DE1949834A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Erzeugnissen aus Thermoplasten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Erzeugnissen aus ThermoplastenInfo
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Description
DR. ING. F. WUBSTHOFF 8 MÜNCHEN 9O 1 Q / Q O 0 /,
DIPPING, β. PULS SCHWEIGEHSTHASSKb V 4 V V V H
1A-36 879
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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v ORIGINAL INSPECTSD
v ORIGINAL INSPECTSD
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 dreheno
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 istf 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®rdtaf dass der. For» 3 je Zeiteinheit di® gewünschte
zugeführt wird*
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den Werkstoff
den Werkstoff
ORiÖJMAL INSPECTC©
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@tt kann man sie dem Material während
der ganzen Baias'x* cl©§ Irbeitegangs in Form eines Sprühstrahl
s anflihreso 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
* i
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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)
- dr.ικο. T.yrxnumorr β MüxcHMHheoJ £49834DIPUIXO. 9. WIM DRJLr.PXOMMAMX -V·" niitoi uoillDR. XXO. D, MJEHMXXS ^* ν ««ιβοβαμμλιιμιηοηηητηΐ1A-36 879PATENTANSPRÜCHE1. 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 kannf 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.009826/2006ORIGINAL INSPECTSD4. 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 aufbauts 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 GewichtesOO9826/2006des 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 kennzeichnett 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 des009826/2006aaes-smIFessΊ9) s^m Bre3a©a de, lTor2?i©h1nmgenf (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] lossdes Materialsom ilia?®Asgdes?cii©i3GQ15» Vorriehtimg aaeli ikisprush 128 gekonzanet 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 13S dadureh g β kennzeiehn@ts 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 zurücjEgeiOrderteÖÖ9826/2ÖÖ6ORIGINAL INSPECTED1349834Material 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.009826/2006Leers eile
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