EP0668222B1 - Flexibler Behälter aus thermoplastischem Kunststoff für fliessfähige Füllgüter - Google Patents

Flexibler Behälter aus thermoplastischem Kunststoff für fliessfähige Füllgüter Download PDF

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EP0668222B1
EP0668222B1 EP95101665A EP95101665A EP0668222B1 EP 0668222 B1 EP0668222 B1 EP 0668222B1 EP 95101665 A EP95101665 A EP 95101665A EP 95101665 A EP95101665 A EP 95101665A EP 0668222 B1 EP0668222 B1 EP 0668222B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
test sample
fold
damage
inner container
stroke
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95101665A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0668222A2 (de
EP0668222A3 (de
Inventor
Reiner Baden
Benno Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kautex Textron GmbH and Co KG
Original Assignee
Kautex Textron GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Kautex Textron GmbH and Co KG filed Critical Kautex Textron GmbH and Co KG
Publication of EP0668222A2 publication Critical patent/EP0668222A2/de
Publication of EP0668222A3 publication Critical patent/EP0668222A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0668222B1 publication Critical patent/EP0668222B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/16—Large containers flexible
    • B65D88/1612—Flexible intermediate bulk containers [FIBC]

Definitions

  • the invention relates to a flexible container made of thermoplastic Plastic according to the preamble of claim 1.
  • DE-A-2,802,079 discloses a flexible one as well flexible holder insertable container, which is essentially one has rectangular parallelepipedal shape and with two parallel, essentially rectangular end walls and two opposite side walls which have a longitudinal rib formed by a bead, the walls provided with the longitudinal rib around the respective Longitudinal ribs are foldable so that the other two Side walls are at least partially superimposed.
  • This container made of thermoplastic material is manufactured using the blow extrusion process.
  • the invention proposes that the Inner container with one Filling volume of at least 450 l from one in the reactor with an elastomer plastic modified polypropylene exists, which has an elastic modulus of ⁇ 100 MPa and the following requirements when testing the resistance to buckling enough:
  • the fold of the retracting fold is subjected to a kind of flexing stress such that the fold and thus its apex area a shift due to a movement similar to a rolling process experience, with this rolling process in both directions in runs substantially parallel to the fold axis of the fold that was produced by the second folding process.
  • the number of Back and forth movements to which the test sample is subjected can, without causing damage in the area of the walking process experienced that impaired functionality of the inner container would serve as a measure of the Resilience and thus the usability of the questionable Materials for the manufacture of such flexible inner containers.
  • the first Crease cuts so that the fold axis of the latter and thus whose apex area is folded by approximately 180 °, represents the intersection or, perhaps better, the intersection of the two folds in the aforementioned rolling process Area of greatest stress, because of the rolling process caused the first fold to be pushed back and forth in parallel inevitably a corresponding one to itself Shifting the cutting area of both fold lines causes.
  • the nature of this strain is similar to that of the In any case, the wall of the empty flexible container when folded then learns when two fold lines intersect.
  • the required strength of the wall of the inner container also depends on the number of round trips that take place certain type of container is to be expected, d. that is, the number the folding and folding processes that the inner container during is normally subject to its service life.
  • a Disposable container which is only on the way from the manufacturer to Filler is folded up, is subjected to less stress its wall as a container, for example refilled a few times.
  • a particular advantage of the invention is that the test is based on the respective conditions can be adjusted so that depending on the required number of strokes during the test process is chosen accordingly.
  • the starting form of the test sample shown in FIG. 1 of the drawing, cut out of the wall of a hollow body can also result from the need to test the sample in order to carry out the test in a suitable manner in attach the tester and certain movements on it perform.
  • Test sample 10 has a first strip-shaped section 12 on one end of which there is a second, essentially rectangular section 14 connects.
  • the width of the first section 12 increases continuously so that its the second Section facing end has the smallest width. Because it only the area 16 adjoining this end is the the stresses required to carry out the test the shape and dimensions of the other areas the test sample without great importance. For area 16 applies only that it must be possible to fold it twice, to the remaining areas of the test sample, apart from the Possibility of fixing the sample in the device, in the only essential requirement is that they the folds and the movements required for the test enable or not hinder.
  • Fig. 2 shows the arrangement of the sample 10 after completion this first folding process.
  • the first, folded back Section 12 covers part of the second section 14.
  • Die Line 18 corresponds to the end of this folding process Folding axis, the end region 16 of the first section 12 now part of a double-layered area 17 and the position the fold line 18 is selected so that the double-layer area 17 with the apex area of the first fold opposite the associated boundary edge 24 of section 14 protrudes.
  • test sample is folded a second time approximately the axis of symmetry of the first section 12
  • the longitudinal axis 26 of the same, as indicated by the arrow 28 in FIG. 2 is indicated. It then results in the opposite of the Boundary edge 24 protruding area 17 the four-layer arrangement 3, in which the folding axis 18 through the first fold in turn created a fold has experienced almost 180 ° and the fold axis 29 of the second fold corresponds approximately to the longitudinal axis 26.
  • Test device 30 clamped.
  • This tester has a pneumatic cylinder 32.
  • the piston rod 34 of the piston guided therein is connected to a slide 36, which is slidably guided on the frame 38 of the device.
  • the stroke performed by the piston and thus by the slide 36 the embodiment shown in the drawing Length of 30 mm.
  • FIG. 7 shows in particular that on the slide 36 a releasable clamping plate 40 is arranged, which makes it possible the folded back, double-layered by the second fold Area at the free end of the first section 12 on the carriage 36 to be clamped by a screw 42.
  • the device 30 is also provided with a stationary table 44 provided that on the side facing away from the cylinder 32 Carriage 30 is arranged approximately at the level of the latter.
  • This Table 44 has a clamping plate 46 which is attached laterally and serves the test sample 10 in the area of the second Section 14, however outside the range of twice folded first section 12 to clamp on the table 44.
  • a clamping screw 48 is also provided for this.
  • Farther is at the table 44 a bar provided with a recess 50 52 releasably attached by means of screws 54. The arrangement is there made so that the recess 50 of the bar 52 in the area in which is stuck in the operating position Test sample of that four-layer area 22 of the same lie, which is opposite the boundary edge 24 of the second Section 12 of the test sample protrudes.
  • the bridge-like bar 52 has the function of a hold-down for this four-layer Area 22. Accordingly, the height of the recess is 50, that is to say its Extent dimensioned perpendicular to the plane of the table 44 so that it enables the test sample to bend evenly and to a uniform buckling and thus to uniform Kink angles leads, which during the walking process essentially be maintained. In the specific case, i.e. one Wall thickness of the test sample in the critical areas of 1.2 mm, the recess 50 has a height of about 10 mm. Doing so on the other hand avoided that the test sample additional mechanical Stresses e.g. B. experiences by clamping or friction, that can falsify the test result. The width too the recess 50 is to be chosen so that to achieve more uniform Test conditions additional mechanical loads of the test sample should be avoided as far as possible.
  • Fig. 9 of the drawing shows the position of the test sample, in particular their directly to the second section 14 subsequent four-layer region 22 of the first section 12 occupies by the vertex area, which is the folding axis 18 corresponds to the first fold, is limited.
  • the bar 52 stops due to the aforementioned height of the recess 50 this area in the collapsed form such that the four layers in any case in the area of the strip 52 or the recess 50 of them are pressed against each other, so that the individual At least lay over parts of their areal extension abut each other.
  • a lifting movement starting from the position according to FIG. 9 in the direction of arrow 56 has the consequence that since the first section 12 of test sample 10 through slide 36 on the other hand, the second section 14 of the test sample 10 this movement can not follow the first section 12 compared to the second section 14 within that of the latter formed fold moved towards the bar 52 becomes.
  • Fig. 7 shows that the clamping plate 46 only the second section 14 is detected and the movement described above of the first section 12 is not hindered. The latter will out of position during the movement in the direction of arrow 56 9 brought into that of FIG. 8, in the course of this Movement of the fold axis 18 of the folds created by the first fold Fold the length of the stroke 58 in the direction of the arrow 56 is moved.
  • the apex area leads this Fold out a kind of rolling motion that is similar to a walking process is. Since the first fold with fold line 18 in turn with formation of the fold belonging to the folding axis 29 is folded by approximately 180 ° the material forming the test sample 10 experiences at The aforementioned rolling movement over the length of the stroke 58 in Crossing area of both folds a very heavy load. This highly stressed area runs along the folding axis 29 of the second fold over the length of the parallel stroke movement in the direction of arrow 56, the apex area the folding axis 18 is rolled along the folding axis 29.
  • the This type of stress corresponds approximately to the type of stress, which the material experiences in the areas of the inner container, in which two fold or crease lines intersect.
  • the bar 52 acting as a hold-down prevents that the folded areas due to the elasticity of the material and / or the forces acting on it open up, ie unfold. It can be so precisely defined and reproducible Conditions for performing such tests be determined.
  • the test sample shown in Fig. 1 of the drawing has one Total length of about 220 mm, of which about 150 mm on the first section 12 is omitted, on which the test is carried out becomes.
  • the first section 12 has a width of 20 mm on.
  • the first section widens to its free end continuous and symmetrical to a width of 70 mm. This Widening serves in particular for better handling, in particular when performing the second fold around the Longitudinal and symmetry plane of the first section.
  • the area of the first section 12 on which the test is carried out that is, the area along which the apex area the first fold is moved back and forth has a width of approximately between 25 mm and 35 mm.
  • test sample may also be possible not to separate the test sample by removing it a corresponding section from the wall of a Manufacture inner container, but by other means, for example by pressing the plastic to be tested, albeit the use of a section from the wall of a inner container manufactured in the extrusion blow molding process preference will be given to better comparability.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Tubes (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Packages (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Behälter aus thermoplastischem Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Verwendung derartiger flexibler Behälter, die auch als Weichbehälter bezeichnet werden, in Kombination mit einem zusammenklappbaren oder sonstwie auf ein geringeres Volumen verkleinerbaren Außenbehälter weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere besteht die Möglichkeit, die beiden Behälter einer derartigen Verpackungseinheit im Leerzustand so zu falten bzw. zusammenzulegen, daß sie nur einen Bruchteil des Raums benötigen, den die von ihnen gebildete Verpackungseinheit in gefülltem Zustand einnimmt. Die Möglichkeit des Versendens der leeren Verpackungseinheit in zusammengelegtem bzw. -gefaltetem Zustand ist selbst dann von Vorteil, wenn der Innenbehälter nur einmal, also nicht als Mehrwegbehälter, verwendet wird, da das merklich geringere Volumen des Innenbehälters bzw. der leeren, zusammengelegten Behältereinheit bei der Handhabung und dem Transport eine ins Gewicht fallende Ersparnis bewirkt. In noch stärkerem Maße gilt dies natürlich für Mehrwegbehälter, die mehrfach gefüllt und demzufolge auch mehrfach transportiert bzw. gelagert werden. Dabei wird der durch das Zusammenlegen der Verpackungseinheit in leerem Zustand erzielbare Vorteil mit zunehmendem Volumen der Verpackungseinheit größer. Daraus ergibt sich, daß derartige zusammenlegbare Verpackungseinheiten im allgemeinen eine Mindestgröße von etwa 450 l aufweisen.
Wenngleich die Vorteile einer solchen aus einem flexiblen Innenbehälter und einem in geeigneter Weise zusammenlegbaren Außenbehälter bestehenden Verpackungseinheit von erheblicher Bedeutung sind, unterliegt ihre Anwendung in der Praxis jeden-falls dann, wenn die flexiblen Innenbehälter aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, erheblichen Beschränkungen. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß bei Verwendung von vielen, sogar der Mehrzahl der heute verfügbaren thermoplastischen Kunststoffe für die Herstellung der Innenbehälter die Knickbeanspruchungen, die die Innenbehälter beim Zusammen-falten und auch in zusammengefaltetem Zustand erfahren, häufig zu Schäden an der Wandung der Innenbehälter in den Falt- bzw. Knickbereich führen. Dies kann so weit gehen, daß sich in der Wandung eines in zusammengefaltetem Zustand vom Hersteller zum Ort der Verwendung versandten Innenbehälters aufgrund der beim Transport unvermeidbarerweise auf letzteren und damit auch auf dessen Knick- und Faltbereiche einwirkenden Erschütterungen und Vibrationen vor allem an besonders kritischen Stellen bereits kleine Risse bilden. Für derartige Beschädigungen sind insbesondere solche Bereiche anfällig, in denen eine Knick- bzw. Faltlinie eine andere Knick- oder Faltlinie schneidet. Dies kann z. B. bei Behältern, die einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, in den Kantenbereichen der Fall sein, also dort, wo beispielsweise die Faltlinien zweier Wandungsbereiche, die in einem rechten Winkel zueinander verlaufen, aufeinanderstoßen. In diesen Kantenbereichen beispielsweise erfährt eine in einem Wandbereich des Behälters vorhandene erste Knickfalte ihrerseits eine sie überlagernde Faltung, deren Faltachse im wesentlichen senkrecht zur Faltachse der ersten Knickfalte verläuft. Ein Verschieben dieser Faltachsen gegeneinander beispielsweise auf Grund der vorerwähnten Erschütterungen hat erhebliche Beanspruchungen der Behälterwandung zur Folge, die zu den genannten Beschädigungen bis zur Rißbildung der Behälterwandung führen können. Hierbei spielt auch die Tatsache eine Rolle, daß bei Behältern mit einem Volumen der hier in Betracht kommenden Größe auch dann, wenn diese Behälter flexibel und faltbar sind, eine Mindestwandstärke vorhanden sein muß, die normalerweise mit dem Volumen zunimmt. Im allgemeinen werden daher die einleitend geschilderten Probleme, die durch die Knickbeanspruchung der Wandung verursacht werden, mit zunehmender Wandstärke ebenfalls zunehmen.
Die DE-A-2.802.079 offenbart einen flexiblen, in einen ebenfalls flexiblen Halter einsetzbaren Behälter, der eine im wesentlichen rechteckige parallelepipedische Form aufweist und mit zwei parallelen im wesentlichen rechteckigen Stirnwandungen und zwei einander gegenüberliegenden Seitenwandungen versehen ist, die eine durch einen Wulst gebildete Längsrippe aufweisen, wobei die mit der Längsrippe versehenen Wandungen um die jeweiligen Längsrippen derart faltbar sind, daß die beiden anderen Seitenwandungen sich wenigstens teilweise aufeinanderlegen. Dieser aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Behälter wird im Blasextrusionsverfahren hergestellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Innenbehälter mit einem Füllvolumen von wenistens 450 l aus einem im Reaktor mit einem elastomeren Kunststoff modifizierten Polypropylen besteht, welches einen E-Modul von <100 MPa aufweist und bei der Prüfung der Knickbeanspruchbarkeit folgenden Anforderungen genügt:
An einem in seinem Ausgangszustand im wesentlichen ebenen Prüfmuster aus dem thermoplastischen Kunststoff mit einer Wandstärke von etwa 1,2 mm in Form eines Materialstreifens mit einer Breite zwischen 20 und 70 mm, welches zunächst einmal quer zu seiner Längsrichtung gefaltet wurde, so daß die Achse dieser ersten Falte quer zur Längsachse des Streifens verläuft, und danach ein zweites Mal gefaltet wurde derart, daß die Achse dieser zweiten Faltung im wesentlichen parallel zur Längsachse des Streifens verläuft, werden die beiden inneren der durch die zweite Faltung erzeugten Lagen im wesentlichen parallel zur Faltachse dieser zweiten Faltung relativ zur ersten, außen befindlichen Lage linear hin- und herverschoben, wobei der Verschiebeweg etwa 30 mm beträgt und dabei alle vier Lagen des Prüfmusters in einer Position gehalten werden, in welcher sie zumindest in dem Bereich, in welchem die Faltachse der ersten Faltung hin- und herbewegt wird, wenigstens in Teilbereichen ihrer flächigen Erstreckung aneinander anliegen, wobei die Prüfung bei folgenden Randbedingungen durchgeführt wird:
  • Raumtemperatur: 22° C
  • relative Luftfeuchtigkeit: 55%
  • Hubgeschwindigkeit: 30 Hübe/min.
  • Hub: 30 mm
    • und das Prüfmuster mindestens 1000 Hubbewegungen unterzogen wird, ohne daß im Hubbereich irgendwelche Beschädigungen des Prüfmusters eintreten, die am Innenbehälter zu einer Beeinträchtigung seiner Funktionstüchtigkeit führen würden.
    Im Verlauf der Hin- und Herbewegungen wird die auf die erste Faltung zurückgehende Falte einer Art Walkbeanspruchung unterzogen derart, daß die Falte und damit deren Scheitelbereich eine Verlagerung durch eine einem Rollvorgang ähnliche Bewegung erfahren, wobei auch dieser Rollvorgang in beiden Richtungen im wesentlichen parallel zu der Faltachse der Falte verläuft, die durch den zweiten Faltvorgang hergestellt wurde. Die Anzahl der Hin- und Herbewegungen, denen das Prüfmuster unterzogen werden kann, ohne daß es eine Beschädigung im Bereich des Walkvorganges erfährt, die zu einer Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit des Innenbehälters führen würde, gilt als Maß für die Beanspruchbarkeit und damit die Brauchbarkeit des fraglichen Materials für die Herstellung derartiger flexibler Innenbehälter.
    Da die auf den zweiten Faltvorgang zurückgehende Falte die erste Falte schneidet, so daß die Faltachse der letzteren und damit deren Scheitelbereich um annähernd 180° gefaltet ist, stellt der Schnittpunkt oder, vielleicht besser, der Schnittbereich der beiden Falten bei dem vorerwähnten Rollvorgang den Bereich der größten Beanspruchung dar, da die durch den Rollvorgang bewirkte Hin- und Herverschiebung der ersten Falte parallel zu sich selbst zwangsläufig auch eine entsprechenden Verschiebung des Schnittbereiches beider Faltlinien bewirkt. Die Art dieser Beanspruchung ist ähnlich derjenigen, die die Wandung des leeren flexiblen Behälters beim Zusammenfalten jedenfalls dann erfährt, wenn zwei Faltlinien einander schneiden.
    Auch hierbei kommt es zu Spitzenbeanspruchungen des Materials im Schnittbereich, die bei den gängigen, für die Verwendung sich anbietenden üblichen Kunststoffmaterialien zu den erwähnten Schwachstellen bis zum Reißen der Wandung führen. Ob und unter welchem Winkel derartige Faltlinien oder -achsen am Behälter einander schneiden, hängt von der Art der Faltung und/oder von der äußeren Form des Behälters ab. Jedenfalls ist es für die Anwendung der Erfindung nicht erforderlich, daß die Falten sich unter einem rechten Winkel schneiden.
    Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß eine ausreichende Knickbeständigkeit der Wandung eines flexiblen Behälters bei normaler Beanspruchung desselben dann gegeben ist, wenn bei einer Wandstärke in den durch die Knickung beanspruchten Zonen von 1,2 mm die Anzahl der Hübe zur Durchführung der Rollbewegung der ersten Falte größer als 1000 ist, bevor die Probe eine merkliche Beeinträchtigung ihrer mechanischen Eigenschaften, insbesondere ihrer Festigkeit, erfährt und beispielsweise reißt oder bricht.
    Dabei sind jeweils folgende Bedingungen einzuhalten:
  • Umgebungstemperatur: 22° C
  • relative Luftfeuchtigkeit in der Umgebung: 55%
  • Hubgeschwindigkeit: 30 Hübe/min.
  • Hubweg: 30 mm.
  • Summe der Dicke der Schichten: 4,8 mm
  • Höhe der Ausnehmung im Niederhalter: 10 mm
    • Bei Einhaltung der vorgenannten Bedingungen wird auch eine unzulässige Erwärmung des Probekörpers durch die hin- und hergehenden Rollbewegungen vermieden, die zu einer Verfälschung des Prüfergebnissses führen könnten.
    Die jeweils geforderte Beanspruchbarkeit der Wandung des Innenbehälters hängt auch ab von der Anzahl der Umläufe, die bei einem bestimmten Behältertyp zu erwarten ist, d. h., von der Anzahl der Falt- und Knickvorgänge, denen der Innenbehälter während seiner Gebrauchsdauer normalerweise unterliegt. Ein Einwegbehälter, der lediglich auf dem Wege vom Hersteller zum Abfüller zusammengefaltet wird, erfährt eine geringere Beanspruchung seiner Wandung als ein Behälter, der beispielsweise einige Male wiederbefüllt wird. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Prüfung an die jeweiligen Bedingungen angepaßt werden kann derart, daß in Abhängigkeit von der geforderten Beanspruchbarkeit die Anzahl der Hübe beim Prüfvorgang entsprechend gewählt wird.
    Vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen 2 bis 5 entnehmbar.
    Ein im Reaktor mit einem elastomeren Kunststoff modifiziertes Polypropylen hat sich als besonders geeignet zur Herstellung derartiger Innenbehälter erwiesen.
    In der Zeichnung sind ein Prüfmuster sowie eine Vorrichtung zur Durchführung der Prüfung an diesem Muster dargestellt. Es zeigen:
    Fig. 1
    die perspektivische Ansicht einer Prüfprobe in ungefaltetem Zustand,
    Fig. 2
    die perspektivische Ansicht der Prüfprobe nach Durchführung der ersten Faltung,
    Fig. 3
    die perspektivische Ansicht der Prüfprobe nach Durchführung der zweiten Faltung,
    Fig. 4
    im Schema die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen der Proben,
    Fig. 5
    eine Ansicht der Vorrichtung etwa in Richtung des Pfeiles V der Fig. 4,
    Fig. 6
    eine Ansicht der Vorrichtung etwa in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 4,
    Fig. 7
    eine perspektivische Ansicht etwa in Richtung des Pfeiles VII der Fig. 4 in größerem Maßstab,
    Fig. 8
    einen Ausschnitt aus der perspektivischen Ansicht einer doppelt gefalteten Prüfprobe in einer Extremposition während des Prüfvorganges,
    Fig. 9
    eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung der Prüfprobe in der anderen Extremposition.
    Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Ausgangsform der Prüfprobe, die aus der Wand eines Hohlkörpers herausgeschnitten sein kann, ergibt sich auch aus der Notwendigkeit, die Prüfprobe zwecks Durchführung der Prüfung in geeigneter Weise in der Prüfvorrichtung zu befestigen und an ihr bestimmte Bewegungen durchzuführen.
    Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einer Prüfprobe 10 weist einen ersten streifenförmigen Abschnitt 12 auf, an dessen einem Ende sich ein zweiter, im wesentlichen rechteckiger Abschnitt 14 anschließt. Die Breite des ersten Abschnittes 12 nimmt stufenlos zu derart, daß sein dem zweiten Abschnitt zugekehrtes Ende die kleinste Breite aufweist. Da es lediglich der an diesem Ende anschließende Bereich 16 ist, der die für die Durchführung der Prüfung erforderlichen Beanspruchungen erfährt, sind Form und Abmessungen der übrigen Bereiche der Prüfprobe ohne große Bedeutung. Für den Bereich 16 gilt lediglich, daß es möglich sein muß, diesen zweifach zu falten, wobei an die übrigen Bereiche der Prüfprobe, abgesehen von der Möglichkeit der Befestigung der Probe in der Vorrichtung, im wesentlichen lediglich die Anforderung zu stellen ist, daß sie die Faltungen und die für die Prüfung erforderlichen Bewegungen ermöglichen bzw. nicht behindern.
    Ausgehend von dem im wesentlichen ebenen Verlauf der Prüfprobe gemäß Fig. 1 wird diese zunächst etwa um die Linie 18 um im wesentlichen 180° gefaltet, wie dies durch den Pfeil 20 angedeutet ist. Fig. 2 zeigt die Anordnung der Probe 10 nach Beendigung dieses ersten Faltvorganges. Der erste, zurückgefaltete Abschnitt 12 überdeckt ein Teil des zweiten Abschnittes 14. Die Linie 18 entspricht am Ende dieses Faltvorganges der Faltachse, wobei der Endbereich 16 des ersten Abschnittes 12 nunmehr Teil eines doppellagigen Bereiches 17 und die Position der Faltlinie 18 so gewählt ist, daß der doppellagige Bereich 17 mit dem Scheitelbereich der ersten Falte gegenüber der zugeordneten Begrenzungskante 24 des Abschnittes 14 vorsteht.
    Alsdann erfolgt eine zweite Faltung der Prüfprobe etwa entlang der die Symmetrieachse des ersten Abschnittes 12 darstellenden Längsachse 26 desselben, wie dies durch den Pfeil 28 der Fig. 2 angedeutet ist. Es ergibt sich dann in dem gegenüber der Begrenzungskante 24 vorstehenden Bereich 17 die vierlagige Anordnung gemäß Fig. 3, bei welcher die Faltachse 18 der durch die erste Faltung erzeugten Falte ihrerseits eine Faltung um nahezu 180° erfahren hat und die Faltachse 29 der zweiten Faltung etwa der Längsachse 26 entspricht.
    Die gemäß den Darstellungen der Fig. 3 sowie 8 und 9 doppelt gefaltete Prüfprobe wird in die in den Fig. 4 bis 7 dargestellte Prüfvorrichtung 30 eingespannt. Diese Prüfvorrichtung weist einen pneumatischen Zylinder 32 auf. Die Kolbenstange 34 des darin geführten Kolbens ist mit einem Schlitten 36 verbunden, der am Rahmen 38 der Vorrichtung gleitbar geführt ist. Der vom Kolben und damit vom Schlitten 36 ausgeführte Hub hat bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel eine Länge von 30 mm.
    Insbesondere Fig. 7 läßt erkennen, daß auf dem Schlitten 36 eine lösbare Klemmplatte 40 angeordnet ist, die es ermöglicht, den zurückgefalteten, durch die zweite Faltung doppellagigen Bereich am freien Ende des ersten Abschnittes 12 am Schlitten 36 durch eine Schraube 42 festzuklemmen.
    Die Vorrichtung 30 ist weiterhin mit einem stationären Tisch 44 versehen, der an der dem Zylinder 32 abgekehrten Seite des Schlittens 30 etwa in Höhe des letzteren angeordnet ist. Dieser Tisch 44 weist eine Klemmplatte 46 auf, die seitlich angebracht ist und dazu dient, die Prüfprobe 10 im Bereich des zweiten Abschnittes 14, jedoch außerhalb des Bereiches des zweimal gefalteten ersten Abschnittes 12, am Tisch 44 festzuklemmen. Dazu ist ebenfalls eine Klemmschraube 48 vorhanden. Weiterhin ist am Tisch 44 eine mit einer Ausnehmung 50 versehene Leiste 52 mittels Schrauben 54 lösbar befestigt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich die Ausnehmung 50 der Leiste 52 in dem Bereich befindet, in welchem bei in der Betriebslage festgeklemmter Prüfprobe jener vierlagige Bereich 22 derselben zu liegen kommt, der gegenüber der Begrenzungskante 24 des zweiten Abschnittes 12 der Prüfprobe vorsteht. Die brückenartige Leiste 52 hat die Funktion eines Niederhalters für diesen vierlagigen Bereich 22. Demzufolge ist die Höhe der Ausnehmung 50, also deren Erstreckung senkrecht zur Ebene des Tisches 44 so bemessen, daß sie eine gleichmäßige Knickung der Prüfprobe ermöglicht und zu einer einheitlichen Knickung und damit zu einheitlichen Knickwinkeln führt, die während des Walkvorganges im wesentlichen aufrechterhalten werden. Im konkreten Fall, also bei einer Wandstärke der Prüfprobe in den kritischen Bereichen von 1,2 mm, hat die Ausnehmung 50 eine Höhe von etwa 10 mm. Dabei wird andererseits vermieden, daß die Prüfprobe zusätzliche mechanische Beanspruchungen z. B. durch Klemmung oder Reibung, erfährt, die das Prüfergebnis verfälschen können. Auch die Breite der Ausnehmung 50 ist so zu wählen, daß zur Erzielung einheitlicher Prüfbedingungen zusätzliche mechanische Beanspruchungen der Prüfprobe soweit wie möglich vermieden werden.
    Insbesondere die Fig. 7 - 9 lassen erkennen, daß eine Hin- und Herbewegung des Schlittens 36 in den Richtungen der Pfeile 55 bzw. 56 dazu führt, daß der erste Abschnitt 12 der Prüfprobe 10 gegenüber dem zweiten Abschnitt 14 verschoben wird, da der zweite Abschnitt 12 am Tisch 44 festgeklemmt ist und somit der durch die Kolbenstange 34 über den Schlitten 36 auf den ersten Abschnitt 12 der Prüfprobe übertragenen Bewegung nicht folgen kann.
    Fig. 9 der Zeichnung zeigt die Position, die die Prüfprobe, insbesondere deren an den zweiten Abschnitt 14 unmittelbar anschließender vierlagiger Bereich 22 des ersten Abschnittes 12 einnimmt, der durch den Scheitelbereich, welcher der Faltachse 18 der ersten Falte entspricht, begrenzt wird. Die Leiste 52 hält dabei aufgrund der vorerwähnten Höhe der Ausnehmung 50 diesen Bereich in der zusammengefalteten Form derart, daß die vier Lagen jedenfalls im Bereich der Leiste 52 bzw. der Ausnehmung 50 derselben gegeneinander gedrückt sind, so daß die einzelnen Lagen zumindest über Teilen ihrer flächigen Erstreckung aneinander anliegen.
    Eine ausgehend von der Position gemäß Fig. 9 erfolgende Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 56 hat zur Folge, daß, da der erste Abschnitt 12 der Prüfprobe 10 durch den Schlitten 36 vorbewegt wird, andererseits der zweite Abschnitt 14 der Prüfprobe 10 dieser Bewegung nicht folgen kann, der erste Abschnitt 12 gegenüber dem zweiten Abschnitt 14 innerhalb der von letzterem gebildeten Falte in Richtung auf die Leiste 52 verschoben wird. Fig. 7 läßt erkennen, daß die Klemmplatte 46 lediglich den zweiten Abschnitt 14 erfaßt und die vorbeschriebene Bewegung des ersten Abschnittes 12 nicht behindert. Letzterer wird während der Bewegung in Richtung des Pfeiles 56 aus der Lage gemäß Fig. 9 in die gemäß Fig. 8 gebracht, wobei im Zuge dieser Bewegung die Faltachse 18 der durch die erste Faltung entstandenen Falte um die Länge des Hubes 58 in Richtung des Pfeiles 56 verschoben wird. Dabei führt der Scheitelbereich dieser Falte eine Art Rollbewegung aus, die einem Walkvorgang ähnlich ist. Da die erste Falte mit Faltlinie 18 ihrerseits unter Bildung der zur Faltachse 29 gehörenden Falte um etwa 180° gefaltet ist, erfährt das die Prüfprobe 10 bildende Material bei der vorerwähnten Rollbewegung über die Länge des Hubes 58 im Kreuzungsbereich beider Falten eine sehr starke Beanspruchung. Dieser hochbeanspruchte Bereich verläuft entlang der Faltachse 29 der zweiten Falte über die Länge der dazu parallelen Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 56, wobei der Scheitelbereich der Faltachse 18 entlang der Faltachse 29 abgerollt wird. Die Art dieser Beanspruchung entspricht etwa der Art der Beanspruchung, die das Material in den Bereichen des Innenbehälters erfährt, in welchem sich zwei Falt- oder Knicklinien schneiden. Die als Niederhalter wirkende Leiste 52 verhindert dabei, daß die gefalteten Bereiche aufgrund der Elastizität des Materials und/oder der zur Einwirkung kommenden Kräfte sich öffnen, also auseinanderfalten. Es können so genau definierte und reproduzierbare Bedingungen für die Durchführung derartiger Tests festgelegt werden.
    Nach Abschluß der Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 56 erfolgt die Rückbewegung in Richtung des Pfeiles 55 um den Weg 58, bei welcher wiederum das Abrollen der ersten Falte mit dem Scheitelbereich der zugehörigen Faltachse 18 entlang der Faltachse 29 der zweiten Falte erfolgt, wobei lediglich die Bewegungsrichtung und damit auch die Richtung der Beanspruchung des Materials im Vergleich zum ersten Hub in Richtung des Pfeiles 56 umgekehrt sind.
    Das in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Prüfmuster hat eine Gesamtlänge von etwa 220 mm, von welcher etwa 150 mm auf den ersten Abschnitt 12 entfallen, an welchem die Prüfung durchgeführt wird. Am Übergang zwischen erstem Abschnitt und zweitem Abschnitt weist der erste Abschnitt 12 eine Breite von 20 mm auf. Der erste Abschnitt verbreitert sich zu seinem freien Ende kontinuierlich und symmetrisch auf eine Breite von 70 mm. Diese Verbreiterung dient insbesondere der besseren Handhabung, insbesondere bei der Durchführung der zweiten Faltung um die Längs- und Symmetrieebene des ersten Abschnittes. Der Bereich des ersten Abschnittes 12, an welchem die Prüfung durchgeführt wird, also jenes Bereiches, entlang welchem der Scheitelbereich der ersten Falte hin- und herbewegt wird, hat eine Breite von etwa zwischen 25 mm und 35 mm.
    Wenn vorstehend von einer Faltung von jeweils 180° gesprochen wird, dann soll dies bedeuten, daß die beiden Schenkel jeder Falte möglichst bis zur Anlage einander gebogen werden. Aufgrund der Wandstärke des Prüfmusters von 1,2 mm wird es sich bei den Angaben der Faltwinkel immer um Annäherungswerte handeln. Dies ergibt sich auch daraus, daß, wie bereits erwähnt, die Höhe der Ausnehmung 50 in der Leiste 52 relativ zur Summe der Dicken aller Lagen des Prüfmusters so bemessen sein muß, daß einerseits die Faltung so eng wie möglich aufrechterhalten bleibt, andererseits die Bewegung der inneren Doppellage nicht durch Klemmung und/oder Reibung an der äußeren Lage behindert wird oder zu einer unerwünschten Erwärmung führt.
    Es ist ggf. auch möglich, das Prüfmuster nicht durch Heraus-trennen eines entsprechenden Abschnittes aus der Wandung eines Innenbehälters herzustellen, sondern durch andere Mittel, beispielsweise durch Pressen des zu prüfenden Kunststoffes, wenngleich die Verwendung eines Ausschnittes aus der Wandung eines im Extrusions-Blasverfahren hergestellten Innenbehälters wegen der besseren Vergleichbarkeit der Vorzug zu geben sein wird.
    Es kommt bei diesem Prüfverfahren nicht so sehr darauf an, genau die Bedingungen und Beanspruchungen zu reproduzieren, die in der Praxis zu beachten sind bzw. auftreten. Tatsächlich wird das vorstehend beschriebene Prüfverfahren zu einer wesentlich stärkeren Beanspruchung des Materials führen als sie in der Praxis auftritt. Dies stellt aber keinen Nachteil dar, da es ohne Schwierigkeiten möglich ist, eine Beziehung beispielsweise zwischen der Anzahl der Hübe, die das Material beim Prüfverfahren ohne merkliche Beeinträchtigung seiner Eigenschaften unterzogen wird, und der Haltbarkeit bei den in der Praxis zu erwartenden Beanspruchungen herzustellen.

    Claims (5)

    1. Flexibler Behälter aus thermoplastischem Kunststoff für fließfähige Füllgüter, der bei Gebrauch in einen ihn stützenden Außenbehälter eingestellt ist, wobei der Außenbehälter an die Größe und die Form des gefüllten Innenbehälters angepaßt werden kann, um seine Stützfunktion zu erfüllen und wenigstens der flexible im Extrusions-Blasverfahren hergestellte Innenbehälter in leerem Zustand in eine Gestalt zusammenfaltbar ist, in welcher er ein wesentlich geringeres Volumen aufweist als in gefülltem Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter, der ein Füllvolumen von wenigstens 450 l aufweist, aus einem im Reaktor mit einem elastomeren Kunststoff modifizierten Propylen mit einem E-Modul von < 100 MPa besteht und bei der Erprobung auf Knickbeanspruchbarkeit folgenden Voraussetzungen genügt:
      An einem in seinem Ausgangszustand im wesentlichen ebenen Prüfmuster aus dem thermoplastischen Kunststoff mit einer Wandstärke von etwa 1,2 mm in Form eines Materialstreifens mit einer Breite zwischen 20 und 70 mm, welches zunächst einmal quer zu seiner Längsrichtung gefaltet wurde, so daß die Achse dieser ersten Falte quer zur Längsachse des Streifens verläuft, und danach ein zweites Mal gefaltet wurde derart, daß die Achse dieser zweiten Faltung im wesentlichen parallel zur Längsachse des Streifens verläuft, werden die beiden inneren der durch die zweite Faltung erzeugten Lagen im wesentlichen parallel zur Faltachse dieser zweiten Faltung relativ zur ersten, außen befindlichen Lage linear hin- und herverschoben, wobei der Verschiebeweg etwa 30 mm beträgt und dabei alle vier Lagen des Prüfmusters in einer Position gehalten werden, in welcher sie zumindest in dem Bereich, in welchem die Faltachse der ersten Faltung hin- und herbewegt wird, wenigstens in Teilbereichen ihrer flächigen Erstreckung aneinander anliegen, wobei die Prüfung bei folgenden Randbedingungen durchgeführt wird:
      Raumtemperatur: 22° C
      relative Luftfeuchtigkeit: 55%
      Hubgeschwindigkeit: 30 Hübe/min.
      Hub: 30 mm
      und das Prüfmuster mindestens 1000 Hubbewegungen unterzogen wird, ohne daß im Hubbereich irgendwelche Beschädigungen des Prüfmusters eintreten, die am Innenbehälter zu einer Beeinträchtigung seiner Funktionstüchtigkeit führen würden.
    2. Flexibler Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfmuster mindestens 2000 Hubbewegungen unterzogen wird, ohne daß im Hubbereich irgendwelche Beschädigungen des Prüfmusters eintreten, die am Innenbehälter zu einer Beeinträchtigung seiner Funktionstüchtigkeit führen würden.
    3. Flexibler Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfmuster mindestens 5000 Hubbewegungen unterzogen wird, ohne daß im Hubbereich irgendwelche Beschädigungen des Prüfmusters eintreten, die am Innenbehälter zu einer Beeinträchtigung seiner Funktionstüchtigkeit führen würden.
    4. Flexibler Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfmuster mindestens 10000 Hubbewegungen unterzogen wird, ohne daß im Hubbereich irgendwelche Beschädigungen des Prüfmusters eintreten, die am Innenbehälter zu einer Beeinträchtigung seiner Funktionstüchtigkeit führen würden.
    5. Flexibler Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Wandstärke in den zu faltenden Bereichen zwischen 0,8 und 1,5 mm liegt.
    EP95101665A 1994-02-19 1995-02-08 Flexibler Behälter aus thermoplastischem Kunststoff für fliessfähige Füllgüter Expired - Lifetime EP0668222B1 (de)

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