DE3820401A1 - METHOD FOR REALIZING A CONTAINER LIKE A BARREL - Google Patents
METHOD FOR REALIZING A CONTAINER LIKE A BARRELInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ver wirklichung eines Behälters wie einem Faß, der aus einer äußeren metallischen Hülle und aus einer inneren festhaf tenden Hülle aus thermoplastischem Material, die durch Schleuderguß hergestellt wird, besteht.The present invention relates to a method for ver creation of a container like a barrel made from a outer metallic shell and an inner hard tendency envelope made of thermoplastic material through Centrifugal casting is made.
Zum Transport von Produkten wie chemischen Produkten, ist es die übliche Praxis aus Metall bestehende Behälter wie Fässer zu verwenden, wenn die Natur des konditionierten Produktes es zuläßt. Andererseits hat sich, wenn das kon ditionierte Produkt korrosiv ist oder wenn die Reinheit des konditionierten Produkts erhalten werden muß, der Einsatz von metallischen Fässern oft als wirkungslos erwiesen. Um diesem Umstand abzuhelfen, kann man metallische Behälter vorsehen, deren innere Wand mit einem inerten oder die Erhaltung des Reinheitsgrades des zu konditionierenden Produkts gewährleistenden thermoplastischen Material über zogen ist.To transport products such as chemical products it is the usual practice like metal containers Barrels to use when the nature of the conditioned Product allows it. On the other hand, if the con ditioned product is corrosive or if the purity of the conditioned product must be obtained, the use Often proven to be ineffective by metallic barrels. Around To remedy this, metallic containers can be used provide the inner wall with an inert or the Maintenance of the degree of purity of the to be conditioned Product ensuring thermoplastic material over is moved.
Im letzten Fall kann eine besonders interessante Lösung dar aus bestehen, die Oberfläche eines Behälters innen durch eine Schicht inerten thermoplastischen Materials, die durch die Schleudergußtechnik aufgebracht wird, zu überziehen, wobei der metallische Behälter als Form verwendet wird.In the latter case, it can be a particularly interesting solution consist of the surface of a container inside by a Layer of inert thermoplastic material by the Centrifugal casting technique is applied to coat, where the metallic container is used as a mold.
Dennoch wird, wenn gemäß dieser Technik verfahren wird, im allgemeinen festgestellt, daß nach dem Schleudergußarbeits gang die innere Hülle aus thermoplastischem Material eine nennenswerte Schrumpfung durchmacht, die zur Folge hat, daß diese von der äußeren metallischen Hülle absteht. Demzufol ge wird ein Behälter erhalten, dessen innere Hülle sich frei in der äußeren Hülle hin und her bewegen kann, was insbesondere Abnutzungsrisiken dieser inneren Hülle im Verlauf der späteren Beförderung mit sich bringt.Nevertheless, if this technique is used, generally found that after centrifugal casting the inner shell made of thermoplastic material undergoes significant shrinkage, which has the consequence that this protrudes from the outer metallic shell. As a result a container is obtained, the inner shell of which is can freely move back and forth in the outer shell what especially risks of wear of this inner shell in the Course of the subsequent transportation.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verwirklichung eines Behälters wie einem Faß, der aus einer äußeren metallischen Hülle und einer inneren Hülle, die durch Schleuderguß aus einem thermoplastischen Material hergestellt wird, besteht, der den oben genannten Nachteil nicht mehr hat. Sie gestattet außerdem die Verwirklichung von Behältern mit beachtlicher Stoßfestigkeit und die einem inneren Druck, der 2 MPa erreichen kann, widerstehen können.The subject of the present invention is a method for realizing a container like a barrel made of an outer metallic shell and an inner shell, by centrifugal casting from a thermoplastic material is produced, which has the disadvantage mentioned above no longer has. It also allows realization of containers with remarkable impact resistance and the one can withstand internal pressure that can reach 2 MPa.
Die vorliegende Erfindung betrifft demzufolge ein Verfahren zur Verwirklichung eines Behälters wie einem Faß, der aus einer äußeren metallischen Hülle und aus einer inneren festhaftenden Hülle besteht, die in der metallischen Hülle durch Schleuderguß aus einem thermoplastischen Material hergestellt wird, das nach dem Formen eine Schrumpfung durchmacht, die es von der metallischen Hülle entfernt, wobei nach dem Formen und der Schrumpfung der inneren Hülle zwischen der äußeren Hülle und der inneren Hülle ein Ela stomerharz eingespritzt wird, um den erzeugten Raum zwi schen diesen Hüllen auszufüllen, und um diese auf allen ihren gegenüberstehenden Oberflächen zu verbinden. The present invention accordingly relates to a method for realizing a container like a barrel made of an outer metallic shell and an inner adherent shell that exists in the metallic shell by centrifugal casting from a thermoplastic material that shrinks after molding going through that removes it from the metallic shell, being after molding and shrinking the inner shell an ela between the outer shell and the inner shell Stomerharz is injected between the space generated to fill these shells, and to fill them all to connect their opposing surfaces.
Der erfindungsgemäße Behälter kann eine beliebige Form aufweisen: Container, Faß, Kanister, etc. und die äußere Hülle kann aus einem beliebigen Metall bestehen, wobei im allgemeinen weicher Stahl bevorzugt wird. Diese äußere Hülle kann aus einem einzelnen Stück hergestellt werden, zum Beispiel durch Tiefziehtechnik, oder aus mehreren un tereinander durch Schweißen oder durch Bördeln verbundenen Stücken aufgebaut werden. Wenn der Behälter ein Faß ist, kann die äußere Hülle mit Ansätzen zur Befüllung und/oder zur Entleerung, die gegebenenfalls durch metallische Schür zen geschützt sind, ausgestattet sein.The container according to the invention can have any shape exhibit: container, barrel, canister, etc. and the outer Shell can be made of any metal, wherein in general soft steel is preferred. This outer Cover can be made from a single piece for example by deep drawing technology, or from several un connected to each other by welding or by flanging Pieces are built. If the container is a barrel can the outer shell with approaches for filling and / or for emptying, if necessary, by means of metallic lacing zen are protected.
Um das erfindungsgemäße Verfahren zu verwirklichen, emp fiehlt es sich dennoch, eine Öffnung mit einem Durchmesser von 5 bis 10 mm in einem der Bodenteile der metallischen Hülle, sowie eine Entlüftungsöffnung mit einem genau glei chen Durchmesser in dem anderen Bodenteil der metallischen Hülle vorzusehen.In order to implement the method according to the invention, emp if there is an opening with a diameter from 5 to 10 mm in one of the bottom parts of the metallic Shell, as well as a vent with an exactly the same Chen diameter in the other bottom part of the metallic Cover.
Das zur Verwirklichung der inneren Hülle durch Schleuder guß verwendete thermoplastische Material kann beliebig sein und in der Form eines Plastisols oder in der Form eines Puders vorliegen. Dieses themoplastische Material kann ein Vinylharz, wie Polyvinylchlorid oder Polystyrol, ein Ole finharz wie Polyethylen mit niedriger oder hoher Dichte, Polypropylen, ein Acrylharz oder auch ein fluoriertes Harz wie zum Beispiel Polyvinylidenfluorid oder ein Copolymer von Vinylidenfluorid sein, wobei dieses letzte Harz wegen seiner großen chemischen Trägheit von der Anmelderin für die Verwirklichung der Behälter für die Konditionierung der Produkte, deren Reinheit zu erhalten beabsichtigt wird, bevorzugt wird.This is to achieve the inner shell by slingshot The thermoplastic material used for casting can be any and in the form of a plastisol or in the form of a Powders are available. This themoplastic material can be a Vinyl resin such as polyvinyl chloride or polystyrene, an ole resin such as low or high density polyethylene, Polypropylene, an acrylic resin or a fluorinated resin such as polyvinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride, this last resin because of its great chemical inertia by the applicant for the realization of the containers for the conditioning of the Products whose purity is intended to be maintained is preferred.
Zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Behälters wird die äußere metallische Hülle als Form für den Schleuder guß der inneren Hülle verwendet, wobei das Material für diese innere Hülle im allgemeinen in einem teigartigen, pulverigen oder granulierten Zustand durch eine der Öffnun gen der äußeren metallischen Hülle zugeführt wird. Es ist außerdem einleuchtend, daß es sich vor dem Vorgehen nach dem Schleudergußarbeitsgang empfiehlt, alle Öffnungen, die in der äußeren metallischen Hülle vorgesehen sind, zum Beispiel mittels Stopfen vorläufig zu verschließen.To realize the container according to the invention the outer metallic shell as a shape for the slingshot casting the inner shell used, the material for this inner shell generally in a dough-like, powdery or granular state through one of the openings is supplied to the outer metallic shell. It is it also makes sense that before proceeding the centrifugal casting recommends all the openings that are provided in the outer metallic shell for Example to be temporarily closed with a stopper.
Die Schleudergußtechnik ist bestens bekannt, so daß es nicht notwendig ist, sie im Detail zu beschreiben. Für alle diesbezüglichen Informationen wird insbesondere auf das Werk "Rotationsschmelzen und Schleudergießen von Kunststof fen" von H. Becker, W.E. Schmitz und G.W. Weber, Carl Han ser Verlag München 1968 verwiesen, das durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.The centrifugal casting technique is well known, so that it it is not necessary to describe them in detail. For all related information is particularly on the Work "Rotary Melting and Centrifugal Casting of Plastic fen "by H. Becker, W.E. Schmitz and G.W. Weber, Carl Han referred to this publisher Munich 1968, which by reference in the present description is included.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach dem Formen und der Schrumpfung der inneren Hülle ein Elastomerharz durch die in der äußeren metallischen Hülle vorgesehene Öffnung zwischen die äußere Hülle und die innere Hülle einge spritzt, um den erzeugten Raum zwischen diesen Hüllen aus zufüllen, und um diese auf allen ihren gegenüberstehenden Oberflächen zu verbinden.In the method according to the invention, after molding and the shrinkage of the inner shell by an elastomer resin the opening provided in the outer metallic shell inserted between the outer shell and the inner shell splashes out to the generated space between these shells fill, and around this on all of their opposing Connect surfaces.
Diese Einspritzung kann mittels einer Spritzgußmaschine oder mittels einer Pumpe ausgeführt werden, wobei der Ein spritzdruck zwischen 0,1 und 2 MPa liegt.This injection can be done using an injection molding machine or be carried out by means of a pump, the on injection pressure is between 0.1 and 2 MPa.
Während der Einspritzung des Elastomerharzes kann es sich als vorteilhaft erweisen, die Hülle unter einem Unterdruck von 75 000 bis 150 000 Pa (absolut) zu halten. Dieser Va kuumeinfluß bewirkt die Einleitung einer Kontraktion der inneren Hülle und auf diese Weise die Erleichterung der Befüllung des zwischen dieser Hülle und der metallischen äußeren Hülle enthaltenen Raumes.It can occur during the injection of the elastomer resin prove to be advantageous, the shell under a vacuum from 75,000 to 150,000 Pa (absolute). This Va Influence of vacuum causes the contraction to begin inner shell and in this way the relief of Filling the between this shell and the metallic outer envelope contained space.
Das eingespritzte Elastomerharz kann ein beliebiges Materi al sein, so wie zum Beispiel Polyurethanharz, Epoxydharz, silikonisierter Kautschuk, "Alkyd"-harz, ungesättigter Polyester, Harz auf Phenol- und Formaldehydbasis, siliko nisiertes Harz, Polyamid wie Nylon 6 und Harz, das aus Sty rol und/oder Methylmethacrylat hergestellt wird. Im allge meinen wird die Verwendung eines Harzes bevorzugt, welches nicht zu zellförmigen Gefügen führt und gute Haftungsfähig keit auf den die äußere und innere Hülle des Behälters bildenden Materialien aufweist. Im allgemeinen bevorzugt die Anmelderin die Verwendung der Harze auf Polyurethanba sis.The injected elastomer resin can be any material be al, such as polyurethane resin, epoxy resin, siliconized rubber, "alkyd" resin, unsaturated Polyester, phenol and formaldehyde based resin, silicone resin, polyamide such as nylon 6 and resin made from Sty rol and / or methyl methacrylate is produced. Generally I prefer the use of a resin which does not lead to cellular structures and good adhesion on the outer and inner shell of the container has forming materials. Generally preferred the applicant the use of the resins on polyurethane ba sis.
Nach der Befüllung des Raums zwischen den Hüllen durch das Elastomerharz hat es sich als nützlich erwiesen, das er zeugte Vakuum in der inneren Hülle zu vermindern und diese mit einer Flüssigkeit wie Wasser mit einer Temperatur zwi schen 20 und 60°C während der Härtung des Elastomerharzes und vorzugsweise während einer Dauer von 24 bis 60 Stunden zu füllen.After filling the space between the shells by the Elastomeric resin has been found useful witnessed vacuum in the inner shell and diminish it with a liquid like water with a temperature between between 20 and 60 ° C during curing of the elastomer resin and preferably for a period of 24 to 60 hours to fill.
Nach dieser Zeitspanne genügt es, den Behälter zu entleeren und die Öffnungen der äußeren metallischen Hülle freizu machen, um einen gebrauchsfertigen Behälter zu erhalten.After this period, it is sufficient to empty the container and to open the openings of the outer metallic shell to get a ready-to-use container.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist darüber hinaus nachfol gend in einem praktischen Ausführungsbeispiel dargestellt, das die Herstellung eines Fasses mit einem Fassungsvermögen von 200 Litern betrifft und das besonders für die Konditio nierung von Produkten geeignet ist, deren Reinheit zu er halten beabsichtigt wird.The method according to the invention is also the following illustrated in a practical embodiment, which is the production of a barrel with a capacity of 200 liters and especially for the condition nation of products is suitable, their purity is intended to hold.
Die Beschreibung dieses Beispiels bezieht sich auf die einzige Figur der beiliegenden Zeichnung, die ein solches Faß nach dem Schleuderguß und der Abkühlung der inneren Hülle darstellt.The description of this example refers to the only figure of the accompanying drawing, the one such barrel after the centrifugal casting and the cooling of the represents inner shell.
Der Zeichnung kann entnommen werden, daß das Faß aus einer äußeren metallischen Hülle besteht, die eine seit liche Wand 1 umfaßt, die aus einem gewölbten und ge schweißten Mantel aus weichem Stahl mit 4 mm Dicke und und aus zwei angesetzten und verschweißten Böden 2 und 3, ebenfalls aus weichem Stahl mit 4 mm Dicke, besteht, wobei der obere Boden 2 zwei Ansätze 4, 5 zur Befüllung und/oder zur Entleerung umfaßt. Die äußere Hülle umfaßt auch zwei angesetzte Schürzen 6 und 7, die den Schutz der Ansätze 4 und 5 gegen Stöße, sowie die senkrechte Stabilität der äußeren Hülle sicherstellen.The drawing can be seen that the barrel consists of an outer metallic shell, which comprises a since Liche wall 1 , which consists of a curved and welded sheath made of soft steel with a thickness of 4 mm and and from two attached and welded bottoms 2nd and 3rd , also made of soft steel with a thickness of 4 mm, the upper base 2 comprising two lugs 4, 5 for filling and / or emptying. The outer shell also comprises two attached aprons 6 and 7 , which ensure the protection of the lugs 4 and 5 against impacts, as well as the vertical stability of the outer shell.
Außerdem besitzen der Boden 3 und der Boden 4 jeweils eine Öffnung 8 und 9 mit 6 mm Durchmesser, wobei jede Öffnung vorläufig durch einen Stopfen, der nicht dargestellt ist, verschlossen sein kann.In addition, the bottom 3 and the bottom 4 each have an opening 8 and 9 with a 6 mm diameter, wherein each opening can be temporarily closed by a plug, which is not shown.
Nachdem die Öffnung 8 verschlossen wurde, wird in die äuße re Hülle 18 000 g Polyvinylidenfluoridharz pulverigen Zu stands durch einen der Ansätze 4, 5 zugeführt und an schließend werden die Ansätze 4, 5 und die Öffnung 9 ver schlossen.After the opening 8 has been closed, 18,000 g of polyvinylidene fluoride resin powdery state is fed through one of the approaches 4 , 5 into the outer envelope and then the approaches 4 , 5 and the opening 9 are closed ver.
Dann wird der Schleudergußarbeitsgang gestartet, wobei die äußere Hülle auf eine Temperatur von 285°C gebracht wird und diese geeigneten Drehbewegungen unterworfen wird, so daß die Bildung einer ununterbrochenen inneren Hülle aus Polyvinylidenfluorid einer gleichmäßigen Dicke von 4 mm an der Innenseite der metallischen Hülle eingeleitet wird.Then the centrifugal casting operation is started, the outer shell is brought to a temperature of 285 ° C. and subjected to these appropriate rotary movements, so that the formation of a continuous inner shell Polyvinylidene fluoride with a uniform thickness of 4 mm the inside of the metallic shell is introduced.
Nach der Abkühlung der Gesamtheit während 48 Stunden wird festgestellt, daß die innere Hülle 10 aus Polyvinyliden fluorid, wie es in der Figur gezeigt wird, eine bedeuten dere Schrumpfung durchgemacht hat als die äußere Hülle, und daß sich ein fortlaufender Raum 11 zwischen diesen Hüllen gebildet hat.After cooling the assembly for 48 hours, it is found that the inner polyvinylidene fluoride sheath 10 , as shown in the figure, has undergone significant shrinkage than the outer sheath and that a continuous space 11 has formed between these shells Has.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Ansatz 4 und die Öffnungen 8 und 9 freigemacht und über den Ansatz 4 wird ein leichtes Vakuum (93 000 Pa absolut) erzeugt, dann wird über die Öffnung 8 ein Polyurethanelastomerharz in den Raum 11, der zwischen der inneren Hülle 10 und der äußeren Hülle sitzt, eingespritzt, wobei die Einspritzung, die bei einem Druck von 0,59 MPa erfolgt, bis zu dem Moment fortgesetzt wird, wo dieses Harz auf dem Niveau der Öffnung 9 er scheint. Das verwendete Polyurethanelastomerharz wird aus Ka Cepol WS 555 (Polyether-Triol-Produkt, lieferbar durch Kali-Chemie AG) und aus Diphenylmethan-4,4′-Diisocyanat erhalten, wobei das Vernetzungsmittel 1,4-Butandiol ist.In accordance with the method according to the invention, the neck 4 and the openings 8 and 9 are cleared and a slight vacuum (93,000 Pa absolute) is created via the neck 4 , then a polyurethane elastomer resin is placed in the space 11 between the inner shell through the opening 8 10 and the outer shell sits, injected, the injection, which takes place at a pressure of 0.59 MPa, continues until the moment when this resin appears at the level of the opening 9 he. The polyurethane elastomer resin used is obtained from Ka Cepol WS 555 (polyether triol product, available from Kali-Chemie AG) and from diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, the crosslinking agent being 1,4-butanediol.
Dann wird die innere Hülle 10 mit Wasser von 40°C befüllt und nach 48 Stunden wird die innere Hülle entleert.Then the inner shell 10 is filled with water at 40 ° C. and after 48 hours the inner shell is emptied.
Das so erhaltene Faß ist gebrauchsfertig und eignet sich besonders für die Konditionierung agressiver Produkte oder zur Erhaltung von deren Reinheitsgrad. Es zeichnet sich auch durch eine beachtliche Stoßfestigkeit aus. Schließlich widersteht das Faß einwandfrei einem inneren Druck von 1,6 MPa und gestattet eine Druckentleerung.The barrel thus obtained is ready for use and is suitable especially for the conditioning of aggressive products or to maintain their degree of purity. It stands out also by a remarkable impact resistance. In the end the barrel resists an internal pressure of 1.6 MPa and allows pressure relief.
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