DE3619367A1 - Blasgeformter kunststoffbehaelter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Her­ stellen eines blasgeformten Kunststoffbehälters, der einen von der Behälteröffnung beabstandet angeordneten, in radia­ ler Richtung aus der Behälterwand vorstehenden, praktisch um den gesamten Behälter umlaufenden Wulst aufweist, der zum Aufsetzen und Befestigen des am freien Ende eines kappenför­ migen Deckels angeordneten, ebenfalls in radialer Richtung vorstehenden Flanschs vorgesehen ist, sowie einen nach die­ sem Verfahren hergestellten Behälter.

Behälter der beschriebenen Art werden in grossen Stückzahlen insbesondere zum Aufbewahren und zum Transport flüssigen und schüttbaren Materials, vorzugsweise von Halb- und Fertigfa­ brikaten der chemischen Industrie, verwendet. Die Behälter sollen einfach und billig herstellbar sein, weil sie oft nur als Einweggebinde verwendet werden; sie sollen ein geringes Eigengewicht aufweisen, um das Manipulieren beim Füllen bzw. Entleeren und beim Transport nicht zu erschweren; sie sollen mit einem lösbaren Deckel dicht verschliessbar sein, damit der Inhalt nicht entweichen oder durch eindringende Luft oder Feuchtigkeit verändert werden kann; und sie sollen eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen, damit sie auch unter der Einwirkung starker äusserer Kräfte, bei­ spielsweise beim Aufeinanderstapeln gefüllter Behälter, nicht verformt werden.

Ein bekannter Behälter, der die oben genannten Forderungen erfüllen soll, ist in der DE-PS 25 44 491 (Mauser KG) be­ schrieben. Dieser Behälter weist eine unter der Behälteröff­ nung und von dieser beabstandet angeordnete und aus der Be­ hälterwand radial nach aussen vorstehende Bordüre auf, die zum Aufsetzen und Befestigen eines kappenförmigen Deckels vorgesehen ist. Zur Herstellung dieses Behälters wird eine mehrteilige Einfachblasform verwendet, deren beide in radia­ ler Richtung verschiebbare Formteile zweiteilig ausgebildet und in axialer Richtung trennbar sind. Beim Blasen des Be­ hälters in der in radialer Richtung geschlossenen und in axialer Richtung geöffneten Form wird der im Bereich der Formöffnung befindliche Teil der Behälterwand radial nach aussen gedrückt und bildet einen ausgestülpten, doppelwandi­ gen Rand, der beim nachfolgenden Zusammenschieben der Form­ teile in axialer Richtung zu einer massiven Bordüre ge­ staucht wird.

Die zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens erforderli­ che mehrteilige Einfachblasform ist vergleichsweise aufwen­ dig und benötigt für die Verschiebung der einzelnen Teile in radialer bzw. axialer Richtung eine komplizierte Halte- und Bewegungseinrichtung, die entsprechend teuer und störanfäl­ lig ist. Ausserdem können bei der Verwendung einer mehrtei­ ligen Einfachblasform weniger Behälter pro Zeiteinheit her­ gestellt werden und ist der Anteil der fehlerhaften Behälter grösser als bei einer gewöhnlichen zweiteiligen Einfachblas­ form. An dem nach diesem Verfahren hergestellten Behälter ist die Dicke der aus einer Wandfläche gestauchten Bordüre gleich der doppelten Wandstärke oder weniger, was besonders beim Stapeln gefüllter Behälter die Möglichkeit, äussere Kräfte über die Bordüre in die Behälterwand einzuleiten, einschränkt, und die in radialer Richtung gemessene Breite der Bordüre ist durch die Blasdehnbarkeit des Behältermate­ rials begrenzt, was den sicheren Sitz eines Spannringes be­ nachteiligen kann. Weil beim Stauchen der Bordüre ein Teil der ausgestülpten Behälterwand auch in das Behälterinnere gepresst wird, können solcherart hergestellte Behälter auch einen in Form und Grösse unregelmässigen, in den Behälterin­ nenraum hineinragenden Rand aufweisen, der die restlose Ent­ nahme des Füllguts und die Reinigung des Behälters bei Mehr­ wegeinsatz behindert.

Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines blasgeformten Kunststoff­ behälters sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Behälter anzugeben, das bzw. der die oben aufgezeigten Nach­ teile nicht aufweist.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine in axialer Richtung mindestens zweigeteilte Blasform verwendet wird, deren Teile eine längs des Umfangs verlaufende nutenförmige Ausnehmung aufweisen, dass vor dem Schliessen der Blasform in diese Ausnehmung ein ringförmiger Formling eingelegt wird, und dass beim Blasen des Behälters der Formling mit der Behälterwand verbunden wird.

Die für das erfindungsgemässe Verfahren zu verwendende, nur in axialer Richtung und vorzugsweise nur in zwei Teile ge­ teilte Blasform kann mit einer vergleichsweise einfachen und darum betriebssicheren Einrichtung gehalten und bewegt wer­ den. Weil zum Blasformen eines Kunststoffbehälters in einer nur in axialer Richtung geteilten Form weniger Arbeitsgänge als mit einer in axialer und in radialer Richtung geteilten Form erforderlich sind, ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren die Herstellung grösserer Stückzahlen pro Zeitein­ heit bei gleichzeitig verringertem Anteil fehlerhafter Be­ hälter. Im Gegensatz zum oben beschriebenen Stand der Tech­ nik ist das erfindungsgemässe Verfahren besonders gut für Anlagen mit Doppelblasform geeignet, was gegenüber Einfach­ blasformen fast eine Verdoppelung der herstellbaren Stück­ zahlen bei gleichzeitiger Verringerung des Materialabfalls ermöglicht. Das Einsetzen eines vorgeformten Formlings für den Wulst schafft die Möglichkeit, die in axialer Richtung gemessene Dicke und die in radialer Richtung gemessene Brei­ te des Wulstes fast beliebig zu wählen und unabhängig vom Material und den Abmessungen des eigentlichen Behälters an gegebene Bedingungen anzupassen. Schliesslich ermöglicht die Verwendung eines vorgeformten Formlings für den Wulst, der nur im Bereich der Aussenseite des Behälters mit der Behäl­ terwand verbunden wird, Behälter mit einer durch keine unre­ gelmässigen Ausquetschungen beeinträchtigte Innenfläche her­ zustellen.

Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren anhand ei­ niger Ausführungsformen von nach diesem Verfahren herge­ stellten Behältern und mit Hilfe der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 4 Schnitte durch einen Teil der Behälterwand im Bereich des Wulstes und der Behälteröffnung für vier verschiedene Ausführungsformen von Wul­ sten.

In diesen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszei­ chen identifiziert.

Zur Herstellung eines blasgeformten Hohlkörpers und insbe­ sondere fassförmigen Kunststoffbehälters wird üblicherweise ein Extruder verwendet, dessen Düse bezüglich des Durchmes­ sers und der Wanddicke des Extruderschlauchs einstellbar ist. Unter dem Extruder ist eine vorzugsweise zweigeteilte Blasform angeordnet, deren Formteile in radialer Richtung voneinander getrennt werden können, um den Extruderschlauch einzuführen. Der eingeführte Schlauch wird dann unter und über der Form abgequetscht, und nach dem Zusammenfahren der Formteile wird eine Hohlnadel durch die Schlauchwand gestos­ sen, durch die ein Druckgas in den Schlauch eingepresst wird, bis dessen Wand an der Innenwand der Blasform anliegt.

Es ist auch bekannt, zur Steigerung der pro Zeiteinheit her­ stellbaren Stückzahlen und zur Verringerung des beim Abquet­ schen entstehenden Materialabfalls zwei einfache Blasformen zu einer Doppelblasform, in der gleichzeitig zwei Hohlkörper ausgeformt werden können, übereinander zu stellen.

Derart hergestellte Behälter werden vorzugsweise aus hochmo­ lekularem Niederdruckpolyäthylen angefertigt. Dabei versteht sich, dass die Wahl des bestgeeigneten Kunststoffs von der vorgesehenen Verwendung des Behälters, den Eigenschaften und insbesondere der Bearbeitbarkeit des Kunststoffs, dessen Verfügbarkeit und Preis bestimmt wird und im Bereich fach­ männischen Könnens liegt. Es versteht sich auch, dass an­ stelle eines thermoplastischen Kunststoffs ebenso gut ein legierter oder vernetzbarer thermoplastischer Kunststoff verwendet werden kann, wenn das vorteilhaft ist.

Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird vor dem Einführen des extrudierten Schlauchs zwischen die in radialer Richtung voneinander getrennten Blasformteile der Formling für den Wulst in die nutenförmige Ausnehmung der Formteile eingelegt. Dazu kann ein ein- oder mehrteiliger Formling verwendet werden. Der einteilige Formling wird in die nutenförmige Ausnehmung eines Formteils eingelegt und gleitet beim Schliessen der Blasform ohne Schwierigkeiten in die nutenförmige Ausnehmung des anderen Formteils. Bei einem Formling, der in ebenso viele Segmente wie die Blasform un­ terteilt ist, werden die einzelnen Segmente des Formlings in die nutenförmigen Ausnehmungen der Blasformteile eingelegt, bevor der extrudierte Schlauch in die Blasform eingeführt und die Blasform geschlossen wird.

Die erfindungsgemässen Behälter weisen ebenso wie die be­ kannten Gebinde vorzugssweise standardisierte Abmessungen mit einem kreisrunden oder rechteckigen Querschnitt (mit verrundeten Kanten) auf und ebenfalls standardisierte Volu­ men von beispielsweise 30 bis 220 Liter, entsprechend einer Höhe von etwa 50 bzw. 100 cm und einem Durchmesser von etwa 30 bzw. 60 cm. Die Behälter können mit Deckeln verschlossen werden, die üblicherweise mit einem Spannring lösbar befe­ stigt werden und die gegebenenfalls mittels einer oder zwei Dichtungen einen hermetischen Verschluss ermöglichen.

Die Fig. 1 zeigt im Schnitt den oberen Teil eines Behälters 10 mit einem gegenüber der Behälterwand 11 etwas einge­ schnürten, zylindrischen Behälterhals 12, weshalb solche Be­ hälter auch als Weithalsfässer bezeichnet werden. Im Bereich des unteren Endes des Behälterhalses vor dem Uebergang zur Behälterwand ist ein umlaufender Wulst 13 angeordnet. Der Wulst weist einen radial inneren Teil 14 auf, der in den Be­ hälterhals hineinragt, sowie einen radial äusseren Teil 15, der von der Behälterwand absteht. Bei der gezeigten Ausfüh­ rungsform hat der radial innere Teil des Wulstes im Quer­ schnitt ein tannenbaumförmiges Profil, das vom Material des Behälterhalses umflossen ist und den Wulst fest im Behälter­ hals verankert. Die der Behälteröffnung zugewandte (in der Figur obere) ringförmige Fläche des radial äusseren Teils des Wulstes liegt in einer Ebene quer zur Behälterachse, während die der Behälteröffnung abgewandte Fläche gegenüber dieser Ebene abgeschrägt ist. Auf die Behälteröffnung ist ein kappenförmiger Deckel 17 aufgesetzt mit einem Innen- und einem Aussenzylinder 18 bzw. 19. Das freie Ende des Aussen­ zylinders geht in einen in radialer Richtung abstehenden Rand 21 über, dessen dem Wulst zugewandte Fläche ebenfalls in einer Ebene quer zur Behälter- bzw. Deckelachse liegt, während die dem Wulst abgewandte Fläche geneigt ist. Zwi­ schen den beiden gegenüberliegenden Flächen des Wulstes und des Deckels ist ein Dichtungsring 22 eingelegt, zwischen dem freien Ende des Behälterhalses und der zwischen dem inneren und dem äusseren Zylinder des Deckels liegenden ringförmigen Fläche liegt eine weitere Dichtung 23. Die geneigten Flächen im Wulst und am Deckelrand ermöglichen, den Deckel mit Hilfe eines Spannrings 24 auf die Dichtungen aufzupressen und den Behälter hermetisch zu verschliessen. Vorzugsweise enthält der Deckel einen nach oben vorstehenden Rand 26, der als Führung für einen auf den Deckel gestellten weiteren Behäl­ ter 27 vorgesehen ist.

Die Fig. 2 zeigt den gleichen Schnitt wie die Fig. 1 durch eine andere Ausführungsform des Kunststoffbehälters. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 nur darin, dass der radial innere Teil des Wulstes 30 am Behälterhals 12 anliegt und mit einen Schmelzkleber 31 befestigt ist. Geeignete Schmelzkleber, die in Abhängigkeit von dem für den Behälter und für den Wulst verwendeten Mate­ rial ausgewählt werden, sind jedem Fachmann bekannt, weshalb auf deren Beschreibung hier verzichtet wird.

In Fig. 3 ist wiederum im gleichen Schnitt wie in der Fig. 1 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Kunst­ stoffbehälters gezeigt. Diese Ausführungsform enthält einen Wulst 40 mit einem Metallkern 41, der von einem Kunststoff­ mantel 42 eingeschlossen ist. Der Kunststoffmantel besteht aus dem gleichen Material wie der Behälter, was die Bildung einer echten Kunststoffschweissung ermöglicht, so dass im Schnitt des fertigen Erzeugnisses kein Uebergang zwischen Behälter und Wulst zu erkennen ist.

Fig. 4 zeigt nochmals einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch noch eine andere Ausführungsform des erfin­ dungsgemässen Kunststoffbehälters. Diese Ausführungsform enthält einen Wulst 50, der aus dem gleichen Material be­ steht wie der Behälter und darum mit dem Behälterhals 12 ho­ mogen verschweisst ist. Der Wulst steht in radialer Richtung nur wenig aus dem Behälterhals vor und ist als Gewindebolzen ausgebildet, aus dem ein Gang 51 eines Trapezgewindes in ra­ dialer Richtung vorsteht. Diese Ausführungsform ermöglicht, den Deckel 52, dessen unteres Ende 53 als Mutterstück ausge­ bildet ist, auf den Behälterhals aufzuschrauben. Vorzugswei­ se wird ein zweigängiges Gewinde verwendet, dessen Steigung doppelt so gross ist wie die in axialer Richtung gemessene Höhe des Wulstes. Dann enthält ein aus zwei Segmenten gebil­ deter Wulst an jedem Segment einen halben Gewindegang, des­ sen Umfang und Ende mit der in axialer Richtung oberen bzw. unteren Fläche des Segments bzw. Wulstes abschliesst, was ermöglicht, gleichartig ausgebildete Segmente in die Blas­ formteile einzulegen.

Es versteht sich, dass anstelle des beschriebenen Trapezge­ windes auch irgendein anderes geeignetes Gewinde verwendet werden kann, beispielsweise eine Flach- oder ein Rundgewin­ de. Es versteht sich weiter, dass die Anordnung von Gewinde­ bolzen und -mutter umgekehrt, d. h. der Wulst als Mutterstück und die Innenfläche des Deckels als Gewindebolzen ausgebil­ det werden können.

Wie jeder Fachmann sofort erkennt, können das beschriebene Verfahren und die gezeigten Ausführungsformen von nach die­ sem Verfahren hergestellten Behältern auf vielerlei Weise abgewandelt und an vorgegebene Bedingungen angepasst werden. Beispielsweise ist es möglich, anstelle des in den Figuren gezeigten zylindrischen Behälterhalses Behälter mit einem gewellten Hals herzustellen oder andere als den gezeigten Deckel zu verwenden und die Lage und Form des Wulstes ent­ sprechend anzupassen. Es ist auch möglich, den in Fig. 3 ge­ zeigten eingeschweissten Wulst auch ohne eingelegten Metall­ ring auszuführen bzw. den in den Fig. 1 und 2 gezeigten, me­ chanisch verankerten oder mit einem Heisskleber eingeklebten Wulst mit einem Metallring zu verstärken. Schliesslich kann der Wulst aus einem Material hergestellt werden, das anders als das Behältermaterial gefärbt ist, um die unterschiedli­ chen Farben zum Kennzeichnen unterschiedlicher Behälter oder Behälterinhalte zu verwenden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen eines blasgeformten Kunststoff­ behälters, der einen von der Behälteröffnung beabstandet angeordneten, in radialer Richtung aus der Behälterwand vorstehenden, praktisch um den gesamten Behälter umlau­ fenden Wulst aufweist, der zum Aufsetzen und Befestigen des am freien Ende eines kappenförmigen Deckels angeord­ neten, ebenfalls in radialer Richtung vorstehenden Flanschs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
dass eine in axialer Richtung mindestens zweigeteilte Blasform verwendet wird, deren Teile eine längs des Umfangs verlaufende nutenförmige Ausnehmung aufweisen,
dass vor dem Schliessen der Blasform in diese Ausnehmung ein ringförmiger Formling eingelegt wird,
und dass beim Blasen des Behälters der Formling mit der Behälterwand verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweigeteilte Einfachblasform verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweigeteilte Doppelblasform verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in Segmente unterteilter Formling verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Formling oder die Formlingsegmente durch mechanische Formgebung und/oder eine Klebverbindung und/oder Verschweissen während des Blasens mit der Behäl­ terwand verbunden wird bzw. werden.

6. Nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1 hergestellter, blasgeformter Kunststoffbehälter.

7. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der Formling (13) oder die Formlingsegmente zum mechanischen Verbinden mit der Behälterwand (12) im Querschnitt auf der der Behältermitte zugewandten Seite schwalbenschwanz- oder tannenbaumförmig (14) ausgebildet ist bzw. sind.

8. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der Formling (30) oder die Formlingsegmente mit einem Klebstoff (31) mit der Behälterwand (12) ver­ bunden ist bzw. sind.

9. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der Formling oder die Formlingsegmente aus Me­ tall oder aus duroplastischem oder aus thermoplastischem Werkstoff besteht bzw. bestehen.

10. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der Formling (40) oder die Formlingsegmente einen metallischen Kern (41) enthält bzw. enthalten, der von einem Kunststoff ummantelt ist.

11. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass die in der Längsrichtung (Höhe) des Behälters gemessene Dicke des Formlings bzw. der Formlingsegmente grösser ist als die zweifache Wandstärke des Behälters.

12. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass zum dichtenden Anziehen eines Deckels an die Behälteröffnung oder an die der Behälteröffnung zuge­ wandte Fläche des Wulstes mittels eines um den Flansch am freien Ende eines kappenförmigen Deckels und den vom Formling oder den Formlingsegmenten gebildeten Wulst zu legenden Spannring mindestens die im Längsschnitt durch den Behälter der Behälteröffnung abgewandte ringförmige Fläche des Wulstes gegenüber der von der Behälterachse senkrecht durchstossenen Ebene geneigt ist, wobei der in axialer Richtung gemessene Abstand des äusseren Endes dieser Fläche von der Behälteröffnung kleiner ist als der entsprechende Abstand des an der Behälterwand anlie­ genden Endes.

13. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der Formling oder die Formlingsegmente gegen­ über dem Behälter unterschiedlich gefärbt sind.

14. Kunststoffbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass der Formling (50) oder die Formlingsegmente ein zum Aufschrauben eines Behälterdeckels (52) geeigne­ tes, ein- oder mehrgängiges Aussengewinde (51) aufweist bzw. aufweisen.