DE2346785C2

DE2346785C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung dünnwandiger, hohler Gegenstände aus Polytetrafluoräthylen

Info

Publication number: DE2346785C2
Application number: DE2346785A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 1972-09-18
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1984-03-22
Also published as: CH556732A; FR2200098B1; JPS5549970B2; NL7312791A; FR2200098A1; BR7307208D0; US3897532A; DE2346785A1; ES418850A1; JPS4994777A; BE804929A; GB1447548A; IT1012075B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Verfahren zur Herstellung dünnwandiger, hohler Gegenstände aus Polytetrafluorethylen (PTFE), bei dem in eine Form, bestehend aus einer elastisch verformbaren Matrize, einem starren Kernstück und einem starren Rahmen, wobei die Matrize und das Kernstück einen Formhohlraum bilden und vom starren Rahmen umgeben sind, PTFE-Pulver in den Formhohlraum eingefüllt wird, bei dem ein in eine einzige Richtung gerichteter Druck auf die Matrize ausgeübt, wobei eine umfängliche Ausdehnung der Matrize verhindert wird und bei dem nach Aufheben des Druckes der geformte Gegenstand aus der Form entfernt wird.

Bei den bekannten Verfahren der vorgenannten Art bo (US-PS 25 58 823) wird die zylindrische Matrize von einem starren äußeren zylindrischen Rahmen umgeben, während das Pulver in den Formhohlraum zwischen der Matrize und dem auf einer Grundplatte vorgesehenen als Dorn ausgebildeten Kern eingefüllt wird. Die Kompression des Pulvers zur Bildung des Hohlkörpers geschieht mittels eines Ringkolbens, der zwischen Dorn und Rahmen in den Formhohlraum gedrückt wird.

Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die Lange des Hohlkörpers vom Ausmaß des Stauchvorganges des Ringkolbens abhängt und die Möglichkeit der Herstellung sehr dünnwandiger Hohlkörper begrenzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch dünnwandige gekrümmte Gegenstände einwandfreier Güte herstellbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß daduidi gelöst, daß als Matrize eine plattenförmig den gesamten Formhohlraum umschließende Matrize verwendet wird und daß der Formhohlraum bei Ausüben des Druckes keine Längenreduktion erfährt.

Es ist zwar auch schon bekannt (US-PS 36 32 243), eine durch hydraulischen Druck verformbare elastische Membran als Form für das PTFE-Pulver zu verwenden, in die ein Kern eingesetzt wird. In der Kompressionsphase wird die gefüllte Membranform in eire Hydraulikkammer gebracht, wo ein starker allseitiger Druck auf sie ausgeübt wird. Dieses bekannte Verfahren ist gleichfalls nicht zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe geeignet und betrifft einen grundlegend vom erfindungsgemäßen Verfahren verschiedenen Lösungsweg, der außerdem sehr aufwendig ist.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer elastisch verformbaren Matrize und Mitteln zum Ausüben von Druck. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize aus zwei Platten besteht, die mit zueinander komplementären Ausnehmungen zum Ausbilden des Formhohlraumes versehen sind.

Gemäß der weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Kernstück mit Hilfe von an seinen Enden vorgesehenen, ringförmigen Scheiben im Innern des Formhohlraumes an der Matrize festgehalten werden. Das Kernstück kann zerlegbar ausgebildet sein, wobei das Kernstück und der Formhohlraum bogenförmig oder T-förmig ausgebildet sein können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

F i g. 1 veranschaulicht die Vorrichtung ohne Rahmen im auseinander montierten Zustand,

F i g. 2 ist ein Schnittbild durch die Matrize im Bereich des Formhohlraumes während des Füllvorganges,

F i g. 3 ist ein der F i g. 2 entsprechender Schnitt mit Rahmen am Ende des Verdichtungsvorganges,

Fi g. 4 veranschaulicht ein Schnittbild längs der Linie IV-IV der F ig. 3.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer mit zwei Platten 1 und 2 zusammensetzbaren Matrize aus elastischem Polyvinyl-Chlorid (PVC) und einer Shore-Härte A von 75. Die Platten weisen zueinander komplementäre Hohlraumhälften 3 und 4 auf, welche, wenn sie zusammengelegt werden, den Formhohlraum bilden. Die Dicke jeder der beiden Platten ist immer größer als der Durchmesser des Hohlraumes, so daß jede der Platten an der Stelle ihres dünnsten Querschnittes eine Dicke aufweist, die größer ist als die Hälfte des Formhohlraumes. Der Formhohlraum ist gekrümmt ausgebildet, um das Formen eines die Gestalt eines Bogens aufweisenden, rohrförmigen Verbindungsstückes zu ermöglichen. An den Enden der beiden Hohlraumhälften sind die Vertiefungen 5 und 6 vorgesehen, welche zur Aufnahme der ringförmigen Scheiben 7 und 8 dienen.

Diese Scheiben 7 und 8 ermöglichen es, im Innern des

- Formhohlraumes ein starres, gekrümmtes Kernstück, ' beispielsweise aus Metall, zu halten, welches dazu γ bestimmt ist, die Innenfläche des zu erzeugenden

bogenförmigen Verbindungsstückes zu bilden. Das ■'■'■ Kernstück 9 ist aus einem Stück bestehend dargestellt; r^; jedoch könnte es aus mehreren demontierbaren ■; Stücken bestehen, deren Ausbildung von dem zu i erzeugenden Gegenstand abhängt

\- .

i Um die Formvorrichtung mit PTFE-Pulver zu füllen, ■■'' wird das Pulver 10, nachdem die Platten 1 und 2 um das durch die ringförmigen Scheiben abgestützte Kernstück 9 herum zusammengebaut wurden, von Hand in den

■'- Zwischenraum zwischen dem Kernstück und dem ^:- Formhohlraum beispielsweise mittels eines Trichters ■\ 10a eingeführt, wobei die Vorrichtung schon früher in : eine Stellung gebracht wurde, in der das Einfüllen mit Hilfe der Schwerkraft ermöglicht wird. Wie in F i g. 2

dargestellt, weist die Scheibe 8 öffnungen oder ί Durchgänge 8a zum Einfüllen auf.
- Nach erfolgtem Einfüllen werden die zwei zusam-1 mengebauten Platten ins Innere eines Stahlrahmens 11 ΐ gesetzt, welcher als Zylinder mit quadratföndigem 4 Querschnitt ausgebildet ist, dessen Innenfläche genau

um die Außenflächen der Platten 1, 2 herum paßt. Der y die Matrize zusammenhaltende Rahmen wird anschliev Bend auf den unteren Tisch einer Presse 12 gesetzt,

gegen den die Metallplatte 13, die als durch die obere • Platte 14 der Presse nach unten getriebener Kolben

wirkt, auf die Oberfläche der Platte 1 gepreßt wird.
Darauf wird ein Druck in Richtung des in Fig.4

gezeigten Pfeiles auf die Formvorrichtung ausgeübt, ^; wobei die Steigerung des Druckes langsam genug durchgeführt wird, um das Entweichen der im

Zwischenraum befindlichen Luft zu ermöglichen.

Während der Verdichtung wird die Dicke des Zwischenraumes herabgesetzt, wobei das Pulver allmählich und sehr gleichmäßig infolge des Zusammenwirkens zwischen dem sich verformenden elastischen Material und dem starren Kernstück verdichtet wird, das im Innern der elastischen Matrize in einem gewissermaßen schwebenden Zustand gehalten wird. Die endgültige Dicke des zusammengedrückten Zwischenraumes ist beispielsweise 2- bis 2^mal kleiner als seine anfängliche Dicke im nicht zusammengedrückten Zustand. Am Ende des Kompressionshubes, wie dies in den Fig.3 und 4 dargestellt ist, hat das elastische Material der Platten 1 und 2 die Verdichtung des Pulvers 10 vollendet, um einen dünnwandigen, gekrümmten Gegenstand 15 aus PTFE zu bilden.

Nach dem Aufheben des Druckes wird die aus den Platten 1, 2 bestehende Matrize aus dem Rahmen 11 entfernt, die Platten werden auseinandergezogen und das gekrümmte Verbindungsstück 15, welches das starre Kernstück noch immer in sich halt, freigemacht Schließlich wird das Kernstück 9 entfernt und das Verbindungsstück 15 kann der üblichen nachfolgenden Wärmebehandlung unterzogen werden äie bei einer auf ungefähr 350" erhöhten Temperatur durchqcfuhrt wird.

Beispielsweise wurde ein bogenförmiges Verbindungsstück mit einem Innendurchmesser (Durchmesser des Kernstückes) von 50 mm und einem endgültigen Außendurchmesser von 57 mm hergestellt, wobei der anfängliche Durchmesser des Hohlraumes 64 mm betrug. Der ausgeübte maximale Druck betrug 150 bar.

Außerdem wurden beispielsweise bogenförmige Verbindungsrohre mit einem Innendurchmesser von 20 mm und einer Wanddicke von 2 mm, ferner bogenförmige Verbindungsstücke mit einem Innendurchmesser von 50 mm und einer Wanddicke von 2 mm, bogenförmige Verbindungsstücke mit einem Innendurchmesser von 200 mm und einer Wanddicke zwischen 3 und 4 mm und sogar Verbindungsstücke mit einem Innendurchmesser von 400 mm und einer Wanddicke von 4 mm hergestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung dünnwandiger, hohler Gegenstände aus Polytetrafluorethylen (PTFE), bei dem in eine Form, bestehend aus einer elastisch verformbaren Matrize, einem starren Kernstück und einem starren Rahmen, wobei die Matrize und das Kernstück einen Formhohlraum bilden und vom starren Rahmen umgeben sind, PTFE-Puiver in den Formhohlraum eingefüllt wird, bei dem ein in eine einzige Richtung gerichteter Druck auf die Matrize ausgeübt, wobei eine umfängliche Ausdehnung der Matrize verhindert wird und bei dem nach Aufheben des Druckes der geformte Gegenstand aus der Form entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Matrize eine plattenförmig den gesamten Formhohlraum umschließende Matrize verwendet wird und daß der Formhohlraum bei Ausüben des Druckes keine Längenrevlaktion erfährt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer elastisch verformbaren Matrize und Mitteln zum Ausüben von Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize aus zwei Platten (1, 2) besteht, die mit zueinander komplementären Ausnehmungen (3, 4) zum Ausbilden des Formhohlraumes versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Kei nstiick (9) mit Hilfe von an seinen Enden vorgesehenen ringförmigen Schei- w ben (7, 8) im Innern des Formhohlraumes (3, 4) an der Matrize festgehalten ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück (9) zerlegbar ist. ji

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück (9) und der Formhohlraum (3, 4) bogenförmig ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück (9) und der Formhohlraum (3,4) T-förmig ausgebildet sind