DE2656882C2 - Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen

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DE2656882C2 DE2656882A DE2656882A DE2656882C2 DE 2656882 C2 DE2656882 C2 DE 2656882C2 DE 2656882 A DE2656882 A DE 2656882A DE 2656882 A DE2656882 A DE 2656882A DE 2656882 C2 DE2656882 C2 DE 2656882C2
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Description

40
Die Erfindung geht aus von einem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahren. Ein solches Verfahren ist bereits aus der DE-PS 12 60 763 bekannt Bei diesem bekannten Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen wird ein zu extrudierendes Material weitgehend gleichzeitig in axialer Richtung und in radialer Richtung mit Scherkräften beaufschlagt, um sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung eine Faserstruktur im Polytetrafluoräthylen-Werkstoff herbeizuführen. Daran anschließend werden die Rohre einer Sinterbehandlung unterworfen.
Zu diesem Zweck wird bei dem bekannten Verfahren ein Extruder mit einer konischen Düse und einem Mitteldorn verwendet, wobei der Mitteldorn und die Düse in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind. &o Mit Hilfe des drehbaren Doms wird die innerste Polytetrafluoräthylen-Schicht direkt beaufschlagt und mit Hilfe der sich drehenden Düse wird die äußerste Schicht des extrudierten Werkstoffes in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt.
Das bekannte Verfahren benutzt einen mit Axialnuten versehenen Dorn sowie eine in ihrer Innenoberfläche mit Axialnuten versehene Düse, wobei die in der Düse vorgesehenen Nuten und die im Dorn vorgesehenen Nuten in einander entsprechenden Bereichen der Dtlse bzw-des Doims ausgebildet sind.
Das bekannte Verfahren verfolgt den Zweck, aus Polytetrafluoräthylen e*trudierte SchlSuphe bzw, dünnwandige Rohre !herzustellen, die sich durch eine befriedigende Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten niederer Viskosität auszeichnen und gegen Bruch widerstandsfähig jsindr Zu diesem Zweck wurden die beim Extrudieren« gebildeten Faserstränge im Bereich der Dornoberfläche und der Düseninnenoberfläche gegeneinander verschoben, so daß ein Winkel zwischen den Fasern der äußeren Oberflächenschicht und den Fasern der inneren Oberflächenschicht von wenigstens 15° hervorgerufen wird. Das Verschieben der Fasern der inneren Oberflächenschicht besorgt der drehbare Dorn, wohingegen das Verschieben der Fasern der äußeren Oberflächenschicht mit Hilfe der Nuten und der sich entgegengesetzt zum Dorn drehenden Düse hervorgerufen wird. -
Das aus der DErPS 12 60 763 bekannte Verfahren ist insofern nachteilig, als die Rohre voneinander verschiedene Festigkeiten in radialer sowie in axialer Richtung aufweisen, weil die Faserstrukturausbildung in axialer und radialer Richtung eine unterschiedliche ist, was zur Folge hat, daß die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Rohr? in axialer Richtung und in radialer Richtung ungleichmäßige Festigkeiten aufweisen und folglich in axialer Richtung und in radialer Richtung bei ihrer Weiterverarbeitung nicht gleich belastbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren sowie einen Kolbenextruder zu seiner Durchführung so auszubilden, daß sich die hergestellten Rohire durch gleichförmige Faserstruktur-Ausbildungen sowohl in axialer Richtung wie in radialer Richtung auszeichnen, damit das extrudierte Rohr gleichförmige Festigkeit aufweist
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale gelöst
Mit der Erfindung sind Polytetrafluoräthylen-Rohre herstellbar, die sich durch eine überraschend gleichmäßige Festigkeit in Axialrichtung sowie in Radialrichtung auszeichnet.
Aus der DT-OS 21 25 535 ist es bei der Herstellung von Rohfolien aus; Polytetrafluoräthylen an sich schon bekannt, am extrudieren Strang eine Kreuzfaserstruktur nach beendeter Querschnittsverringerung vorzunehmen. Aus »Modem Plastics«, 1955, Heft 9, Seiten 552 bis 558 ist es an sich bekannt, Extrudiervorrichtungen für Polytetrafluoräthylen mit Heizeinrichtungen zu versehen, wobei nach dieser Literaturstelle der Zylinder, die Düse und/oder der Dorn elektrisch beheizt sind. Ferner ist es aus »Kunststoffe«, 1956, Heft 9, Seite 439, linke Spalte unten, bekannt, eine Extruderdüse für Polytetrafluoräthylen auf 80 bis 90° C zu beheizen, damit eine Verminderung des Preßdrucks möglich wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung und eines Beispiels näher beschrieben. Diese zeigt einen erfindungsgemäflen Extruder.
Dieser Extruder hat eine Düse 1, einen drehbaren Düseneinsatz U mit einem Führungskanal 21, einen entgegengesetzt zur Düse drehbaren Dorn 2, einen Kolben 4 sowie einen Zylinder 5 und eine Heizvorrichtung 7 zum Erwärmen des aus Polytetrafluoräthylen und einem Gleitmittel bestehenden Materials 6.
Die Querschnittsfläche des Materials 6 wird beim Extrudieren fortschreitend vermindert und schließlich
das Rohr 3 mit seiner Bndform gebildet. Dann wird der faserförmige Zustand im Rohr 3 in senkrechter Richtung zur Extrusionsriehtung durch die Dreh-Scherkräfte des Döseneinsatzes It und des Dorns 2 ohne Änderung der QuerschnittsflSche des extrudierten Rohres 3 erzeugt.
Heizvorrichtung 17 und 27 sind zum Erhitzen des schon geformten Rohres 3 vorgesehen. Die Temperatur des Rohres 3 wird durch die Heizvorrichtung 17,und 27 gegenüber der Temperatur des Materials 6 erhöht, mindestens um 50" C oder mehr, wodurch sich das Rohr 3 infolge der Wärme auszudehnen versucht Dabei wird die Bildung des faserigen Zustandes in senkrechter Richtung zur Extrusionsriditung im Maße der thermischen Ausdehnung unterstützt
Die Arbeitstemperatur ist eng mit dem Grad der Faserbildung verbunden. Im allgemeinen wird die Faserbildung beschleunigt wenn die Arbeitstemperatur ansteigt Wenn jedoch die Faserbildung extrem fortgeschritten ist bevor das Produkt seine endgültige Form hat verliert es die Fließfähigkeit wodurch das Extrudieren unmöglich wird. Daher beeinflußt die Heizbedingung für das vorgeformte Material die Faserbildung in der Extrusionsrichtung des Rohres, während die Heizbedingung des Düseneinsatzes 11 oder des Führungskanals 21 hauptsächlich die Faserbildung des Rohres in senkrechter Richtung zur Extrusionsrichtung beeinflußt
Falls erwünscht können durch Einstellen dieser Temperaturbedingungen auch Produkte hergestellt werden, die im Maß der Faserbildung in Axialrichtung und Radialrichtung unterschiedlich sind
Die extrudierten Rohre werden in herkömmlicher Weise gesintert. Sie weisen ausgezeichnete Biegefestigkeiten auf. Das liegt daran, daß die Anordnung der Fasern im ungesinterten Zustand die Festigkeit des Produktes nach dem Sintern beeinflußt
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels erläutert
Beispiel
Es wurden 3 kg Polytetrafluoräthylen-Pulver uno 0,78 kg Weißöl verwendet Ferner wurden ein Dorn von
s 6 mm Außendurchmesser, eine Düse mit einem Neigungswinkel von 60°, ein Düseneinsatz mit einer öffnung von 8 mm Durchmesser sowie ein 70 mm langer Führungskanal verwendet Ferner wurde in einem zusätzlichen 50 mm langen Düsenkanal eine Heizvorrichtung eingebaut und die Heizvorrichtung wurde durch Gleitringe und Kohlenbürsten mit Energie versorgt während der zusätzliche Führungskanal gedreht wurde. Die erhaltenen Werte für Produkte, die durch Änderung der Drehgeschwindigkeit erhalten
>5 wurden, während die Düse auf 40° C und der Düseneinsatz auf 1000C erhitzt wurden, sind in der Tabelle zusammengestellt Es wurden zur Bestimmung des Grades der Faserbildung in Richtung senkrecht zur Extrusionsrichtung ein Angelhaken und eine Angelleine verwendet Die Leine wurde 10 mm vom Ende des Produktes entfernt um dieses herumgewickelt und die an der Leine zum Einreißen der Rohrwand benötigte Kraft wurde gemessen.
Tabelle
Extrusionsbedingungen Führungs
kanal 		Druck Einreißkraft gesintert
Umdrehung
30 pro Minute 		r/min ungesintert
Dorn 0
50
65
85		 bar N
r/min 500
607
676
735		 N 38,2
70,6
84,3
97,1
35
0
50
65
85		 2,06
4,41
5,49
6,57
Hierzu 1 Blatt ZeicJ-nungen

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    26 56
    lr Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen, bei welchem ein aus einem Gemisch sws Polytetrafluorethylen und einem Gleitmittel bestehendes Material durch Querschnittsverringerung sowie durch entgegengesetzte Drehung der Materialoberflächen um die Auspreßrichtung ausgelöste Scherkräfte mit einer Struktur sich kreuzender Fasern versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbilden der sich kreuzenden Fasern nach im wesentlichen beendeter Querschnittsverminderung und bei gegenüber der bei der Querscbnittsvernngerung herrschenden Materialtemperatur um mindestens 500C erhöhter Temperatur erfolgt
  2. 2. Kolbenextruder zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Aufnahmezylinder für das zu extrudierende Material, einer mit dem Zylinder verbundenen zunächst konischen, austrittsseitig zyprischen Düse zum Festlegen der äußeren Gestalt des Rohres, einem im Zylinder angeordneten Kolben, mit dessen Hilfe das im Zylinder enthaltene Material durch die Düse drückbar ist, und mit einem sich durch den Zylinder und durch die Düse erstreckenden äustrittsseitig zylindrischen Dorn, wobei Dorn und ein Düsenabschnitt während des Extrudierens in entgegengesetzter Richtung drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Düsenabschnitt (11,21) am austrittsseitigen, zylindrisehen Ende der Düse (2) angeordnet ist und im Bereich des. austrittsseitigen Düsenendes Heizeinrichtungen (17,27) veigeseh^j sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Düse (1) -in Düseneinsatz (11) befestigt ist, an dessen freiem Ende ein Führungskanal (21) vorgesehen ist
DE2656882A 1975-12-15 1976-12-15 Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen Expired DE2656882C2 (de)

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