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Hoh Iki>rper
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Die Er£indllng betrifft einen extrusionsgeformten Hohlkörper aus thermoplastischem
Kunststoff zur Leitung und zum Transport von Flüssigkeiten, dessen mehrschichtiger
Mantel gegen den Durchtritt von Flüssigkeiten, Gasen und Geruchsstoffen abgedichtet
ist.
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Bei derartigen Hohlkörpern kann es sich um Rohrleitungen, Transportbehälter,
Treibstoffbehälter und Folienverpackungen handeln.
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Für bestimmte Flüssigkeiten, zum Beispiel aromatische oder aliphatische
Kohlenwasserstoffe reicht die herkömmliche Mantelbeschaffenheit der Hohlkörper aus
thermoplastischem Kunststoff nicht aus, um mit Sicherheit ein Flüssigkeitsdurchtritt,
auch vergasender Flüssigkeiten und deren Geruchsstoffe zu verhindern. Insbesondere
bei einschichtigen Hohlkörpermänteln ist die Durchlässigkeit besonders ausgeprägt,
sodaß für bestimmte Flüssigkeiten derartige Behälter bezw. Rohrleitungen etc. nicht
zugelassen sind.
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Es ist bekannt, Hohlkörper nach ihrer Herstellung in einem getrennten
Arbeitsgang innen zu beschichten. Eine zufriedenstellende Abdichtung läßt sich nicht
mit Sicherheit durchführen. Deshalb hat man einen Mehrschichtmantel entwickelt,
dessen einzelne Schichten aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien bestehen.
Auf die Schichten herkömmlichen Materials sind Dünnschichten aus Spezialmaterial
aufgetragen, die einen Durchtritt von Flüssigkeiten oder Gasen verhindern.
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Wegen den unterschiedlichen Materialbeschaffenheiten sind die Schichten
unpolar, d.h. sie wirken gegeneinander abstoßend und können darum keine direkte
homogene Verbindung miteinander eingehen.
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Zwischen die Schichten müssen deshalb Haftvermittler als zusätzliche
Zwischenschicht eingelegt werden, was außer herstellungsmäßigen Schwierigkeiten
sich auf die meiianische Belastbarkeit der mehrschichtigen Behälterwand negativ
auswirkt. So werden die Fallfestigkeit, Stauch-und Schwalldruckfestigkeit soweit
beeinträchtigt, daß vor allem die im Koextrusionsverfahren hergestellten großvolumigen
Transportbehälter die internationalen Zulassungsbedingungen für den Transport gefährlicher
Füllgüter nicht erfüllen.
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Die Haftvermittler vermitteln keine homogene Verbindung zwischen den
Schichten sondern nur eine Anbindung, die unter Belastung aufreißen kann. Handelt
es sich bei den Hohlkörpern um im Blasverfahren hergestellte Behälter, ist ein so
gestalteter Mehrschichtmantel schwierig herzustellen, denn der in die Blasform extrudierte
Mantelschlauch muß sich beim Formschluß in den Quetschnahtbereichen verschweißen.
Die die Schlauchinnenauskleidung bildende Sperrschicht verhindert eine sichere Verschweißung,
sodaß die freie Schichtseite über einen weiteren Haftvermittler wieder mit einer
anderen Schicht aus verschweißbarem Material verbunden werden muß. In dieser Weise
entsteht eine 5-fache-Schichtung.
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Bei der Herstellung müssen die verschiedenen Schichten jeweils getrennten
Speichern im Speicherkopf zugeführt werden.
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Die Zusammenführung der Schichten geschieht erst im nachgeschalteten
Düsenspalt. Diese Notwendigkeit setzt eine umständliche Kopfsteuerung voraus und
erschwert die Temperaturbeeinflussung in den einzelnen Speicherbereichen. Dies wirkt
sich auf die Festigkeitseigenschaft des fertigen Gebindes negativ aus.
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Prol,ltmntiscll ist vor Illem die Wiederverwendharke i t des Ahfallmatebrials.
Die durch die Materialverschiedenheit hervorgerufelle Unverträglichkeit läßt die
Weiterverwertung des aufgearbeiteten Materials für die Herstellung qualifizierter
Hohlkörper nicht zu, weil die Festigkeitswerte unter die vorgeschriebene Grenze
fallen.
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Da die vorerwähnte mehrschichtige Mantelausbildung nicht befriedigt,
ist man zur einschichtigen Mantelausbildung zurückgekehrt, um sich von der Materialverschiedenheit
mit den geschilderten Nachteilen zu befreien. Das Material ist in diesem Falle durch
Einlagerung von flüssigkeits-, gas-und geruchsundurchlässigen Sperrpartikeln zu
durchsetzen, die eine Art Labyrinthdichtung bewirken. In Kauf genommen werden muß
dabei der Nachteil, daß durch die Fremdeinlagerung die Materialfestigkeit und damit
die Belastbarkeit verringert wird. Dem muß durch Vergrößerung der Wanddicke des
Mantels entgegengewirkt werden. Dies wiederum hat eine Verringerung der Masse der
Sperrpartikel zur Folge, wodurch die Labyrinthwirkung und damit die Abdichtung gestört
wird.
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Dies muß durch kostenaufwändige Mengenerhöhung der Sperrpartikel ausgeglichen
werden.
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Als Schutz gegen U- V- Einstrahlungen werden die Hohlkörper eingefärbt.
Eine befriedigende Farbkörperverteilung verhindern jedoch die Sperrpartikel, sodaß
eine ungleichmäßige Farbverteilung eintritt. Dies kann bei größeren Transportbehältern
nicht hingenommen werden, da die größeren Flächen örtliche Ungleichmäßigkeiten aufzerren
und vergrößern.
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Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß bei Durchfärbung des Mantelmaterials
ein direkter Kontakt zwischen den Farbeinlagerungen und der Flüssigkeit hergestellt
wird. Gegenseitige Unverträglichkeiten bilden eine zusätzliche Gefahr.
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Es handelt sich um die Aufgabe, die Mantelzusammensetzung von Hohlkörpern
so vorzunehmen, daß hLi bei tgetiender Verringerung der Sperrpartikel unter Einhaltung
der erforderlichen Abdichtung eine Verfestigung und damit eine Erhöhung der Belastbarkeit
des Mantels eintritt.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die materialgleichen
Mantelschichten homogen ineinanderübergehen, wobei eine der Schichten die Sperrschicht
und die benachbarte Mantelschicht die Stützschicht des Hohlkörpermantels bildet,
und daß allein in der Sperrschicht sich schindelförmig überlappende, flüssigkeits-
und gasundurchlässige Sperrpartikel eingelagert sind, und bei Hohlkörpereinfärbung
allein die Stützschicht als Farbstoffträger dient.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung findet eine Aufteilung in mindestens
zwei Schichten statt, die wegen der Materialgleichheit eine homogene Verbindung
miteinander eingehen können aber dennoch funktionsverschieden sind, einmal durch
Einfärbung nur der Stützschicht, zum anderen durch Einlagerung der Sperrpartikel
nur in die Sperrschicht.
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Da der wesentliche Wandteil ohne Einlagerung der Sperrpartikel bleibt,
ist die herkömmliche Stabilität des Materials und damit eine höhere Belastbarkeit
gewährleistet.
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Die Sperrschicht hat nahezu keinen Anteil an der Stützfunktion und
kann zur Erzeugung der Undurchlässigkeit vergleichsweise dünn gehalten werden.
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In der Gesamtheit ergibt sich eine geringere Wandstärke für die geforderte
Belastbarkeit und Farbstoffunabhängigkeit gegenüber der Flüssigkeit, denn die Farbpartikel
liegen bei eingefärbten Hohlkörpern hinter der Sperrschicht.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Aus der Vielfalt der eingangs erwähnten Hohlkörperformen ist ein Transportbehälter
für Flüssigkeiten ausgewählt.
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lig. I zeigt ein hlasgeformtes l:a( (I) aus thermoplastischem Kunststoff
in Schrägansicht und Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Faßmantel in vergrößertem Längsschnitt.
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Wie aus irig 2 hervorgeht, besteht der Mantel des Fasses (1) aus zwei
materialgleichen Schichten (2 und 3), die homogen ineinanderübergehen. In der vergleichsweise
dünnen Sperrschicht (2) sind Sperrpartikel eingelagert, die sich schindelförmig
überlappen, sodaß eine Labyrinthdichtung entsteht, die den Durchtritt von Flüssigkeiten
und Gasen oder Geruchsstoffen verhindert. Die Schicht (3) bildet die eigentliche
Stützschicht, in die im Falle der Manteleinfärbung der Farbstoff eingelagert ist.