DE1949834A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Erzeugnissen aus Thermoplasten - Google Patents

Description

DR. ING. F. WUBSTHOFF 8 MÜNCHEN 9O 1 Q / Q O 0 /,

DIPPING, β. PULS SCHWEIGEHSTHASSKb V 4 V V V H

DR.B.T.BBOHMANN TSLxroir 22 06 51 DR. ING. D. BEHRENS rliouhxisussii PATEKTUfWlITS nioMoiPATMT münchxk

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Beschreibung zu der Patentanmeldung

ROSEDALES & ENGEL PARTHERSHIP, Hamilton, Bermuda

betreffend

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Erzeugnissen aus !Thermoplasten.

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Erzeugnissen aus Thermoplasten«

Aus Thermoplasten bestehende Erzeugnisse, z.B. Rohre, werden gewöhnlich im Wege des Strangpressens hergestellte Strangpressen sind jedoch kostspielig, und daher ergeben sich auch bei der Herstellung von Erzeugnissen mit Hilfe des Strangpreßverfahrens hohe Kosten.

Gemäß der Erfindung wurde nunmehr festgestellt, daß sich Erzeugnisse aus !Thermoplasten, insbesondere rohrf örmige Erzeugnisse von großem Durchmesser, z.B. Rohre oder Ventilationskanäle, auf wirtschaftlichere Weise mit Hilfe eines Sinterformverfahrens herstellen lassen. Die zur Durchführung dieses Verfahrens benötigte Vorrichtung ist erheblich billiger als eine entsprechende Strangpresse.

Zwar ist es bereits bekannt, Erzeugnisse aus Thermoplasten mit Hilfe des Sinterformverfahrens herzustellen, doch sind die bis jetzt gebräuchlichen Verfahren und Vorrichtungen sehr aufwendig. Bei Vorrichtungen bekannter Art

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wird gewöhnlich eine bestimmte Charge aus einem pulver- oder teilchenförmigen Thermoplast verarbeitet, die in eine Form eingeführt wird. Dann wird die Form .geschlossen, erhitzt und einer Taumelbewegung ausgesetzt, so. daß sich eine gesinterte Schicht aus dem thermoplastischen Material auf der Innenfläche der Form aufbaut, so daß das gewünschte Erzeugnis entsteht. Je größer das herzustellende Erzeugnis ist, desto größer ist auch die benötigte Form, und desto teurer wird die Vorrichtung, mittels deren die Form gedreht oder in eine ,Taumelbewegung versetzt wird. Die zum Bewegen der Formen dienenden Vorrichtungen weisen ferner den Nachteil auf, daß sich der größte Teil des Werkstoffs an den Enden der Form ansammelt, so daß Erzeugnisse mit einer ungleichmäßigen Wandstärke entstehen.

Bei diesem Verfahren wird der Ausdruck "Sintern¹¹ häufig gleichbedeutend mit dem Ausdruck "Schmelzen" benutzt. Unter dem Sintern wird jedoch ein Verfahren verstanden, bei dem Teilchen aus einem thermoplastischen Material dadurch miteinander verbunden werden, daß sie auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der die Teilchen in einem solchen Ausmaß schmelzen, daß sie miteinander verschmelzen bzw. verbunden werden.

Die Erfindung sieht nunmehr ein einfaches, mit geringen Kosten und im wesentlichen automatisch durchführbares Verfahren sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung vor, die es ermöglichen, mit Hilfe des Sinterverfahrens Erzeugnisse aus Thermoplasten und insbesondere rohrförmige Erzeugnisse herzustellen, die eine gleichmäßigere Wandstärke aufweisen.

Genauer gesagt sieht die Erfindung ein Verfahren zum ^; Formen von thermoplastischen Erzeugnissen durch einen Sintervorgang vor, das Maßnahmen umfaßt, um eine Form mit einer die Außenform des herzustellenden Erzeugnisses be-

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stimmenden inneren Wandfläche um ihre Längsachse zu drehen, um ein durch Sintern formbares thermoplastisches Material in diessich drehende Form einzuführen und es durch sie hindurchzuleiten, um das die Form durchlaufende Material auf eine Temperatur zu erhitzen, die eine Sinterung eines Teils des Materials in der Form ermöglicht, und um den erhitzten, noch nicht gesinterten Teil des Materials durch die Form hindurch erneut umzuwälzen, während die Form weiter gedreht wird, wobei das Material erhitzt wird, um weitere Teile des Materials in der Form zu sintern, bis das Erzeugnis die gewünschte Wandstärke erreicht hat.

Ferner sieht die Erfindung eine Vorrichtung zum Formen. thermoplastischer Erzeugnisse durch einen Sintervorgang vor, die eine Form mit einer die Außenform des herzustellenden Erzeugnisses bestimmenden inneren Wandfläche umfaßt, ferner eine Vorrichtung zum Drehen der Form um ihre Längsachse, eine Vorrichtung zum Zuführen thermoplastischen Materials zu der umlaufenden Form und zum Hindurchleiten von Material durch die Fora, eine Vorrichtung sram ErMtsen des Materials, während das Material durch die Form hindurchgeleitet wird, um das Material auf eine Temperatur zu bringen, die das Sintern eines Teils des Materials in der Form ermöglicht, sowie eine Vorrichtung zum erneuten Umwälzen des noch nicht gesinterten erhitzten Teils des Materials, das aus der Form austritt und durch diese Vorrichtung der sich drehenden Form erneut zugeführt und hierbei weiter erhitzt wird.

Eine Anwendbarkeit der Erfindung ist insbesondere bei der Herstellung von Bohren oder Kanalteilen gegeben. Die einseinen Bohr- oder Kanaläbschnitte können auch leicht mit glockenförmigen oder erweiterten Enden versehen werden, um die Herstellung von Verbindungen zwischen mehreren solchen Abschnitten zu erleichtern· Zwar haben die hergestellten Erzeugnisse vorzugsweise eine zylindrische Form, doch können sie auch eine elliptische oder sogar eine rechteckige Quer-

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schnittsform erhalten. Ferner ist em möglich, andere Erzeugnisse herzustellen, z.B. langgestreckte rohrförmige Aufgabebehälter oder dergleichen, bei denen mindesten« ein Ende teilweise geschlossen ist.

Da die Vorrichtung von einfacher Konstruktion ist und sich leicht transportieren läßt, ist es ohne weiteres möglich, die "Vorrichtung an einer Baustelle aufzustellen und dort die benötigten Gegenstände wie Rohre oder Kanalteile zu erzeugen·

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine erfindungegemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht.

Die insgesamt mit 1 bezeichnete Sinterformvorrichtung

eignet sich insbesondere zur Herstellung großer zylindrischer Erzeugnisse aus SHieraioplasten. Die Vorrichtung 1 umfaßt eine zylindrische Forsi 3d äeren innendurchmesser unter Berücksichtigung der Schrumpfung des Materials im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des herzustellenden Rohrs oder dergleichen ist. Die Form ist an beiden Enden offen und umfaßt einen Einlaß 5 und einen Auslaß 7.

Die Form 3 ist in einem Gestell 9 mit Hilfe von mindestens zwei Sätzen von durch das Gestell unterstützten Rollen 11 drehbar gelagert. Jeder Satz von Hollen unterstützt die zylindrische Form an ihrem Umfang, und die Rollensatz sind in Abständen längs der Achse der Form verteilt. Erforderlichenfalls kann man Führungs- oder Laufflächen auf denjenigen Umfangsabschni tten der Form vorsehen, die mit den Lagerrollen 11 zusammenarbeiten. Die Form 3 ist auf dem Gestell 9 gemäß der Zeichnung vorzugsweise unter einem kleinen

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Winkel geneigt angeordnet, d.h. ihre Längsachse bildet einen kleinen Winkel »it der Waagerechten. Der Einlaß 5 befindet sich an. dem oberen oder höher angeordneten Ende der geneigten Form, während sich der Auslaß 7 an ihrem unteren Ende befindet, ^a die Form geneigt ist, wird das ihr über den Einlaß 5 zugeführt© zu formende thermoplastische Material durch die Schwerkraft durch die Form hindurch bewegt, wenn, die Form gedreht wird. In bestimmten Anwendungsfällen könnte man die Form auch waagerecht anordnen, und man könnte an ihrem Einlaß ein Gebläse vorsehen, mittels dessen ein Luftstrom durch die Form geleitet wird, um das Material durch die Form hindurchzublasen, während die Form gedreht wird.

Ferner ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Form antreibt und sie auf den Bollen des Gestells um ihre Längsachse dreht. Die Antriebsvorrichtung kann einen nahe einem Ende der Form 5 angeordneten, die Form umschließenden Zahnkranz 33 umfassen, der durch ein auf dem Gestell gelagertes Zahnrad 15 angetrieben wird* Mit der das Zahnrad 15 tragenden Welle ist ein Kettentrieb 17 verbunden, der durch einen Motor 19 angetrieben werden kaxm, so daß das auf dem Gestell gelagerte Zahnrad 15 den Zaimkransi 13 der- Form antreibt, um die auf den Rollen 11 gelagerten Form zu drehen_o

Da die Fora 3 lediglich auf den diw?ch das Gestell 9 unterstützten Sollen 11 mnt, und zwar auch dasa_§ wenn das Gestell etwas geneigt ist_f kaan ma#. die Form leicht γοη den Gestell abnehmen und eis durch e±np Form sit anderen Abmes-» sungen ersetzen.

Die Form wird erhitzt, während sit mslämft. Di© Heiz«* Vorrichtung kann ein oder mehrere Brennstoffvörteiltmgsröfree 21 umfassen, die von dem Gestell 9 getragen wanden und sich unterhalb der For» parallel zu deren Asfcs© fiber dis ganze Länge der Form erstrecken» Dem bzw» jedem VerteUexpoh? 21

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wird der. Brennstoff über eine Speiseleitung 23 sugefttfert· Über die ganse L'änga d@e» tosw® jedes Verteilerrohr· sind i» Abständen nehrtft Brenner 25 verteilt, ϋ·?·η Flamm·* aaf die Umfangsfl&she der Fora gerichtet sind» se dass die Form während ihrer Drehbewegung gltiohmäsisig erhitst wird« Zum Irhitsseii des ¥erkat©ff@ kann, auch «tin® andere ?orrioMmn£ vorf·»·- hen sein·

Bern üirtiiJht angeordneten Einlass 5 der For» 5 wird daroh eine Beschickungsvorrichtung, die ©inen nahe den lialaes neten Ai&fgatoa-behälter 27 iwfaesi;, ©is eint®rfähig®r st;is©fe®r ¥©rkst©ff anfsffihrt« B®r Aufealstbahält·? weist as. sein®® unteres. lal® ©iae öffEang amf^^kit eich ein« tob der öffnung a&lae i@E Einlaee 5 «a» Ißa@f®n der For» führend· Rutsche 31 ansohlisist® Im §xm, lufgahehehäXter 27 kann nah· «einer AbgabeSffiiung βίκ.® f3rä@rschneoke 35 angeordnet sein, di· den ¥|rketoff aus dem Behälter kontinuierlich su der Rutsche 31 förderte Der Qu®ri@tinitt der Behälteröffnung und/oder die Ualauffs^ohwimäiglsit der förderschnecke 35 kann f@ «isii«·» stellt w®rdta_f dass der. For» 3 je Zeiteinheit di® gewünschte

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direkt tu dem Einlaß 5 der Form oder dem Aufgabebehälter 27 zurückfordert.

Gegebenenfalls kann man eine oder mehrere Vorrichtungen vorsehen, mittels deren dem zu formenden Material Zusatzstoffe zugeführt «erden können, um die Eigenschaften des hergestellten Erzeugnisses zu verbessern. Biese Vorrichtungen können die Zusatzstoffe direkt dem Aufgabebehälter zuführen« in dem sie durch ein nicht*^dargestelltes Rührwerk mit dem zu formenden Material gemischt werden; gemäß der Zeichnung können diese Vorrichtungen jedoch auch abgemessene Mengen der Zusatzstoffe dem zu formenden Material zuführen, während dies·« in die Form 3 eingeleitet wird. Ferner könnte man die Zusatzstoffe dem Material über Verteilerrohre beimischen, die direkt in den Einlaß der Form hineinragen· Das zu formende Material wird dann durch die Drehbewegung der Form mit den Zusatzstoffen gemischt. Jede Vorrichtung zum Zuführen eines Zusatzstoffs kann einen Vorratsbehälter 43 für den betreffenden Zusatzstoff umfassen. Eine sich an den Behälter anschließende Rohrleitung 45 führt $&n durch eine Zumeßpumpe 47 geförderten Zusatzstoff siiis^ Terteilungsvorricfctning 49, z.B. einer Spritzdüse zu, mittels de??en dem zu formenden Material eine abgemessene Menge des Zusatzstoffs beigefügt wird. Die Spritzdüse kann in unmittelbarer Nähe des Einlasses 5 der Form angeordnet sein. Wenn nur eine einzige Förderschnecke vorgesehen ist, um das nicht gesinterte Material erneut dem Einlaß der Form zuzuführen, kann man die Zusatzstoffe dem Material beifügen, während es von der Förderschnecke mitgenommen wird, so daß das Material und die Zusatzstoffe gründlich gemischt werden.

Beim Betrieb, der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine vorbestimmte Charge eines thermoplastischen Materials, das zur Sinterung geeignet ist, von dem Aufgabebehälter 27 aus dem Einlaß der erhitzten um!aufenden zylindrischen Form zugeführt. Die kenge

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des zuzuführenden thermoplastischen Materials richtet eich nach den Abmessungen und der Wandstärke des herzustellenden Erzeugnisses. Sobald der ZufuhrungsVorgang einmal begonnen hat, wird er vorzugsweise' kontinuierlich fortgesetzt, bis die gesamte Materialmenge gesintert und zu dem Erzeugnis sit den gewünschten Abmessungen verarbeitet worden ist. Zu den zum Formen durch Sintern geeigneten Thermoplasten gehören die Polyolefine, s. B. Polyäthylen, doch kann man auch andere Materialien verwenden, z. B. Äthylenvinylaeetat-Misehpolyeerisate oder andere Mischpolymerisate von Äthylen. Sas Material kann in einer geeigneten festen Form verwendet werden, z. B. als Pulver oder Granulat oder in Gestalt von Pellets.

Ba sich die Form langsam dreht und unter einem kleinen Winkel gegen die Waagerechte geneigt ist, bewegt sich das Material unter der Wirkung der Schwerkraft innerhalb der Form stetig nach unten, um die Form über den Auslas« zu verlassen und zu der Rückftihrungs-Fördervorrichtung zu gelangen· Während des Zuführens des Materials wird die For» beheizt, um das Material in der rohrähnlichen Form auf «ine Temperatur zu erhitzen, bei der ein Teil des Materials gesintert werden kann. Hierbei bildet ein Teil des die Form durchlaufenden Materials auf der erhitzten Innenwand der For» eine dünne Schicht. Die Temperatur, auf die das Material su erhitzen ist, richtet sich nach den Eigenschaften des verwendeten Materials. Der jetzt erhitzte, noch nicht gesinterte Teil dea Materials, der aus der Form austritt, wird erneut dem Aufgabe-behälter zugeführt oder direkt wieder in die Form eingeleitet, so dass das Material ständig sirkullert und sieh in der Form eine Materialschicht aufbaut, die schlieesllch die gewünschte Wandstärke des rohrförmigen Erzeugnisses erreicht, dessen Aussenform durch die Gestalt der Innenwand der Form bestimmt ist» Da das der Form erneut zugeführte Material bereits erhitzt ist, Sa es die Worm vorher durchlauf «ei fa&to.

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läuft das Verfahren schneller ab, als wenn man einen Strom nicht erhitzten Materials durch die Form leiten und das Material nicht erneut der Form zuführen würde.

Das Verfahren wird fortgesetzt, bis die gesamte Materialmenge gesintert worden ist. Dann wird die Beheizung der Form unterbrochen, doch kann die Form weiter gedreht werden, während sich das Erzeugnis abkühlt. Während dieser Abkühlung schrumpft oder schwindet das Material des Erzeugnisses in einem gewissen Ausmaß, so daß das Erzeugnis der Form leicht entnommen werden kann. Erforderlichenfalls kann man die Form zweiteilig ausbilden, um eine leichtere Entnehme des fertigen Erzeugnisses zu ermöglichen. Um das Entleeren der Form zu erleichtern, kann man die Innenwand der Form ferner mit einem geeigneten !Trennmittel, z.B. Silicon, überziehen, bevor mit der Durchführung des beschriebenen Verfahrens begonnen wird.

Bei der Herstellung eines Erzeugnisses mit bestimmten Abmessungen kann, man die Drehgeschwindigkeit der Form, die Materialzuführungsgeschwindigkeit und den kleinen Neigungswinkel der Form so wählen bzw. so regeln, daß jeweils ein Teil des die Form durchlaufenden Materials gesintert wird. Um ein Beispiel zu geben, sei erwähnt, daß bei dsr Herstellung eines Eohrs aus Polyäthylen mit einer Längw von etwa 4600 mm, einem Durciamesser von etwa 610 mm und einer Wandstärke von etwa 5» 5 mm die Form unter einem Winkel von 5° gegen die Waagerechte geneigt war, daß die Form mit einer Geschwindigkeit von 9 U/min gedreht wurde, und daß pulverförmiges Polyäthylen in einem Mengenstrom von etwa 18 kg/min durch die Form geleitet wurde.

Das Verfahren ermöglicht einen automatischen betrieb der Vorrichtung. Mach der Inbetriebsetzung kann die Vorrichtung unbeaufsichtigt bleiben, da die Zufuhr und Umwälzung des Materials automatisch kontinuierlich fortgesetzt wird,

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bis die gesamte Materialmenge gesintert worden ist. Man kann geeignete Fühlvorrichtungen und automatische Steuervorrichtungen benutzen, mittels deren festgestellt wird, wann die gesamte Materialmenge gesintert worden ist, und die dann die Beheizung der Form unterbrechen.

Man kann dem Material während der Herstellung des Erzeugnisses Zusatzstoffe beifügen, um dem fertigen Erzeugnis besondere Eigenschaften zu verleihen* Beispielsweise kann man weniger leicht entflammbare Rohre oder Kanalteile herstellen, indem man dem zu einem Rohr zu verarbeitenden Material die Entflammung verzögernde Stoffe beifügt. Biese Stoffe bewirken bei dem fertigen Erzeugnis eine Verringerung der Entflammbarkeit, da sie bei erhöhten Temperaturen eine Schicht aus einem chemisch neutralen Gas erzeugen, die den in der Luft enthaltenen Sauerstoff daran hindert, zu der heissen Fläche des aus dem Kunststoff geformten Gegenstandes zu gelangen und das Material zu entzünden. Bie Verwendung solcher die Entflammung verzögernder Stoffe ist bei einem Sinterverfahren jedoch schwierig, da das zu formende Material während der Sinterung keinen Druck ausgesetzt ist. Unter atmosphärischen Bedingungen würden viele der bekannten, die Entflammung verzögernden Mittel zur Bildung von Gasblasen in dem fertigen Erzeugnis führen* Es hat sich jedoch gezeigt, dass man bei einem Sinterformverfahren bestimmte bekannte, die Entflammung verzögernde Stoffe verwenden kann, ohne dass in dem Erzeugnis Gasblasen entstehen; zu diesen Stoffen gehören die unter den gesetzlich geschützten Bezeichnungen "Broakal P-67ⁿ, "Bromphthal^/un^i^iorparafine" käuflichen Stoffe sowie Tetrabromäthan, Tetrabromcyclododeean, Hexahromcyclododecan, Pentabromdiphenylather und Antimontriozid. Diese Entflamnungsverzögerer werden dem zu formenden Material in einer sol- ' chen Menge beigefügt, dass sie etwa 5 bis etwa 20 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes des Materials und der Flammenverzögerer ausmachen. Bei einem typischen Beispiel wurden 15 Gewichtsteile Pentabromdiphenyläther und 3 bis 6 Gewichts-

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teile Antimontrioxid, 100 Gewichtsteilen eines Polyäthylens von geringem spezifischem Gewicht beigefügt.

Ferner kann man die Festigkeit der mit Hilfe des Sinterverfahrens geformten Erzeugnisse durch eine Vernetzung des thermoplastischen Materials durch die Beigabe geeigneter Vernetzungsmittel erhöhen. Eine solche Vernetzung bewirkt z.B. bei Polyäthylen, daß der aus dem Polyäthylen hergestellte Gegenstand nicht so leicht bei relativ niedrigen Temperaturen schmilzt} ferner wirkt eine solche Vernetzung der Neigung des Materials zum Kriechen und zur Bildung von ßpannungsrissen unter der Einwirkung bestimmter Umgebungsbedingungen entgegen. Durch eine Vernetzung werden ferner die Alterungs- und Witterungsbeständigkeit sowie der Widerstand gegen eine Entflammung verbessert, das Material erhält eine gute Widerstandsfähigkeit bei tiefen Temperaturen, und es wird eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien und Lösungsmittel erzielt. Als insbesondere für Polyäthylen geeignete Vernetzungsmittel seien Ditertiärbutylperoxid, Dicumylperoxid und Tertiärbutyl cumylp eroxid genannt. Diese Peroxide werden mit dem Polyäthylenpulver gründlich gemischt, wobei man 0,5 "bis 5 Gewichtsteile auf 100 Gewicht steile Polyäthylen verwendet; die Peroxide werden dann durch die erhitzte umlaufende rohrförmige Form geleitet, wobei sie eine Vernetzung der Polyäthylenmoleküle bewirken. Man kann die Peroxide ä&m Material sowohl in flüssiger Form als auch in Form eines Pulvers beifügen.

Wie erwähnt, spielt sieh das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich ab, und der nicht gesinterte Teil des Thermoplastes, der erneut durcli die Form geleitet wird, wird während einer bestimmten Seit auf einer erhöhten Temperatur gehalten. Viele der Entflann^.'igsverzÖgerer und der Vernetzungsmittel, die dem Thermcplao--; ''figeliig::- werden, haben einen niedrigen Siedepunkt. Wenr,. j^an nie j ..- :■:::'£·& Torssssiiene dieser Mittel dem ^ "ε "^tIe*. ™c--£o?t bei:· ^e^f~iη c/?:? TAirch

des Verfahrene beifügen würde, bestände die Gefahr, daß diese Stoffe während des Ablaufe des Verfahrens verdampfen, Bo daß das fertige Erzeugnis· seiüießlich weniger als die gewünschte Menge der Zusatzstoffe .enthält. Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Zusatzstoffe mit niedrigem Siedepunkt verwendet werden, ist es daher zweckmäßig, die Zusatzstoffe dem thermoplastischen Material während der gesamten Dauer des "Arbeitsgangs zum Formen eines Erzeugnissee beizumischen, statt sie dem Material am Beginn des Arbeitsgangs in Form einer einzigen Charge beizufügen. Ein bevorzugtes Verfahren zum Abgeben der Zusatzstoffe besteht darin, daß man die Zumeßpumpen 4? benutzt, um dem zu verarbeitenden Material · kontinuierlich oder intermittierend kleine Teile der gesamten Menge beisnftgea,, die während der ganzen Dauer dee Arbeit sgangs beigefügt werden soll» Man kann den zugeführten Mengenstrom so regeln, daß am Ende des Arbeitsgangs dem Material die erforderliche SesamtBenge an Zusatzstoffen beigefügt worä,©n ist«, Me Zusatzstoffe werden mit de» Material in der !©xs geaiselrör, wataesÄ sich die Form dreht· Werden flüssige Zusatzstoff© v"®S'3®nä@t_t kann man sie dem Material während der ganzen Baias'x* cl©§ Irbeitegangs in Form eines Sprühstrahl s anflihres_o Wenn ©s sich 12m pulverförmige Zusatzstoffe handelt, kann ssb. sie in des gem.lnscg.tea Mengen in Form eines trockenen Sprühstrahls oder sit Hilfe einer schwingenden Zuführungsvorrich.tung zuführen.·

Bas erfindungsgemäße Verfahren kann ohne weiteres auch dazu dienen, Erseugnisse zu formen, die zwei oder mehr gesinterte Sehichten aas verschiedenen Materialien umfassen, wobei sich die Schichten bezüglich ihrer Eigenschaften unterscheiden« Beispielsweise kann man Rohre herstellen, die eine äußere Schicht aus einem bestimmten Material umfassen, dea gegebenenfalls Zusatzstoffe zur Erhöhung der Festigkeit dieser Schicht beigefügt sind, sowie eine innere Schicht, die aus einem korrosionsbeständigen Material besteht. Die erste äußere Schicht wird aus einer vorbestimmten Charge einer

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Materialart mit oder ohne Zusatzstoffe hergestellt, und dann kann man eine vorbestimmte Menge eines zweiten Materials, das gegebenenfalls ebenfalls Zusatzstoffe enthält, in der !Form zu einer inneren Schicht verarbeiten, die durch den Sintervorgang fest mit der äußeren Schicht verbunden ist.

Man kann dem thermoplastischen Material zur. Färbung dienende Zusatzstoffe beifügen, um Erzeugnisse von unterschiedlicher Farbe herzustellen. Bei der Herstellung von Erzeugnissen, die zum Transport oder zur Lagerung von Nahrungsmitteln dienen sollen, kann man das betreffende Erzeugnis jeweils aus zwei Schichten aufbauen, von denen die innere Schicht ungefärbt bleibt, um eine Verunreinigung des Nahrungsmittels zu verhindern, während die äußere Schicht gefärbt ist. Ein sich aus zwei Schichten zusemmensetzendes Erzeugnis zum Aufnehmen von Nahrungsmitteln könnte ferner mit einer äußeren Schicht versehen werden, die einen Inhibitor für ultraviolettes Licht enthält, durch den eine Schädigung des thermoplastischen Materials verringert oder verzögert wird, wenn das Erzeugnis ultraviolettem Licht ausgesetzt wird. Die innere Schicht würde in diesem Fall aus einem normalen !Thermoplast bestehen, dem keine Inhibitoren beigefügt sind. Als Inhibitor für ultraviolettes Licht ist Ruß geeignet, der dem thermoplastischen Material für die äußere Schicht in einer Menge beigefügt wird, die etwa 2,5 Gewichtsprozent des Gewichtee des Thermoplasten entspricht. Natürlich, könntje man einen Inhibitor für ultraviolettes Licht auch dann verwenden, wenn nur aus einer einsigen Schicht bestehende Erzeugnisse liergestellt werden.

Zwar hat die Form bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform eine zylindrische Gestalt, doch kann sie auch, eine andere Querschnittsform, z.B. eine elliptische oder sechseckige (^ierachnittsform, erhalten, die Form braucht nicht über ihre gaojse länge eine gleichmäßige Quersehnittsform aufzuweisen· Vielmehr könnte eich die Form von einem Ende

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zum anderen Ende verjüngen, oder sie könnte an einem Ende oder beiden Enden einen Abschnitt mit einem größeren oder kleineren Querschnitt aufweisen· Weiterhin könnte man die Form so ausbilden, daß sie Abschnitte umfaßt, die sich bezüglich ihrer Wandstärke unterscheiden, und wenn eine solche Form über Ihre ganze Länge gleichmäßig beheizt wird, ist es möglich, ein Erzeugnis herzustellen, das Abschnitte von unterschiedlicher Wandstärke umfaßt, ^er dickere Wandabschnitt der Form läßt weniger Wärme durch, und daher wird im Bereich dieses Abschnitts weniger Material gesintert als in dem durch die dünnere Wand abgegrenzten Abschnitt· Ferner kann man Erzeugnisse mit Abschnitten von unterschiedlicher Wandstärke herstellen, indem man die Wärmemengen variiert, die den verschiedenen Abschnitten der Form zugeführt werden·

Patentansprüche ι

Claims (1)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren sum Formen von Erzeugnissen mit einer vorbestimmten Wandstärke aus einem Thermoplast mit Hilfe eines Sintervorgange, dadurch gekennzeichne t, daß eine Form mit einer die AuSenform des Erzeugnisses bestimmenden inneren Wandfläche um ihre Längsachse gedreht wird, daß ein durch Sintern formbarer Thermoplast in die sich drehende Form eingeführt und durch sie hindurchgeleitet wird, !aider sich durch die Form hindurch bewegende Thermoplast auf eine solche Temperate,!? erhitzt wird, daß ein Teil des Thermoplastes in der Form gstfiafcert Worden kann_f und daß der erhitzte, nicht geeinter fco IViI, dsa Siesneplaetets erneut durch die Form geleitet wird, wätairn. ι*?.':. ' s. "^,"',,--.π? gedreht wird und der Thermoplast erhitzt wird, as» ο,δ£, -.wltQX-z Teil-B &3& Thermoplaste* in der Form gesintert werden» Mo das herzustellende Erzeugnis eine vorbestimmte Wandstärke erreicht hat.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoplast bzw. das Material durch Beheizen der sich drehenden Form erhitzt wird.

   3. Verfahren nach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material unter der Wirkung der Schwerkraft durch die sich drehende Form hindurchgefördert wird, und daß das Material während einer Zeitspanne in der Form zurückgehalten wird, die ausreicht, um eine Sinterung eines Teils des Materials in der Form zu ermöglichen.

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   4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 zum Herstellen eines Erzeugnisses mit Abschnitten von vorbestimmter unterschiedlicher Ws:ndstärke_? dadurch gekennzeichnet , daß die Unterschiede bezüglich, der Wandstärke dadurch herbeigeführt werden, daß die Beheizung der Form entsprechend geregelt wird, d.h. daß den Abschnitten der Form zum Erzeugen von eine größere Wandstärke aufweisenden Abschnitten des Erzeugnisses mehr Wärme zugeführt wird als den zur Erzeugung von eine kleinere Wandstärke aufweisenden Abschnitten des Erzeugnisses dienenden Abschnitten der Form.

   5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5 zum Herstellen eines rohrförmigen Erzeugnxsses mit einer vorbestimmtea Wandstarke wobei die Wand zwei Schichten aus Materialien alt unterschiedlichen Eigenschaften umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Material der "beheizten, sich drehenden Form angeführt und durch die Fons hindurch erneut umgewälzt wird, so daß sieh eine erste äußere Schicht aufbaut, deren Dicke einen !Teil der vorbestimmten Wandstärke des Erzeugnis©©® bildet, und daß. dann ein zweites Material der beheisteii a±&h drehenden Form zugeführt und erneut durch die Form hindurch umgewälzt_ wird, so daß sich eine zweite innere Schicht aufbaut_s deren Dicke dem verbleibenden Seil der vorbestimmten Wandstärke entspricht.

   6. Verfahren nach Anspruch 2 oder J, dadurch gekennzeichnet , daß das thermoplastische Material aus der Gruppe gewählt wird, die Polyolefine, pulverförmige Polyäthylene oder Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisäte umfaßt.

   7. Verfahren nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Entflammung verzögernde Stoffe, die in dem Erzeugnis keine Gasblasen bilden, dem thermoplastischen Material in einer Menge beigefügt werden, die im Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent des Gewichtes

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   des thermoplastischen Materials liegt.

   δ. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e kennze ichnet , daß die Entflammung verzögernde Stoffe, die aus der Gruppe gewählt werden, die Bromkai P-67, Bromphthal, Bromdian, Tetrabromäthan, 2?etrabromcyclododecan, Hexabromcyclododecan, Chlorparafine, Fentabromdiphenyläther und Antimontrioxid umfaßt, dem thermoplastischen Material in einer Menge beigefügt werden, die im Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent des Gewichtes des thermoplastischen Materials liegt·

   9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß dem thermoplastischen Material Vernetzungsmittel in einer Menge beigefügt werden, die im Bereich von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Materials liegt.

   10. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e kennzeichnet_t daß dem thermoplastischen Material Vernetzungsmittel, die aus der Gruppe gewählt werden, die Ditertiärbutylperoxid, Dicumylperoxid und Tertiärbutylcumylperoxid umfaßt, in einer Menge beigefügt werden, die im Bereich von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Materials liegt.

   11. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Entflammung verzögernde Stoffe und Vernetzungsmittel dem thermoplastischen Material in zugemessenen Mengen während der gesamten Zeit kontinuierlich zugeführt werden, während welcher das Material dem oberen Ende der beheizten, sich drehenden Form zugeführt wird.

   12. Vorrichtung zum Formen von Erzeugnissen aus Thermoplasten durch einen. Sintervorgang, gekennzeichnet duäpeh eine For* (3) mit einer die Außenform des

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   , lTor2?i©h1nmgen_f (27₉ 31® 35) sihb thermoplastisches Materials am der sich drefe.öae.GS 2SUM EinatirchfSteaa das Materials di!2?ch di© 3FöEE_:i criehtimg (21 „ 23₈ 25)₉ darcli die das sieh dm^sfe ο,! diireJi "bewegeade Material auf ein© Sssrperatms? ©r£aJ;5 die eine Sinterung eines Teils des Materials iEBei ForiB ermöglicht^ sowie Yorrich-feungeii (37% 39» ¹H) neutea Umhalsen des nicht g@siater-1j©a ©rliitsteii.. fe Materials j äas aus ä,®r ibrs austr-itt ₉ iiaä si Materials siim lisalaß (5) d©i? sieli [email protected] loss

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   15» Vorriehtimg aaeli ikisprush 12₈ gekonza

   net durch eia© Konstruktion (9)» durch di® die sieh hende Form (3) in einer solchen Lage gehalten wird» daß ihre Längsachse unter einem kleinen Winkel gegen die· rechte erstreckt, und die die Vorrichtung (27* 31, 35) zum Zuführen des Materials am höher liegenden Ende (5) eta oder in dessen Nähe unterstützt»

   14. ■ Vorrichtung nach Inepriäeh 13_S dadureh g β kennzeiehn@t_s daß die Vorrichtung Slam Erhitzen des Materials eine Vorrichtung (21, 23^ 25) »um Erhitzen der Form (3) umfaßt«

   15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (3) rohrförmig und an "beiden Enden (5, 7) offen ist.

   1ß. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ium Umwälzen dee nicht gesinterten erhitzten Materials eine Förderschnecke umfaßt, deren Einlaß unter dem unteren Ende (7) der Forst (3) angeordnet ist, um das aus der Form austretende, nicht geeinterte erhitzte Material aufzunehmen, und einen das zurücjEgeiOrderte

   ÖÖ9826/2ÖÖ6

   ORIGINAL INSPECTED

   1349834

   Material an die Zuführungs^rrichtung (27) abgebenden Auslaß.

   17· Vorrichtimg nach Anspruch 13 odor 14₉ g; s k e η η zeichnet durch eine oder mehrere Msrie-lrfeungen (43, 47, 45, 49) zum Beifügen von Zusatzstoffen zu dem thermoplastischen Material*

   18. Yorrichtung nach Anspruch 13 oder 14₉ dadurch g e kennzeichnet , daß jede der erwähnten Einrichtungen eine -Vorrichtung (4-3) zum Aufnehmen eines Zusatzstoffs umfaßt, ferner eine Abgabeleitung (4-5), eiae in die Abgabeleitung eingeschaltete Zumeßpumpe (47) zum Fördern des der zugehörigen Aufnahmevorrichtung entnommenen Zusatzstoffs sowie eine am freien Ende der Zuführungsleitung vorgesehene Abgabe- bzw. Verteilervorrichtung (49), die so angeordnet ist, daß sie den bzw, jeden Zusatzstoff dsm thermoplastischen Material beifügt, während dieses "in die rohrförmige Form (3) ©ingeleitet wird.

   009826/2006

   Leers eile