DE2805886C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres aus vernetztem Polyäthylen hoher Dichte - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres aus vernetztem Polyäthylen hoher DichteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres aus vernetztem
Polyäthylen hoher Dichte; sie betrifft insbesondere ein solches Verfahren, bei dem eine Pulvermischung, die
Polyäthylen und ein Vernetzungsmittel enthält in einer Düse unter Druck bei einer Temperatur unterhalb der
Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels zu einem Rohr geformt und das Rohr außerhalb der Düse
bei Atmosphärendruck und einer Temperatur, bei der sich das Vernetzungsmittel zersetzt vernetzt wird,
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer beheizbaren formgebenden Düse
und mit Einrichtungen zum Einbringen und Vorwärtsbewegen unter Druck der vernetzbaren Pulvermischung
und mit einer außerhalb der Düse liegenden Vernetzungszone für ein aus der Düse ausgeformtes Rohr.
Die Vernetzung, bei der zwei benachbarte Polymerkeiten
miteinander verbunden werden unter Bildung eines dreidimensionalen Netzes, entweder unter dem
Einfluß einer Strahlung oder unter dem Einfluß von aktiviertem Kohlenstoff, ist ein bekannter Vorgang, der
auf Polyolefine, auf Vinylpolymere und auf Elastomere angewendet werden kann.
Bei bestimmten Polyolefinen, wie z. B. Polyäthylen mit niedriger Dichte, wird als Vernetzungsmittel
aktivierter Kohlenstoff verwendet, der aus einem organischen Peroxid stammt, wobei man ohne Schwierigkeiten
das gewünschte Endprodukt erhält, wenn man die pulverförmige Ausgangsmischung nacheinander
unter Anwendung klassischer Verfahren zur Formung von Kunststoffen, beispielsweise durch Strangpressen
und Formspritzen, formt und danach vernetzt, indem man beispielsweise das geformte Produkt in einen
Autoklaven einführt oder durch ein Wirbelbett hindurchführt. Die Temperatur, bei der die Formgebung in
der Strangpresse oder in der Formspritzpresse erfolgt, liegt nämlich deutlich unterhalb der Temperatur, die
erreicht werden muß, um die Vernetzung durch Zersetzung der üblicherweise eingesetzten organischen
Peroxide hervorzurufen, bei denen es sich beispielsweise um Dicumylperoxid, Di-Tert-butylperoxid, 4,4-Bis-tbutyl-valerat-peroxid,
2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-bu-
tyl)-hexan-peroxid oder 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-butyl)-hexin-3-peroxid
handelt.
Zwischen der Phase der Formgebung, während der der Kunststoff eine Viskosität hat, die seine Formung
nach klassischen Verfahren erlaubt, und der Phase der Vernetzung gibt es ein Temperaturintervall, das
ausreicht, um die beiden Vorgänge voneinander zu trennen, so daß die Gefahr einer vorzeitigen Zersetzung
des Peroxids vermieden wird.
Dies ist anders, wenn Polyäthylen mit einer hohen Dichte vernetzt werden soll, da dieses Material erst bei
einer Temperatur zwischen 170 und 220° C (je nach Molekulargewicht des Polyäthylens mit hoher Dichte),
d. h. bei einer Temperatur oberhalb der Temperatur des Beginns der Zersetzung des Peroxids (bei etwa 140°C
für die weniger aktiven Peroxide), eine ausreichend niedrige Viskosität erreicht, um es durch Strangpressen
oder Formspritzen verformen zu können. Die Anwendung eines Verfahrens, wie es für die Herstellung von
Formkörpern aus Polyäthylen mit niedriger Dichte oder aus einen Äthylen/Propylen-Elastomeren angewendet
wird, auf ein vernetztes Polyäthylen mit einer hohen Dichte würde dazu führen, daß in der der Formgebung
unterworfenen Mischung eine Vernetzungsreaktion eingeleitet wird, die unerwünscht wäre, insbesondere
bei Verwendung einer Strangpresse, in der das Material einer Scherwirkung ausgesetzt ist, welche die richtige
Ausbildung der Vernetzung verhindern und ein
Endprodukt einer nur mittelmäßigen Qualität liefern würde.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, diese Schwerwirkung
zu unterdrücken durch Verwendung einer erwärmten Düse für die Formgebung und Vernetzung,
in der die Mischung verdichtet und innerhalb der Einrichtung vorwärtsbewegt wird miltels eines Druckes,
der durch einen Kolben erzeugt wird. In diesem Falle muß jedoch auf den Oberflächen der Düse, mit denen
das Material in Kontakt kommt, eine Auskleidung aus einem Amihaftmaterial, wie z. B. Polytetrafluoräthylen,
vorgesehen sein, um eine unerwünschte Verformung im Innern des Materials zu vermeiden.
In diesem Falle erhält man tatsächlich Formkörper einer guten Qualität, dieses Verfahren erlaubt jedoch
nicht die Durchführung einer kontinuierlichen Herstellung, da festgestellt wurde, daß schon nach einer
verhältnismäßig kurzen Zeit des Durchgangs des Materials in der Vernetzungszone der Düse eine
Ablagerung entsteht, die der Qualtität des Produkts schadet Diese Ablagerung besteht aus vernetzten
Polyäthylenteilchen, die an der Wand haften. Sie ist auf die bei der Reaktion freigesetzten Radikale zurückzuführen,
die genügend aktiv sind, um die Oberfläche des Antihaftmaterials zu aktivieren und eine Verklebung
hervorzurufen.
Man hat auch bereits versucht, eine große Menge Gleitmittel vor der Vernetzungszone in die Düse
einzuspritzen. Auch mit dieser Methode ist es jedoch nicht gelungen, die Bildung der Ablagerungen in der
Vernetzungszone vollständig zu unterdrücken. Darüber hinaus bringt diese Arbeitsweise Schwierigkeiten bei
der praktischen Durchführung mit sich wegen des instabilen Fließbereiches des Fluids bzw. der Flüssigkeit
innerhalb der Düse.
Aus der deutschen Auslegeschrift 11 87 789 ist ein
Verfahren zur Herstellung von Strangpreßkörpern, insbesondere Rohren, mit einer guten Formstabilität bei
hohen Temperaturen aus in der Wärme vernetzbaren Polymeren, insbesondere ein Verfahren zum Strang- «
pressen und teilweisen Vernetzen von in der Wärme vernetzbaren Polymeren, bekannt, bei dem dabei
eingesetzten Polyäthylen handelt es sich jedoch um ein solches mit einem Molekulargewicht unterhalb 100 000,
bei dem die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten nicht auftreten.
Aufgabe der Erfindung war es nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit deren Hilfe es
möglich ist, auf technisch einfache und wirtschaftliche
Weise im Rahmen eines kontinuierlichen Verfahrens Rohre aus einem Polyäthylen mit hoher Dichte und
einem Molekulargewicht von mindestens 200 000 herzustellen, wobei eine klare Trennung zwischen der
Formgebungsphase und der Vernetzungsphase vorliegt, so daß Produkte mit den gewünschten Eigenschaften
erhalten werden können, ohne daß unerwünschte Ablagerungen in der Vernetzungszone auftreten.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann mit einem
Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Polyäthylen ein Molekulargewicht
von mindestens 200 000 aufweist, daß während der Formung des Rohres die Pulvermischung gesintert
wird und daß die Vernetzung in einem Bad aus geschmolzenem Salz vorgenommen wird, wobei der b5
vordere Abschnitt des Bades eine Temperatur im Bereich der Sintertemperatur und der hintere Abschnitt
die Vernetzungstemperatur aufweist, und daß das vernetzte Rohr verstreckt wird, indem es mit einer
Geschwindigkeit aus dem Bad abgezogen wird, die höher ist als die Geschwindigkeit, mit der das
unvernetzte Rohr dem Bad zugeführt wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Polyäthylenrohre verschiedenen Durchmessers
mit einer ausgezeichneten Qualtität herzustellen unter Verwendung einer einzigen Herstellungsvorrichtung,
wobei der Durchmesser der Polyäthylenrohre in jedem Einzelfalle durch Einstellung des gewünschten
Verstreckungsgrades, d. h. der Differenz zwischen der Geschwindigkeit V2, mit der das fertige Rohr aus dem
Bad abgezogen wird, und der Geschwindigkeit Vj, mit der das gesinterte Rohr in das geschmolzene Salzbad
eintritt, eingestellt werden kann. Durch die anmeldungsgsmäß
vorgesehene Verstreckung wird eine homothetische Verformung des Materials erzeugt, die ausschließlich
in dem Abschnitt stromaufwärts von dem geschmolzenen Salzbad mit dem gesinterten Rohr
durchgeführt wird, das verstreckbar bleibt, während durch die sich daran anschließende Vernetzung die
endgültige Struktur des gestreckten Polyäthylenrohres fixiert wird.
Bei dem geschmolzenen Salzbad, das auf Temperaturen von mehr als 2000C gebracht werden kann, während
es unter Atmosphärendruck steht, handelt es sich um eine Flüssigkeit, mit deren Hilfe es möglich ist, dem
gesinterten und gestreckten Polyäthylenrohr die für die Vernetzung erforderliche Wärme zuzuführen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Rohre aus Polyäthylen mit hoher Dichte und
einem Molekulargewicht von mehr als 200 000 herzustellen, auf die während der Vernetzung keinerlei
Scherkräfte einwirken, so daß sie ihre optimalen Eigenschaften entwickeln können. Wenn die nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohre Zugtests unterworfen werden, so ergeben sich dabei
Bruchdehnungen, die zwischen 400 und 500% der üblicherweise erreichten Werte liegen. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß in der Vernetzungszone keine Ablagerungen entstehen, die bei den bisher bekannten
Verfahren die Wirkung haben, die Qualität der Endprodukte zu verschlechtern. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann kontinuierlich und in großtechnischem Maßstabe durchgeführt werden, da bei ihm die
Notwendigkeit entfällt, Teile der Herstellungsvorrichtung häufig auszuwechseln als Folge einer Oberflächenablagerung,
wie sie bei den bekannten Verfahren auftritt.
Die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen somit darin, daß man
(a) von einem Polyäthylen mit einer hohen Dichte (0,950<d<0,970) und mit einem Molekulargewicht
von mindestens 200 000 ausgeht,
(b) das Material sintert, indem man es in einer erwärmten Düse unter dem Einfluß eines in
Richtung der Düsenachse einwirkenden Druckes vorwärtsbewegt,
(c) das gesinterte Material nach dem Austritt aus der Düse ein geschmolzenes Salzbad bei Atmosphärendruck
durchqueren läßt, in dem es nacheinander gestreckt und vernetzt wird, wobei
(d) die Verstreckung des gesinterten Rohres dadurch bewirkt wird, daß man es mit einer Geschwindigkeit
V7 abzieht, die höher ist als die Geschwindigkeit
Vi, mit der das gesinterte Material in das
geschmolzene Salzbad eintritt.
Unter dem hier verwendeten Ausdruck »Sintern« sind die Verdichtung und das Schmelzen der Körnchen
zur Herstellung eines kompakten Produktes zu verstehen.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Sinterung 1S
im Verlaufe einer geradlinigen Vorwärtsbewegung des Materials durch eine erwärmte Düse bei einer
Temperatur unterhalb der Vernetzungstemperatur werden die Mängel, die bei den bekannten vergleichbaren
Verfahren auftreten (vorzeitige unerwünschte i<> teilweise Vernetzung, Steckenbleiben des Materials in
der Strangpreßvorrichtung) vermieden, indem man einen Druck in der Größenordnung von 1000 bar auf
den Kolben einwirken läßt. Durch seine Verdichtungswirkung bringt dieser Kolben die pulverförmige \*>
Ausgangsrnischung in die gewünschte Form eines Rohres und der dabei erhaltene Formkörper wird in
dieser Form durch das stromabwärts von der Düse vorgesehene Vernetzungsbad aus geschmolzenen Salzen
irreversibel fixiert.
Innerhalb der Düse ist dafür gesorgt, daß eine fortschreitende Erwärmung der Düsenwand eintritt,
wodurch nach dem Erweichen der Oberfläche des ringförmigen Formkörpers auch dessen innere Teile
weich gemacht werden, so daß schließlich ein Formkörper entsteht, der über seinen gesamten
horizontalen Querschnitt eine vollkommen homogene Struktur hat.
Alle Teilchen der erfindungsgemäß eingesetzten pulverförmigen Mischung verbleiben gleich lang innerhalb
der Formgebungsdüse und sie werden auf die gleiche Temperatur erwärmt, die zwar ausreicht, um
ihre vollständige Erwärmung und Agglomeration zu bewirken, die jedoch nicht ausreicht, um ihre Vernetzung
zu bewirken, die erst danach stromabwärts in dem geschmolzenen Salzbad erfolgt.
Die Verwendung eines Bades aus einem geschmolzenen Salz zur Durchführung der Vernetzung bietet den
Vorteil, daß das gesinterte Produkt in der Vernetzungszone einem freien Weg folgen kann in dem Sinne, daß
der Wärmeaustausch durch die Flüssigkeit des Bades gewährleistet ist, wobei das Produkt nicht im Kontakt
mit der Wand zu gleiten braucht, und daß, um es bis zu dem Auslaß zu transportieren, eine einfache mechanische
Führung genügt, die im Falle eines Rohres durch -45
einen linearen Kontakt mit der ringförmigen Oberfläche von Ringen erhalten wird, die auf dem das Bad
enthaltenden Behälter aufliegen, und im übrigen von einer Schmierwirkung des Flüssigkeitsmilieus profitiert
Es kann aber auch von Vorteil sein, in dem Eintrittsbereich des Bades eine Formgebungsschablone
vorzusehen, deren nutzbarer Querschnitt konstant oder variabel sein kann, um die Kalibrierung des Produktes
zu gewährleisten. Es handelt sich dabei um ein Rohr,
dessen Innendurchmesser, der rechtwinklig zu der Schablone abnimmt, zwischen den gewünschten Toleranzen
gehalten werden kann unter dem Einfluß eines Inertgases, wie Stickstoff, das in das Innere des Rohres
eingeleitet wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens
der Erfindung wirkt zur Sinterung auf die Pulvermischung in Richtung der Düsenachse ein Druck
von 1000 bar ein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegt die Temperatur in der Sinterzone zwischen 150 und
180° C und in der Vernetzungszone liegt sie vorzugsweise
zwischen 200 und 300° C
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere anwendbar auf Polyolefine, die durch Peroxide vernetzbar
sind, und es ist besonders vorteilhaft für Produkte mil einem hohen Molekulargewicht, beispielsweise für
die Grade unterhalb von 2. Es ist auch anwendbar auf Polyäthylen mit niedriger Dichte, das durch Zugabe
eines Peroxids vernetzbar gemacht worden ist.
Die einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend
beschriebenen Verfahrens mit einer beheizbaren formgebenden Düse und mit Einrichtungen zum Einbringen
und Vorwärtsbewegen unter Druck einer vernetzbaren Pulvermischung und mit einer außerhalb der Düse
liegenden Vernetzungszone für ein aus der Düse ausgeformtes Rohr ist dadurch gekennzeichnet, daß in
der Vernetzungszone eine in zwei Abteile unterteilte Wanne zur Aufnahme jeweils eines geschmolzenen
Salzbades angeordnet ist, wobei die Temperatur des Salzbades in dem zur Düse gewandten Abteil unterhalb
der Vernetzungstemperatur einstellbar ist, daß das zur Düse gewandte Abteil der Wanne eine Profiliereinrichtung
zur Nachformung des noch unvernetzten Rohres aufweist und daß außerhalb der Wanne an deren von
der Düse abgewandten Seite eine Ziehvorrichtung vorgesehen ist, mit der das Rohr mit einer Geschwindigkeit
aus der Wanne abziehbar ist, die höher als die Zuführgeschwindigkeit des Rohres zur Wanne ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung besteht die Profiliereinrichtung dieser Vorrichtung aus mehreren
Gruppen von Profilierwalzen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei
zeigen:
Fig. IA und IB zusammen ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus vernetztem Polyäthylen mit hoher
Dichte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;
F i g. 2 eine axiale Schnittansicht einer Variante der in der Vorrichtung gemäß F i g. 1B verwendeten Formgebungsschablone,
F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig.4 eine axiale Schnittansicht einer anderen Variante der in der Vorrichtung gemäß F i g. 1B
verwendeten Formgebungsschablone,
F i g. 5 eine axiale Schnittansicht einer Formvariante des Austrittsendes des Bades aus dem geschmolzenen
Salz gemäß F i g. IB, das für die Vernetzung des Rohres verwendet wird,
F i g. 6 eine schematische Ansicht einer Streckeinrichtungen bzw. Zieheinrichtungen aufweisenden Vorrichtung;
und
F i g. 7 eine Längsschnittansicht von Streck- und Vernetzungseinrichtungen, wie sie in der Vorrichtung
gemäß F i g. 6 verwendet werden.
Die in den Fig. IA und IB dargestellte Vorrichtung
umfaßt einen vertikalen Abschnitt A, in dem eine pulverförmige Mischung, die ein Polyäthylen und ein
homogen verteiltes Vernetzungsmittel enthält, zu einem Rohr geformt und gesintert wird, sowie einen
horizontalen Abschnitt B, in dem die Vernetzung des Materials erfolgt
Der Abschnitt A mit der vertikalen Achse X-X umfaßt einen horizontalen Rahmen t, der auf Ständern 2
aufliegt und als Unterlage für eine Düse 4 mit der Achse X-X dient, die eine Fußplatte 5 aufweist, wobei im
Kontakt damit die Befestigung der Schulter 6a von mit einem Gewinde versehenen Befestigungsbolzen 6
mittels Schraubmuttem 7 eine Fixierung auf dem
Rahmen gewährleistet. Die Düse 4 weist parallel zur ihrer Achse einen zylindrischen Körper 8 auf, in dem die
Bohrung 9 der Düse 4 koaxial zu einer zentralen Bohrung 3 des Rahmens 1 vorgesehen ist und die durch
Zirkulierenlassen von öl in 8a erwärmt werden kann. Das obere Ende der Düse 4 weist einen Flansch 10 auf,
der von dem Befestigungsbolzen 6 durchquert wird und dessen obere Oberfläche einen Zuführungstrichter 11
trägt, der durch eine Wasserzirkulation 12 gekühlt werden kann und dessen Öffnungsdurchmesser an der in
Basis demjenigen der Bohrung 9 entspricht. Zwischen dem Zuführungstrichter 11 und dem Flansch 10 ist ein
metallischer Kreisring 11a angeordnet, der weder gekühlt noch erwärmt wird und dessen Kontaktoberflächen
so eingeschnitten sind, daß die Wärmeübertragung vermindert wird.
Auf der Fußplatte 5 der Düse 4 ist im Innern der Bohrung 3 des Rahmens 1 vertikal eine Düse 13 koaxial
zu der Düse 4 angeordnet, die dank einer unteren Auflageplatte 14, die auf den Befestigungsbolzen 6
befestigt ist, an Ort und Stelle gehalten wird.
Diese Platte ist von einer öffnung 15 durchbohrt, deren Durchmesser etwas größer ist als derjenige der
Bohrung der Düse 13. Das Ganze bildet so ab der Basis des Zuführungstrichters 11 bis zu der öffnung 15 der
Auflageplatte 14 einen geraden zylindrischen Durchgang. Die Düse 13 ist ebenfalls mit ringförmigen
Erwärmungseinrichtungen ausgestattet, die beispielsweise aus äußeren elektrischen Widerständen 17
bestehen.
Der Rahmen 1 dient als Unterlage außerhalb der Düse 4 für zwei Hubzylinder 18, 19, die Kolben 20, 21
enthalten, auf deren vertikalen Stangen 22, 23 mittels einer Schraubverbindung bei 25, 26 eine horizontale
Platte 24 befestigt ist. Die Platte 24 kann auf den Befestigungsbolzen 6 gleiten und sie weist in ihrem
Zentrum eine öffnung 27 auf, die sich in vertikaler Richtung zum Innern eines ringförmigen Vorsprunges
verlängert, der mit der Platte 24 eine Einheit bildet und einen Kolben 28 darstellt, der in der Nähe der Platte 24
gekühlt wird durch eine Wasserzirkulation 29 und der mit dem Zylinderabschnitt kooperiert, der durch die
öffnung des Kreisringes 11a und durch den oberen Abschnitt der Wand der Bohrung 9 der Düse 4 gebildet
wird.
Die Befestigungsbolzen 6 tragen an ihrem oberen Ende oberhalb der Platte 24 eine Platte 30, auf der sich
ein Hubzylinder 31 abstützt, der einen Kolben 32 enthält, der formschlüssig mit einem vertikalen Stempel
33 verbunden ist, der in der öffnung 27 in gleitendem
Kontakt mit dem ringförmigen Kolben 28 steht und durch die Platte 30 und durch eine horizontale Platte 34
geführt wird, die mit dem Stempel 33 formschlüssig verbunden ist und auf den Befestigungsbolzen 6 gleitet
Der Stempel 33 erstreckt sich in das Innere der Düse
4 und der Düse 13, wobei die Grenze des Weges seines unteren Endes nach oben etwa in Höhe des unteren
Endes der Dflse 13 liegt Der Stempel weist auch eine
Erwännungseinrichtung 35 mit zirkulierendem öl oder einem elektrischen Widerstand auf.
Die Beschickung der Vorrichtung erfolgt aus einer Vorrats-Dosiereinrichtung 37, die über eine Rutsche 38
mit dem Zufühmngstrichter 11 verbunden ist, der eine
homogene Verteilung des Pulvers in dem Zwischenraum zwischen dem Stempel 33 und der Düse 4
gewährleisten muß. Die Kuhlleitung für die Wasserzirkulation 12 des Trichters erlaubt es zu vermeiden, daß
das Polyäthylen unabhängig von seiner Aufenthaltsdauer in dem Trichter keine Temperatur erreichen kann, bei
der es unter dem Einfluß einer beginnenden Schmelze zusammenhängt.
Die Kühlzone ist in der Tat eine Vorformzone, deren Höhe in der Größenordnung des Zweifachen des
Durchmessers des Stempels 33 liegt, in der die Mischung pulverförmig bleiben muß, damit sie zu einem Rohr
geformt werden kann unter der Einwirkung einer Verdichtung, die durch den ringförmigen Kolben 28
ausgeübt wird in dem rohrförmigen Abschnitt 36, der oberhalb der Düse 4 gebildet wird, und gegebenenfalls
am Eintritt in dieselbe.
Zu Beginn eines Zyklus ist der Kolben 28 in der oberen Position und der Stempel 33 befindet sich
ebenfalls dort. Auf den Kolben 32 des Hubzylinders 31 wird kein Druck ausgeübt. Unter der Einwirkung der
Hubzylinder 18, 19 drückt man den Kolben 28 nach unten, der die pulverförmige Mischung durchquert, die
in dem Zuführungstrichter 11 sich befindet, in dem sie durch die Kühlleitung der Wasserzirkulation 12 auf
Umgebungstemperatur gehalten wird. Der weiter nach unten gedrückte Kolben 28 verdichtet die Mischung in
dem rohrförmigen Abschnitt 36. Der für diese Verdichtung erforderliche Druck liegt in der Größenordnung
von 1000 bar. Die Mischung wird dadurch geformt und gleichzeitig verdichtet. Anschließend wird
sie in die Düse überführt. Der Stempel 33 wird gleichzeitig unter dem Einfluß der Bewegung des
Materials nach unten geführt, wobei das Material dann in der Düse 4 eine Temperaturerhöhung erfährt, die
durch die Erwärmung bei 8a in den Düsen 4 und 35 und dem Stempel 33 hervorgerufen wird. Die Temperatur
wird auf einen Wert eingestellt, der das Material zum Schmelzen bringt, die jedoch unterhalb der Temperatur
bleibt bei der die Zersetzung des Vernetzungsmittels fühlbar wird. Die Temperatur kann beispielsweise
zwischen 150 und 1800C liegen. Wenn der Kolben 28 den Tiefpunkt seines Weges erreicht hat, wird der auf
die Kolben 20, 21 der Hubzylinder 18, 19 einwirkende Druck herabgesetzt und der Stempel 33 wird mittels des
Kolbens 32 wieder nach oben geführt, wobei der Kolben 28 in der unteren Position gehalten wird. Wenn der
Stempel seine obere Position erreicht hat wird der Kolben 28 seinerseits nach oben geführt und ein neuer
Zyklus beginnt
Diese Düse 4 besteht aus einer Sinterzone, aus der das Material durch die absteigenden Bewegungen des
Kolbens 28 entlang des Stempels 33 in der Düse 13 ausgestoßen wird, in der die Temperatur auf der
gleichen Höhe wie oben gehalten wird und aus der sie in Form eines Rohlings austritt Am Austritt aus der Düse
13 wird der Rohling ausgestoßen als Folge der absteigenden Bewegungen des Kolbens Z» in eine Hülse
15a, beispielsweise in Form eines Blasebalgs, wo die
Temperatur etwa auf dem gleichen Wert wie oben gehalten wird oder gegebenenfalls auf einen höheren
Wert gebracht wird und der eine Obergangszone darstellt, in welcher der Rohling frei in bezug auf die
Wand der Hülse 15a seitlich anstoßen kann, wobei er seitliche Bewegungen ausführen kann unter Absorption
der Abschnitte seines Fortschreitens in Anbetracht der kontinuierlichen Zugwirkung, die auf ihn stromabwärts
in Richtung auf den Abschnitt B ausgeübt wird, der eine Vernetzungszone darstellt
Der Abschnitt B besteht im wesentlichen aus einem geschlossenen horizontalen Trog 4t, der vorzugsweise
zylindrisch ist, der in Längsrichtung durch zwei vertikale Trennwände 42,43 in Abteile unterteilt ist die ein Bad
44 aus einem geschmolzenen Salz enthalten, das beispielsweise mittels elektrischer Widerstände 46 auf
eine Temperatur, welche die Vernetzung erlaubt, d. h. auf eine Temperatur oberhalb 2000C erhitzt wird. In das
stromaufwärts gelegene Abteil 47 dringt ein rohrförmiges Verbindungsstück 48 ein, dessen oberes, breites
Ende auf dem Trog 41 befestigt ist und dessen anderes Ende, dessen Innendurchmesser kleiner ist entsprechend
dem äußeren Abschnitt des zu vernetzenden Rohres, an dem Eintrittsende einer Formgebungsschablone
49 befestigt ist, die auf der Wand des Troges 41 mittels Elementen 51 aufliegt. Das gesinterte Rohr wird
mit Spielraum in das Eintrittsende des Verbindungsstükkes 48 eingeführt, dessen Querschnitt sich verengt, um
dann nach einer Änderung der Richtung um 90° in die zylindrische Bohrung 52 der Formgebungsschablone 49
einzudringen, die auf diese Weise die Verformung zu einem Profil und einen gleichmäßigen Oberflächenzustand
des Rohres gewährleistet, das gleichzeitig einer Vernetzung mindestens in seiner peripheren Oberfläche
unterworfen wird.
Das Rohr durchquert anschließend die beiden anderen Abteile 53, 54, in denen die Vernetzung
vervollständigt wird und in denen es geführt wird durch die Ringe 56, die durch Träger 57 mit der Wand des
Troges fest verbunden sind und deren innere öffnung 55 die Form eines Ringes hat, der zusammen mit dem Rohr
einen gleitenden Kontakt linearer Natur gewährleistet. Das vernetzte Rohr tritt aus der Stirnwand 58 des
Troges aus, wobei es in dichtem Kontakt einen aufgesetzten Ring 59 durchquert.
Zu der Kalibrierung des in das Bad 44 eingetauchten Rohres trägt auch der Druck eines Gases bei, das im
Innern des Hohlraumes (der Bohrung) des Rohres unter Druck gehalten und mittels einer axialen Leitung 62, die
in dem Stempel 33 vorgesehen ist, durch eine Rohrleitung 61 eingeführt wird. Bei dem verwendeten
Gas handelt es sich vorzugsweise um Stickstoff.
Das das Bad 44 bildende geschmolzene Salz ist vorzugsweise eine eutektische Mischung von Mineralsalzen,
beispielsweise von Nitraten und Nitriten, wie z. B. das Eutektikum mit der folgenden Zusammensetzung:
- 53 Gew.-Teile KNO3
- 40 Gew.-Teile NaNO2
- 7 Gew.-Teile NaNO3
Die Trennwand des Troges 41 erlaubt die Einstellung von verschiedenen Temperaturen in den verschiedenen
Abteilen. Die Temperatur ist normalerweise höher, d. h.
sie liegt beispielsweise zwischen 250 und 3000C, in dem
'Abteil 47, weJches die Formgebungsschablone 49 enthält, um eine schnelle Umformung des Materials in
dem Randabschnitt des Rohres zu erzielen. Sie ist weniger hoch in den anderen Abteilen 53,54, höchstens
beispielsweise 250"C, um die Gefahr einer thermischen
Zersetzung (Abbau) des Produktes zu vermeiden. Für die Behandlung eines Rohres einer Dicke von 3 mm
kann die Länge des Troges 41 etwa 2 m betragen, bei einer Zirkulationsgeschwindigkeit des Rohres, die in
diesem Falle 150 m/Std beträgt
Die Bezugsziffer 63 bezeichnet eine Ziehvorrichtung, die schematisch und nur teilweise dargestellt ist, die aus
zwei beweglichen Raupenketten im Kontakt mit dem vernetzten Rohr besteht, um auf letzteres eine ständige
Zugwirkung auszuüben. Oberhalb der Ziehvorrichtung 63 oder zwischen dieser Vorrichtung und dem Trog 41
kann eine zusätzliche Formgebungsschablone angeordnet sein.
Es wurden zufriedenstellende Versuche durchgeführt, wobei man ein Polyäthylen mit einem Molekulargewicht
zwischen 300 000 und 500 000, mit einer Dichte von 0,956 und einem Viskositätsindex von 2 bei einer
Belastung von 20 kg/cm2 verwendete. In die Mischung wurden auf homogene Weise Zusätze eingearbeitet, die
außer einem organischen Peroxid Farbstoffe (Färbemittel), Antioxydationsmittel, Anti-UV-Mittel, Gleitmittel
(Schmiermittel), umfaßten, wobei es sich bei allen diesen Produkten um auf dem Gebiet der Verformung von
Kunststoffen bekannte Produkte handelt. Als Vernetzungsmittel wurde insbesondere eine mit 0,5% Di-tertbutylperoxid
katalysierte Zubereitung verwendet. In diesem Falle wurde mit 70 Kolbenhüben garbeitet und
bei einem Gesamtweg des Kolbens von 40 mm betrug die Länge des gebildeten Rohres etwa 20 mm, wobei die
Verschiebung des Stempels 20 bis 25 mm betrug.
Es wurden auch Versuche durchgeführt, in deren Verlauf die Verlängerung (Dehnung) zwischen zwei
Markierungen eines genormten Prüfkörpers gemäß ISO '/2 mittels eines Extensometer entsprechend der Norm
NF T 51 034 gemessen wurde, wobei die Zuggeschwindigkeit 100 mm/Min betrug. Die Ergebnisse der
Zugtests welche die gemessenen mechanischen Eigenschaften eines Rohres als Funktion der extrudierten
Länge zeigen und die den Mittelwert von 5 Probekörpern darstellen, sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Extrudierte Länge (m)
100 500 1000 1500 2000
Belastung an der Fließ- 180 184 170 190 182 grenze (kg/cm2)
Belastung beim Bruch 300 280 290 270 280 (kg/cm2)
Dehnung beim Bruch 520 490 460 500 470
55 52 57 50 52
Druck beim Bersten
(Platzen) der rohrformigen Probekörper
(bar)
(Platzen) der rohrformigen Probekörper
(bar)
Die F i g. 2 und 3 zeigen eine Formgebungsschablone,
die anstelle der Formgebungsschablone 49 der F i g. 1
so verwendet werden kann und aus mehreren Gruppen 64, 65, 66 von Profilformwalzen 67 mit einem konkaven
Profil bestehen, die dem Rohr einen zunehmend kleiner werdenden Querschnitt verleihen.
Zur Erzielung einer Abnahme des gewünschten Durchmessers ist es auch möglich, eine solche
Schablone zu verwenden, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist, die aus einer Aufeinanderfolge von Formgebungs-Ringen
68a, 68Z> mit zylindrischer Bohrung und
verschiedenem Durchmesser besteht Diese Ringe aus Teflon oder poliertem Stahl sind durch Zwischenlagen
69 voneinander getrennt und sie werden durch eine Befestigungseinrichtung 70, die gegebenenfalls durch
ein nicht dargestelltes Spieleinstellungssystem ergänzt ist, an Ort und Stelle gehalten.
In der Fi g. 5 wird das Endprodukt, bei dem es sich
beispielsweise um ein nichtgeschlossenes Profil handelt, durch eine obere öffnung 71 in der Wand des Troges, in
die es mittels einer Führung 72 eingeführt wird,
herausgezogen, anstatt den Trog 41 durch Durchqueren einer Abdichtungseinrichtung in der Stirnwand zu
verlassen. In dem Falle, in dem das Produkt keine rohrförmige Form hat, wird der Stempel 33 der F i g. 1A
weggelassen. Wenn es sich darum handelt, ein Kabel oder eine Armatur zu umhüllen, ersetzt dieses Kabel
oder diese Armatur den Stempel 33.
In der schematischen Darstellung gemäß F i g. 6 bezeichnet die Bezugsziffer 101 eine Formgebungseinrichtung
entsprechend dem Abschnitt A der Fig. IA und IB, die einen rohrförmigen Rohling oder Külbel
(Schmelzfluß) 102 mit einer Geschwindigkeit Kl bildet;
letzterer durchquert eine Wanne 103, in der er einer Streckung und dann einer Vernetzung unterzogen wird,
dann dringt er nacheinander in eine Ziehvorrichtung 104 ein, in der er mit einer Geschwindigkeit V2 mitgenommen
wird, die höher ist als die Geschwindigkeit Vl, danach gelangt er in einen Abkühiungsbehälter 105, in
eine Streckeinrichtung 106, in der er mit der Geschwindigkeit V2 mitgenommen wird, welche die
gleiche ist oder fast die gleiche ist wie vorstehend angegeben, und schließlich gelangt er in eine Aufwickeleinrichtung
107.
Wie in der F i g. 7 dargestellt, tritt der Rohling oder Külbel (Schmelzfluß) 102 aus der Formgebungseinrichtung
101 durch die öffnung 15 der unteren Auflageplatte 14 aus. Er passiert anschließend eine Einrichtung,
welche die Entfernung der Grade erlaubt, die eine Folge der Ungleichmäßigkeit der Vorwärtsbewegung des
Schmelzflusses darstellen, und die einen kontinuierlichen Eintritt in die Wanne 103 ermöglicht. Ein Beispiel
für eine solche Vorrichtung ist in der F i g. 7 dargestellt. In dieser Vorrichtung erfährt der Rohling oder Külbel
(Schmelzfluß) 102 eine Richtungsänderung um eine Rolle 108 mit einer Rille herum, die frei auf einem Bügel
109 befestigt ist, der sich selbst in einer vertikalen Ebene um eine Achse 110 bewegt, die auf einem Träger 111
befestigt ist Die Rille der Rolle 108 weist eine Tiefe auf, die mindestens gleich derjenigen des Stranges des
Schmelzflusses 102 ist
Der Schmelzfluß 102 gelangt anschließend auf eine bewegliche Rolle 112, die ebenfalls eine Rille aufweist,
die mittels eines Geschwindigkeitsreglers 113 mit einem
Elektromotor 114 (schematisch dargestellt) verbunden ist Der Schmelzfluß erfährt dadurch eine neue
Richtungsänderung, die ihn in eine Wanne 103 einführt. Diese Wanne enthält eine Mischung aus geschmolzenen
Salzen des gleichen Typs wie sie in dem Trog 41 der Fig. IB enthalten sind, verteilt auf zwei Abteile 115
bzw. 116, die durch ein Diaphragma 117 voneinander getrennt sind, das eine öffnung 118 aufweist, die den
Schmelzfluß 102 hindurchläßt
im Innern der Wanne iO3 in dem Abieil il5 sind
mehrere Formgebungsschablonen in der Ausführung als Profilierwalzen 121a, 121b, 121c und 121 d befestigt,
deren Profil der geometrischen Form des gestreckten Produktes entspricht, die alle fest mit einem Bedienungshebel
119 verbunden sind, der auf Gelenken 120a und 1206 befestigt ist Das Abteil 116 weist Halterollen
122 auf. Gewünschtenfalls können die Profilierwalzen durch andere geeignete Proffliereinrichtungen ersetzt
werden. Die Anzahl der Walzensätze oder Einrichtungen
für die ProfOierung kann variieren in Abhängigkeit
von dem gewünschten Streckungsgrad. Die Halterollen können gewünschtenfalls durch jede andere Führungs-
und Trägereinrichtung ersetzt werden, wie z. B. durch
Ablaufrinnen, Ringe und dgL
Nach dem Durchqueren der Wanne wird der Schmelzfluß 102 von einer Ziehvorrichtung 104 eines
bekannten Typs, beispielsweise einer Band-Streckeinrichtung, mit einer Geschwindigkeit V2>
Vl eine schematisch dargestellte Gruppe aus einem Motor 114a
und einem Regler 113a mitgenommen, dann gelangt er in den Abkühlungsbehälter 105, bevor er auf der
Aufwickeleinrichtung 107 aufgewickelt wird. Nachdem er gegebenenfalls eine erneute Streckeinrichtung 106
passiert hat, die vom gleichen Typ sein kann wie die
i» Ziehvorrichtung 104 und die sich mit einer Geschwindigkeit
dreht, die gleich ist oder ähnlich ist wie V2. Diese Streckeinrichtung dient dazu, das Herausziehen
des Rohres zu erleichtern, sie dient jedoch nicht zur Erzeugung einer erneuten Querschnittsverminderung.
r> Der Schmelzfluß 102 verläßt die Formgebungseinrichtung
101 in Form einer diskontinuierlichen Bewegung, wobei die Unterbrechungszeiten der Aufwärtsbewegung
des Formgebungsstempels entsprechen, dann wird er auf kontinuierliche Weise in Richtung auf die
anderen Einrichtungen der Anlage durch die bewegliche Rolle 112 mitgenommen, deren lineare Geschwindigkeit
Vl beträgt. Das Gleichgewicht zwischen der freien Rolle 108 um ihre Achse 110 kompensiert dann die
fehlende Materialzufuhr während der Stoppzeit des Schmelzflusses. Der Durchmesser des Schmelzflusses
erreicht in diesem Augenblick einen Wert dl und er wird durch einen Gasruck im Innern desselben bei
diesem Wert gehalten, um ein Zusammenfallen des Schmelzflusses (Külbels oder Rohlings) zu vermeiden.
ω Der Schmelzfluß mit einem Durchmesser d 1 gelangt
mit einer Geschwindigkeit Vl in das Abteil 115. Der Einfluß der Ziehvorrichtung 104, die nachfolgt, deren
lineare Geschwindigkeit V2 so gewählt wird, daß sie größer als Vl ist, wird danach fühlbar und der
Schmelzfluß wird in Längsrichtung gestreckt (gezogen). Sein Durchmesse;· wird auf einen Wert d\\ herabgesetzt,
der etwas niedriger ist als d 1, sobald er den ersten Satz von Profilierwalzen 121a erreicht, und sein
Durchmesser erreicht einen Wert d2, der aufgrund der
Längsstreckung deutlich niedriger ist als d 1 am Austritt aus der öffnung 15. Die Profilierwalzen 121a bis 121 cf
tragen den Schmelzfluß 102, während die Vernetzung noch nicht stattfindet. Die Temperatur in dem Abteil 115
wird so gewählt daß die Halbwertzeit des Katalysators noch bedeutend ist; sie liegt in der Nähe derjenigen der
Formgebung in der Formgebungseinrichtung, beispielsweise in der Größenordnung von 160 bis 190° C.
In Höhe der öffnung 118 des Diaphragmas 117 hat der Schmelzfluß Dimensionseigenschaften (Durchmesser,
Dicke), die homothetisch denjenigen sind, die er bei seinem Eintritt in das Abteil 115 hatte. Anschließend
gelangt er in das Abteil 116 zu Vernetzung, in der die Temperaiur Werte oberhalb Vöfi 200°C, vorzugsweise
zwischen 220 und 25O0C, erreicht Die Zersetzung des
Katalysators ruft dann die Vernetzung des Materials hervor und das Streckungsphänomen wird durch diese
Vernetzung gestoppt
Der Standort des Diaphragmas 117 in der Wanne 103
wird ausgewählt als Funktion des gewünschten Durchmessers des Rohres am Ausgang aus dem Abteil 116,
wobei dieser Durchmesser durch das Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten V2/V1 bestimmt
wird Desgleichen werden die verschiedenen Profilierwalzen 121a, 1216, 121c und 121c/ entsprechend
ausgewählt da ihre geometrische Form sich so genau wie möglich dem gesünschten Profil anpassen muß,
wenn dieses Profil von demjenigen des die Formgebungsemrichtung
verlassenden Schmelzflusses 102 ver-
schieden ist Wenn jedoch das gewünschte Profil ein glattes homothetisches Rohr des rohrförmigen
Schmelzflusses 102 bleibt dienen die Profilierwalzen 121a, 1216, 121c und \?\d nicht mehr der Kalibrierung
und auch nicht der Profilierung, sondern nur dem Träger
und der Führung und sie können durch beliebige äquivalente Einrichtungen ersetzt werden. In allan
diesen Fällen dienen die Profilierwalzen 121a bis 121c/
nur als Träger und als Führung des Rohres im Verlaufe
seiner Vernetzung und sie können ebenfalls durch beliebige äquivalente Träger- und Führungseinrichtungen
ersetzt werden.
Am Austritt aus der Wanne 103 und nach dem Durchgang durch die Ziehvorrichtung 104 wird das
Rohr in dem Abkühlungsbehälter 105 abgekühlt, der beispielsweise Wasser enthält Anschließend wird es
von der Streckeinrichtung 106 wieder aufgenommen und auf die Aufwickeleinrichtung 107 aufgewickelt.
Eine bemerkenswerte Eigenschaft des auf diese Weise gestreckten und vernetzten Produktes ist seine
Dimensionsstabilität und das Fehlen einer elastischen Erholung oder Schrumpfung. So erfährt beispielsweise
ein Profil aus Polyäthylen, das in dem Abteil 115 auf das 4fache gestreckt und dann in dem Abteil 116 vernetzt
worden ist, keine andere Schrumpfung als die einfache 2>
Wärmeschrumpfung. Die Vernetzung blockiert die gestreckten Ketten gegeneinander. Das vernetzte
Produkt ist doppelbrechend, jedoch in seinen Dimensio-
nen oberhalb und unterhalb der Schmelzcemperatur der
Polyäthylenkristallite gegenüber einer Volumenvergrößerung nahezu stabil.
Dagegen nimmt das gleiche Profil, das in dem Abteil 115 auf das 4fache gestreckt und dann einfach abgekühlt
wird anstatt vernetzt zu werden, durch elastische Erholung seine ursprünglichen Dimensionen wieder an,
sobald man seine Temperatur wieder auf etwa 1400C,
d. h. auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur
des Polyäthylens, bringt
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
unter Bezugnahme auf die Verfahren der F i g. 6 und 7 beschrieben sind, näher erläutert
Zur Herstellung eines Rohres unter den vorstehend angegebenen Bedingungen wurde Polyäthylen mit
hoher Dichte mit einem Molekulargewicht zwischen 300 000 und 500 000, verwendet
Es wurden Zusätze zugegeben, die außer den Stabilisatoren und Farbstoffen eines bekannten Typs ein
Vernetzungsmittel umfassen, bei dem es sich um 2,5-Dimethyl-2,5-(di-tert-butyl-peroxy)-hexin-3 handelte.
Die Arbeitsbedingungen für die verschiedenen Durchmesser, ausgehend von einem Durchmesser des
Schmelzflusses d 1 von 27,5 mm, sind in der folgenden Tabelle I angegeben
Probe | Geschwin | Geschwin | Durchfluß- | Temp, im | Temp, im | Äußerer | Äußerer Durch | Dicke | Gewicht |
Nr. | digkeit | digkeit d. | menge am | Streck | Vernet | Durchmesser | messer di des | ||
Kl | 2. Streck | Ausgang des | abteil | zungs- | dl des Rohres | Rohres auf der | |||
einrichtung | F.struders | abteil | am Ausgang | Aufwickel | |||||
Vl | d. Abteils 115 | einrichtung | |||||||
(nih) | (mh) | (kg/h) | (X) | (C) | (mm) | (mm) | (mm) | (g/m) | |
1 | 35,4 | 140 | 9,1 | 185 | 220 | 18 | 17,30 | 1,03 | 60,6 |
2 | 35,4 | 140 | 9,1 | 180 | 220 | 17 | 16,68 | 1,03 | 54 |
3 | 35,4 | 180 | 9,1 | 175 | 230 | 16,5 | 15 | 0,90 | 48 |
4 | 35,4 | 210 | 9,1 | 175 | 240 | 15,4 | 14,50 | 0,90 | 41,6 |
Der Durchmesser c/3 ist etwas geringer als der
Durchmesser dl, dies ist keine Folge eines Verstrekkens, sondern einfach die Folge einer Schrumpfung
beim Abkühlen am Ausgang des Salzbades in der Wanne 103.
Mit der gleichen Mischung wie in Beispiel 1 wurden weitere Versuche durchgeführt, wobei die verschiedenen
Parameter die folgenden Werte hatten:
Vl =36,6 m/h
V2= 132 m/h
i/l=27,5 mm
c/2=18,5mm
Temperatur des Streckabteils = 180° C
V2= 132 m/h
i/l=27,5 mm
c/2=18,5mm
Temperatur des Streckabteils = 180° C
(Abteil 115)
Temperatur des Vernetzungsabteils = 2300C
Temperatur des Vernetzungsabteils = 2300C
(Abteil 116)
Dabei erhielt man ein Rohr mit einem anfänglichen Durchmesser von 16 mm und mit einer Länge von
2000 m am Ende der Extrusion; mit diesem Rohr wurden
45
50
55
60 Zugtests durchgeführt, deren Ergebnisse in der folgenden
Tabelle II angegeben sind.
Probe Nr. | Beanspruch | Beanspruch | Dehnung |
ung an der | ung beim | beim Bruch | |
Fließgrenze | Bruch | ||
(kg/cm2) | (kg/cm2) | (%) | |
Zu Beginn | |||
1 | 173 | 214 | 390 |
2 | 172 | 166 | 325 |
3 | 172 | 213 | 400 |
Am Ende | |||
4 | 172 | 209 | 360 |
5 | 176 | 219 | 370 |
6 | 169 | 223 | 380 |
Der Vernetzungsgrad betrug sowohl am Beginn als auch am Ende 87% und die nach der Norm NF T 54 021
gemessene Schrumpfung bei 1200C betrug 4%. Die nach der gleichen Norm bei 1600C gemessene
Schrumpfung betrug 6%.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines Rohres aus vernetzten! Polyäthylen hoher Dichte, bei dem eine
Pulvermischung, die Polyäthylen und ein Vernetzungsmittel enthält, in einer Düse unter Druck bei
einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels zu einem Rohr
geformt und das Rohr außerhalb der Düse bei Atmosphärendruck und einer Temperatur, bei der
sich das Vernetzungsmittel zersetzt, vernetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyäthylen
ein Molekulargewicht von mindestens 200 000 aufweist, daß während der Formung des
Rohres die Pulvermischung gesintert wird und daß die Vernetzung in einem Bad aus geschmolzenem
Salz vorgenommen wird, wobei der vordere Abschnitt des Bades eine Temperatur im Bereich der
Sintertemperatur und der hintere Abschnitt die Vernetzungstemperatur aufweist, und daß das
vernetzte Rohr verstreckt wird, indem es mit einer Geschwindigkeit aus dem Bad abgezogen wird, die
höher ist als die Geschwindigkeit, mit der das unvernetzte Rohr dem Bad zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Sinterung auf die Pulvermischung in Richtung der Düsenachse ein Druck von 1000 bar
einwirkt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Sinterzone
zwischen 150 und 180° C beträgt
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der
Vernetzungszone zwischen 200 und 3000C beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr während des
Streckens kalibriert wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer
beheizbaren formgebenden Düse und mit Einrichtungen zum Einbringen und Vorwärtsbewegen unter
Druck einer vernetzbaren Pulvermischung und mit einer außerhalb der Düse liegenden Vernetzungszone
für ein aus der Düse ausgeformtes Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vernetzungszone eine in
zwei Abteile (115, 116) unterteilte Wanne (103) zur
Aufnahme jeweils eines geschmolzenen Salzbades angeordnet ist, wobei die Temperatur des Salzbades
in dem zur Düse gewandten Abteil (115) unterhalb der Vernetzungstemperatur einstellbar ist, daß das
zur Düse gewandte Abteil (115) der Wanne (103) eine Profiliereinrichtung zur Nachformung des
unvernetzten Rohres aufweist, und daß außerhalb der Wanne (103) an deren von der Düse abgewandten
Seite eine Ziehvorrichtung (104) vorgesehen ist, mit der das Rohr mit einer Geschwindigkeit aus der
Wanne (103) abziehbar ist, die höher als die Zuführungsgeschwindigkeit des Rohres zur Wanne
(103) ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Profiliereinrichtung aus mehreren
Gruppen von Profilierwalzen (121a bis
besteht.
besteht.
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