dem Rohr 12 und insbesondere zwischen dem Flansch 20, dem Rand 18, der Umfangswand 22 und dem unteren Ende 14 des Rohres 12 fließt. Es hat sich gezeigt, daß das Schweißmaterial 26 alle etwa vorhandenen Form-Unregelmäßigkeiten an der Trennfläche zwischen dem Boden und dem Rohr ausfüllt. Nach dem Verschweißen ergibt sich der in Fig. 7 gezeigte Zustand. Nun wird das Schweißmaterial 26, falls nötig oder wünschenswert,mit Hilfe eines Kühlmediums, abgekühlt. Nachdem Abkühlen ist der Boden 16 fest mit dem unteren Ende 14 des Rohres 12 mittels des Schweißmaterials 26 in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise verschweißt.
Der Deckel 32 wird an dem oberen Ende 34 des Rohres 12 mittels eines ähnlichen Schweißverfahrens angebracht. Der Deckel 32 ist wiederum vorzugsweise im Spritzgußverfahren hergestellt und mit der üblichen Füll- und Ausgabeöffnung 36 versehen, die durch eine Kappe 38 verschließbar ist, sowie gegebenenfalls einer Entlüftungsöffnung 40, die durch einen Entlüftungsstopfen 42 verschlossen ist. Der Deckel 32 hat einen hochstehenden Rand 44, der eng an der Innenfläche des oberen Endes 34 des Rohres 12 anliegt. Dieser Rand 44 setzt sich in einem seitlich und radial nach außen sich erstreckenden Flansch 46 fort, von welchem sich eine Außenwand 48 nach unten erstreckt. Die Außenwand 48 endet in einem nach innen gerichteten, abge-
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schrägten Rand 50, dessen unteres Ende an der Außenfläche des oberen Endes 34 des Rohres 12 anliegt.
Der Deckel 32 wird in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise mit Hilfe von entsprechenden Vorrichtungen auf das obere Ende 34 des Rohres 12 aufgesetzt. Ein Strang oder Ring 26a aus dem gewählten Schweißmaterial wird zwischen das obere Ende 34 und den Flansch 46 des Deckels 32 eingesetzt. Der Strang 26a ist wiederum vorzugsweise aus Polyäthylen relativ hoher Dichte mit Eisenpulver extrudiert. Induktionsheizspulen 28a und 30a erhitzen die Eisenpartikel und erleichtern das Schmelzen des Polyäthylen-Schweißmaterials. Während des Einschaltens der Induktionsheizspulen 28a und 30a zwecks Schmelzens des Stranges 26a wird auf die obere Fläche des Flansches 46 Druck ausgeübt, um diesen gegen das Ende 34 des Rohres 12 zu drücken und das geschmolzene Material zu komprimieren. Dieses Schweißmaterial fließt in den verfügbaren Raum zwischen Rand 44, Flansch 46, ümfangswand 48 und Rand 50, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Dann läßt man das Schweißmaterial 26a abkühlen, worauf der Deckel 32 mit dem oberen Ende 34 des Rohres 12 mittels des Schweißmaterials 26a fest verbunden ist.
In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar ein Faß 52 mit einem abnehmbaren Deckel. Das Faß 52 weist wiederum ein extrudiertes Rohr 12' von gewünschtem Durchmesser, gewünschter Länge und gewünschter Wandstärke auf. Ein Kunststoffrand 54 ist im Spritzguß hergestellt und besteht vorzugsweise aus Polyäthylen hoher Dichte. Der Rand 54 ist mit einer oberen, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Wulst 56 versehen und weist eine innere Ümfangswand 44' und eine äußere Ümfangswand 48' auf, die durch einen radialen Flansch 46' miteinander verbunden sind. Zwischen dem
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Flansch 46' und der Wulst 56 liegt eine Umfangs-Ringnut Die innere Umfangswand 44' liegt eng an der Innenfläche des oberen Endes 34' des Rohres 12' an, während der Flansch 46' und die äußere Umfangswand 48" einen geringen Abstand von dieser Wand haben. Der dadurch gebildete Raum ist durch den radial nach innen sich erstreckenden Rand 50" der äußeren umfangswand 48' abgeschlossen und enthält wie bei den vorherigen Beispielen Schweißmaterial 26a1. Durch Schmelzen dieses Schweißmaterials 26a1 in der vorher beschriebenen Weise wird der Rand 54 fest an das obere Ende 34' des Rohres 12' angeschweißt. Ein Deckel 60 wird unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 62 auf die Wulst 56 aufgesetzt. Eine Haltering 64 üblicher Ausbildung verbindet den Deckel 60 lösbar mit der Wulst 56.
Die Ausbildung und Anbringung des Deckels 32 oder des Randes 54 an das obere Ende des Rohres 12 bzw. 12' ist grundsätzlich unabhängig von der Ausbildung und Anbringung des Bodens 16 an das untere Ende 14 des Rohres 12, obgleich es vorteilhaft ist, Boden und Deckel bzw. Rand gleichzeitig einzusetzen und mit dem Rohr zu verschweißen.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche
    im wesentlichen ausschließlich aus Kunststoff bestehendes Faß, gekennzeichnet durch:
    ein extrudiertes Rohr (12), welches die Seitenwand des Fasses bildet und ein offenes oberes und ein offenes unteres Ende aufweist, ein im Spritzgußverfahren hergestellter Boden (16)^ der in das untere Ende (34) des Rohres (12) eingesetzt und mit diesem einen Hohlraum bildet und mit dem Rohr (12) verschweißt ist, wobei die Schweißung zwischen dem Boden (16) und dem unteren Ende (14) des Rohres (12) durch ein schmelzbares Schweißmaterial (26) bewirkt ist, das in den Hohlraum eingelegt war und induktionserhitzt und geschmolzen und unter Druck an die Form des Hohlraumes angepaßt wurde, um Flächen des Rohres (12) und des Deckels (16) fest miteinander zu verbinden.
  2. 2. Kunststoff-Faß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) einen Umfangsrand (18) aufweist, der an der Innenfläche des unteren Endes (14) des Rohres (12) anliegt und ein unteres Ende auf v/eist, von dem sich ein
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    Flansch (20) radial nach außen erstreckt, von welchem eine Außenwand (22) nach oben verläuft und in einem nach innen sich erstreckenden Rand (24) endet, der an der Außenfläche des unteren Endes (14) des Rohres (12) anliegt oder nahezu anliegt, wobei der Umfangsrand (18), der radiale Flansch (20), die Außenwand (22) und der Rand (24) zusammen mit dem unteren Ende (14) des Rohres (12) einen Hohlraum zur Aufnahme des Schweißmaterials (26) begrenzen.
  3. 3. Kunststoff-Faß mit einem extrudierten Rohr, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Spritzgußverfahren hergestellter Deckel (32) auf das obere Ende (34) des Rohres (12) aufgesetzt oder in dieses eingesetzt ist und mit diesem zweiten Hohlraum begrenzt und mit diesem mittels eines schmelzbaren Schweißmaterials (26a) verschweißt ist, das in dem zweiten Hohlraum angeordnet ist und dann induktionserhitzt und geschmolzen und unter Druck der Form dieses zweiten Hohlraumes angepaßt wird, um den Deckel (32) fest mit dem Rohr (12) zu verschweißen.
  4. 4. Kunststoff-Faß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (32) einen Umfangsrand (44) aufweist, der eng an der Innenfläche des oberen Endes (34) des Rohres
    (12) anliegt und von dem ein radial nach außen gerichteter Flansch (46) ausgeht, von dem sich eine Außenwand
    (48) nach unten erstreckt und in einem radial nach innen sich erstreckenden Rand (50) endet, der mit der Außenfläche des oberen Endes (34) des Rohres (12) zusammenwirkt, wobei der Umfangsrand (44), der radiale Flansch (46), die Außenwand (48) und der nach innen sich erstreckende Rand (50) mit dem oberen Ende (34) des Rohres (12) einen Hohlraum zur Aufnahme des Schweiß-
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    materials (26a) begrenzen.
  5. 5. Kunststoff-Faß mit einem extrudierten Rohr, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das obere Ende (34^ des Rohres (121) ein im Spritzgußverfahren hergestellter Rand (54) angebracht ist und mit diesem einen Hohlraum begrenzt und mit dem oberen Ende mit Hilfe eines schmelzbaren Schweißmaterials (26aO verschweißt ist, welches in dem genannten Hohlraum angeordnet war und durch Induktionserhitzung geschmolzen und unter Druck an die Form des Hohlraumes angepaßt wurde, um den Rand (54) und das obere Ende (341) des Rohres (120 miteinander zu verschweißen.
  6. 6. Kunststoff-Faß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54) eine innere Umfangswand (441) aufweist, die an der Innenfläche des oberen Endes (340 des Rohres
    (121) anliegt, sowie einen sich von der inneren Umfangswand (441) radial nach außen erstreckenden Flansch (4(JO und eine von dem Ende dieses Flansches (460 nach unten sich erstreckenden äußeren Umfangswand (480 , die in einem nach innen sich erstreckenden Rand (5O0 endet, der an oder nahe der Außenfläche des oberen Endes (340 des Rohres (120 liegt; wobei die innere Umfangswand (441), der radiale Flansch (461), die äußere Umfangswand (48') und der nach innen gerichtete Rand (5O1) zusammen mit dem oberen Ende (34') des Rohres (12*) einen Hohlraum zur Aufnahme von geschmolzenem Material (26a1) zwecks Verbindung des Randes (54) mit dem oberen Ende (34') des Rohres (121) begrenzen.
  7. 7. Kunststoff-Faß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (54) mit einer oberen Wulst (56)versehen ist
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    und daß ein Deckel (60) vorgesehen ist, dessen Umfang sich über die Wulst (56) erstreckt und der mittels eines Halterings (64) lösbar mit der Wulst verbunden ist.
  8. 8. Kunststoff-Faß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Umfang des Deckels (60) und der Wulst (56) eine Dichtung (62) eingelegt ist.
  9. 9. Kunststoff-Faß nach einem oder mehreren Ansprüchen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schweißmaterial (26, 26a, 26a1) aus einem thermoplastischen Kunststoff in Form eines vorgeformten Stranges oder Ringes mit dispergiertaiEisenteilchen besteht, die durch Induktionsströme erwärmbar sind, um das Schmelzen des thermoplastischen Stoffes zum Anschweißen des Bodens (16) bzw. Deckels (32) oder Randes (54) an das Rohr (12) zu erleichtern.
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