DE2530211C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch Rotationsschmelzen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch RotationsschmelzenInfo
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Description
50
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus rieselfähigen trockenen
thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere aus Zellulosederivaten durch Rotationsschmelzen, bei dem
die Form während der Heiz- und Abkühlphase um zwei Achsen rotiert, bei dem während der Heizphase in der
Form ein Unterdruck hergestellt wird, der beim Übergang zur Abkühlphase durch Einleiten von
Schutzgas ausgeglichen und bei dem bei geteilter Form an den Dichtungsflächen der Form während der Heiz-
und Abkühlphase Unterdruck angelegt wird.
Beim Rotationsschmelzverfahren handelt es sich im wesentlichen um eine Produktionsweise, bei der eine
Form, die der Außenform des gewünschten Hohlkörpers entspricht, mit einem fließ- oder rieselfähigen
thermoplastischen Kunststoff teilweise gefüllt wird, wonach man die Form unter Rotation derselben um
zwei Achsen erhitzt, abkühlen läßt und das fertige Formteil ausformt. Das Rotationsschmelzverfahren
ermöglicht bekanntlich mit verhältnismäßig einfachen Mitteln, Hohlkörper mit gleichmäßiger Wandung auch
in sc-hwierigen Formen ohne Spannungen herzustellen. Zur Verarbeitung kommen bei den bisher bekannten
Verfahrensvarianten Plastisole wie z. B. PVC-Pasten,
Polyolefine wie Polyäthylen und Polypropylen sowie Polystyrol und Polymethylmethacrylat und andere.
Durch die DE-PS 20 15 966 ist ein Verfahren gemäß der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden.
Dadurch soll eine Verbesserung der Oberfläche der Formteile erzielt und einer Blasenbildung im Kunststoff
entgegengewirkt werden.
Es ist jedoch nicht befriedigend die Aufgabe gelöst worden, hohle Formteile mit glasklaren gut durchgeschmolzenen
Wänden aus bruchfestem Material herzustellen. Polymethylmethacrylate lassen sich zwar zu
glasklaren, homogenen durchgeschmolzenen Formteilen verarbeiten. Die Temperaturdifferenz zwischen dem
Schmelzen und dem Zersetzen bei Überhitzen des Kunststoffes ist aber so gering, daß bei der Verarbeitung
große Schwierigkeiten auftreten. Insbesondere ist der Nachteil nicht hinreichend beseitigt worden, daß die
Form im ständig sich wiederholenden Gebrauch nicht mehr gasdicht verschließbar ist, und daß es demzufolge
bei Anwendung des Unterdruckes in der Form zu erheblichen Materialfehlern in Form von Löchern,
Oxydationserscheinungen oder Verbrennungen entlang der Formtrennlinie kommt.
Man hat zwar versucht, den Nachteil dadurch zu beseitigen, daß man zwischen den Dichtungsflächen an
der Formtrennlinie auch während der Abkühlphase den Unterdruck aufrechterhält, wobei man gleichzeitig das
in die Form eingelassene Schutzgas unter Überdruck bis etwa 1 atü setzt.
In der DE-PS 20 15 966 ist auch eine Vorrichtung beschrieben, bei der mindestens der Flansch einer
Formhäifte eine etwa parallel zum Rand verlaufende, einen ringförmigen Hohlraum zwischen den beiden
Flanschen bildende Nut aufweist, die durch eine Rohrleitung mit einem Unterdruckspeicher verbunden
ist, der seinerseits durch eine Rohrleitung mit einem gegen den Unterdruckspeicher dichtenden Rückschlagventil
an die Rohrleitung zum Unterdruckerzeuger zwischen der Form und dem Rohr-Rotationsgelenk
angeschlossen ist.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es nach längerem Gebrauch der Vorrichtung nicht mehr
ausreicht, den einmal angelegten Unterdruck nur zu speichern und während der Abkühlphase aufrechtzuerhalten.
Man kann eine Blasenbildung entlang der Formtrennlinie nicht mehr verhindern, weil diese
offenbar schon während der Heizphase infolge schadhafter Dichtungen an den Formtrennflächen erfolgt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß auch Formteile aus schwierigen Rohrstoffen wie Celluloseazetat, Cellulosebutyrat und insbesondere
Cellulosepropionat in gleichbleibender, einwandfreier Qualität ohne Blasen an der Formtrennlinie hergestellt
werden können.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu
verbessern, daß sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
Diese Verfahrensaufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der an den Dichtungsflächen der
geteilten Form angelegte Unterdruck stets stärker gehalten wird, als der Unterdruck im Forminnern.
Die Erfindung geht ferner aus von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit doppelwandigen
über Flansche verbundene Formhälften, die mittels erhitzten Öls beheizbar und in einer :yn zwei Achsen
drehbaren Halterung angeordnet sind, mit einer in den Formhohlraum mündenden Rohrleitung, die über ein
Rohr-Rotationsgelenk mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist, wobei der Flansch einer Formhälfte einen
etwa parallel zum Rand verlaufenden in der Formebene liegenden ringförmigen Hohlraum aufweist, der gegen
eindringende Außenluft abgedichtet und durch eine Rohrleitung mit einem Unterdruckerzeuger verbunden
ist
Die hinsichtlich der Vorrichtung gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zwischen
den Flanschen der Formhälften befindliche Hohlraum an einen Unterdruckerzeuger anschließbar ist, der von
dem Unterdruckerzeuger für den Formhohlraum unabhängig ist.
Für eine Formvorrichtung, bei der die Form mittels einer heißen Flüssigkeit, z. B. Öl, beheizbar ist, wird der
Unterdruckerzeuger für den Hohlraum zwischen den Flanschen der Formhälften von einem durch den
Heiz-Flüssigkeitsstrom für die Form betriebenen Dampferzeuger und einen Tandem-Zylindertrieb gebildet,
dessen einer Zylinder durch eine Rohrleitung mit dem Dampferzeuger verbunden ist, während aus dem
anderen Zylinder eine Rohrleitung in den Hohlraum zwischen den Flanschen der Formhälften führt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung stellt
einen Schnitt durch die wesentlichsten Teile der Vorrichtung dar.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der zweiteiligen, doppelwandigen Form la, \b, die in einer
nicht dargestellten um zwei Achsen drehbaren Halterung angeordnet ist. Der Hohlraum 2a, 26 zwischen den
Formwänden ist mit einem als Energieüberträger dienenden Strömungsmittel, beispielsweise Öl, ausfüllbar.
Die beiden Formhälften la, \b sind mittels aufeinander passender Flansche 3a, 3b miteinander verbunden,
die durch an sich bekannte Mittel, beispielsweise in der Zeichnung nicht dargestellte Schraubklammern oder
dergleichen, zusammengepreßt werden. Die Flansche 3a, 3b liegen mit ihren Innenrändern so dicht
aufeinander, wie dies mit sauberen Schliffflächen möglich ist Im übrigen lassen die Flansche 3a, 3b einen
Hohlraum 4 zwischen sich frei, der nach außen durch einen Dichtungsring 5 aus dauerelastischem Material,
ζ. B. Silikongummi, abgedichtet ist
In diesen Hohlraum 4 mündet eir.e Rohrleitung 6, die
zu einem Tandem-Zylindertrieb 7 führt in dessen einen Zylinder 7a sie mündet. Der zweite Zylinder Tb des
Tandem-Zylindertriebes 7 ist durch eine Rohrleitung 8 mit einem Dampferzeuger 9 verbunden. Der Dampferzeuger
9 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Mantel um einen Abschnitt der Rücklaufleitung 10
für das zur Erwärmung bzw. Kühlung der Form la, lö
dienende Strömungsmedium (Öl) ausgebildet und erhält aus dieser während der Heizphase die zur Dampferzeugung
erforderliche Wärmeenergie.
Der Tandem-Zylindertrieb 7 hat zwei Zylinder 7a, Tb,
die gleichachsig hintereinander angeordnet und durch eine gemeinsame Stirnwand Tc voneinander getrennt
sind und eine gemeinsame Kolbenstange Td haben.
Die Wirkungsweise dieses Unterdruckerzeugers ist folgendermaßen:
Die Wirkungsweise dieses Unterdruckerzeugers ist folgendermaßen:
Vom Beginn der Heizphase an wird das aus den Hohlräumen 2£>der Formwände zurückfließende Heizöl
durch den Dampferzeuger 9 geleitet, wobei Dampf erzeugt wird. Dieser strömt über die Rohrleitung 8 in
den Dampfzylinder Tb des Tandem-Zylindertriebes 7 und bewegt den darin befindlichen Kolben Te mit der
Kolbenstange Td. Am andern Ende der Kolbenstange Td
befindet sich in dem anderen Zylinder ein Kolben Tf, durch dessen Bewegung in dem Zylinder 7a ein
Unterdruck erzeugt wird, der sich über die Rohrleitung 6 in den Hohlraum 4 zwischen den Flanschen 3a, 3b
erstreckt
Während der Abkühlphase kondensiert der Dampf wieder, wodurch sich der Kolben Te wieder in seine
Ausgangslage zurückbewegt und damit über die in den anderen Zylinder 7a führende Kolbenstange Tb und
deren Kolben 7/"den Unterdruck wieder aufhebt
Bei Vorrichtungen, in denen die Form nicht durch eine die Formwände durchströmende Flüssigkeit,
sondern in einer Heißluftkammer erhitzt wird, entfällt die über ein Rohr-Rotationsgelenk an die Form
geführte Rohrleitung für die Heizflüssigkeit. Diese Rohrleitung kann nun für die Übertragung eines
Unterdruckes von einem Unterdruckerzeuger außerhalb des rotierenden Teiles der Vorrichtung in den
Hohlraum zwischen den Formflanschen verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus rieselfähigen trockenen thermoplastischen Kunststoffen,
insbesondere aus Cellulosederivaten durch Rotationsschmelzen, bei dem die Form während der
Heiz- und Abkühlphase um zwei Achsen rotiert, bei dem während der Heizphase in der Form ein
Unterdruck hergestellt wird, der beim Obergang zur Abkühlphase durch Einleiten von Schutzgas ausgeglichen
und bei dem bei geteilter Form an den Dichtungsflächen der Form während der Heiz- und
Abkühiphase Unterdruck angelegt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der an den Dichtungsflächen der geteilten Form angelegte Unterdruck stets
stärker gehalten wird, als der Unterdruck im Forminnern.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 mit doppelwandigen über Flansche
verbundene Formhälften, die mittels erhitzten Öls beheizbar und in einer um zwei Achse'n
drehbaren Halterung angeordnet sind, mit einer in den Formhohlraum mündenden Rohrleitung, die
über ein Rohr-Rotationsgelenk mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist, wobei mindestens der
Flansch einer Formhälfte einen etwa parallel zum Rand verlaufenden in der Formebene liegenden
ringförmigen Hohlraum aufweist, der gegen eindringende Außenluft abgedichtet und durch eine
Rohrleitung mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen
den Flanschen (3a, 3b) der Formhälften (la, \b) befindliche Hohlraum (4) an einen Unterdruckerzeuger
anschließbar ist, der von dem Unterdruckerzeuger für den Formhohlraum unabhängig ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckerzeuger für den
Hohlraum (4) zwischen den Flanschen (3a, 3b) der Formhälften (la, \b) von einem durch den
Heizflüssigkeitsstrom für die Form erhitzten Dampferzeuger (9) und einem Tandem-Zylindertrieb (7)
gebildet ist, dessen einer Zylinder" (7b) durch eine Rohrleitung (8) mit dem Dampferzeuger (9)
verbunden ist, während aus dem anderen Zylindertrieb (7a) eine Rohrleitung (6) in den Hohlraum (4)
zwischen den Flanschen (3a, 3b)der Formhälften (la,
Xb) führt.
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