DE9014506U1

DE9014506U1 - Vorrichtung zum Herstellen von Schläuchen oder Rohren aus PTFE

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Publication number: DE9014506U1
Application number: DE9014506U
Authority: DE
Original assignee: Wk Worek Kunststofftechnik 8555 Adelsdorf De GmbH
Current assignee: Wk Worek Kunststofftechnik 8555 Adelsdorf De GmbH
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1991-01-10
Anticipated expiration: 2000-10-20

Description

Beschreibung

&bgr; Vorrichtung zum Herstellen von Schläuchen

7 oder Rohren aus PTFE

&bgr; Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Schläuchen oder

10 Rohren aus pulverförmigem Polytetrafluorethylen (PTFE) durch Extrudieren

11 eines Rohlings aus einem PTFE-Benzin-Gemisch, Trocknen und Sintern.

12 Bekanntlich ist es wegen der sehr starken C-F-Bindung des Werkstoffes Po-

13 lytetrafluorethylen nicht möglich, diesen in sonst üblicher Weise durch thermou plastische Verformung zu verarbeiten. Die Herstellung von Formkörpern aus

is diesem Werkstoff ist derzeit nur durch Sintern möglich. Zu diesem Zweck wird

ie das pulverförmige PTFE zunächst mit einem geeigneten Zusatzstoff, dem so-

17 genannten "Vehikel", verknetet und dann durch Pressen, vorzugsweise Extru-

18 sionspressen, in die gewünschte Form, beispielsweise also in Schlauchform, ie gebracht. Als Vehikel werden meist Öle verwendet, die bei ca. 180 bis 200⁰C

&mgr; verdampfen. Vorzugsweise kommen Gemische gesättigter Kohlenwasserstoffe,

2i also Benzine, in Betracht.

23 Die Trocknung der gepreßten Formkörper erfolgt in einem Trockenofen bei

24 einer Temperatur von ca. 180⁰C. Das Vehikel verdampft bei dieser Temperatur

25 vollständig, ohne daß der Formkörper wieder zu Pulver zerfällt. Nach Beendi-2&bgr; gung des Trockenvorganges wird der Rohling in einen Sinterofen überführt und

27 dort auf eine Temperatur von mehr als 327°C bis etwa 400⁰C erwärmt. Bei etwa

28 327°C beginnen die Kristallite des PTFE-Pulvers zu erweichen und miteinan-

29 der zu versintern. Wird das erhaltene Produkt schnell abgekühlt, so wird es

so weniger kristallin und deshalb zäh und flexibel. Bei langsamer Abkühlung wird

31 es hochkristallin, hart und formstandfest. Die genannten Vorrichtungsteile, also

32 der Extruder nebst Formwerkzeug, der Trockenofen und der Sinterofen, werden

33 in der Praxis vertikal oder horizontal hintereinander angeordnet, wobei das

34 Produkt unmittelbar von einer Vorrichtungsstufe in die andere geführt wird.

35 Bevorzugt werden vertikale Anordnungen, welche nicht selten Höhen von 10-3&bgr; 12 m erreichen.

19. Oktober 1990

&igr; Zur optimalen Durchführung des Herstellungsprozesses ist es erforderlich, die

2 Temperaturen in den einzelnen Zonen sehr genau einzuhalten. Temperatur-

3 Verwischungen, insbesondere in der Übergangszone vom Trockenofen in den * Sinterofen, führen zu Qualitätsminderungen. Es ist deshalb bekannt, am Ein-

5 gang des Trockenofens, am Ausgang des Sinterofens sowie im Übergangsbe-

&bgr; reich zwischen Trocken- und Sinterofen je eine Blende anzuordnen, deren

7 lichte Weite dem Außendurchmesser des herzustellenden Produktes entspricht,

&bgr; Zweck der Blenden ist es, die genannten Öfen thermisch gegenüber der

&bgr; Außenwelt und untereinander abzugrenzen, um auf diese Weise die Tempera-

10 turführung exakter gestalten zu können. Soll von einer Schlauchweite auf eine

11 andere übergegangen werden, so ist es erforderlich, die Gesamtvorrichtung

12 stillzusetzen und die Lochblenden auszutauschen. Dies ist im Hinblick auf die

13 relativ hohe Temperatur mit Schwierigkeiten verbunden; in der Regel wird es

&eegr; erforderlich sein, die stillgesetzte Apparatur zumindest weitgehend abkühlen zu

is lassen, ehe der Austausch der Blenden vorgenommen werden kann.

17 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbekannten Vorrichtungen zum

ie Herstellen von Schläuchen oder Rohren aus PTFE dahingehend zu verbessern,

ie daß einerseits eine exaktere thermische Trennung der einzelnen Bearbei-

20 tungsstufen voneinander und von der Umwelt möglich ist und daß andererseits

21 auch auf den Austausch der Blenden beim Durchmesserwechsel des Produktes

22 verzichtet werden kann.

24 Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Blenden mit Einrich-

25 tungen zum kontinuierlichen Verteilen der lichten Weite ausgerüstet sind. Vor-2&bgr; zugsweise sollen die Blenden nach Art einer Irisblende aufgebaut sein. Hierzu

27 wird vorgeschlagen, daß die Blenden mehrere radial verstellbare Schieber auf-

28 weisen, deren einander zugewandte Stirnkanten Ausnehmungen haben, die

29 zwischen sich die lichte Blendenweite bilden. Die Breite der Schieber entspricht &mgr; dabei vorzugsweise dem Innendurchmesser der Öfen, damit diese, abgesehen 31 von der lichten Weite der Blende, vollständig abgedeckt werden.

33 Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind drei um jeweils 120° versetzte

34 Schieber vorhanden, deren Stirnkantenausnehmungen jeweils einen Winkel es von 60° haben. Beim Zusammenwirken dieser Schieber entsteht eine sechs-

36 eckige Blendenöffnung, die eine hinreichend gute Annäherung an den runden

37 Querschnitt des herzustellenden Werkstückes bildet.

19.Oklob«r 1900

&igr; Die vorgeschlagene kontinuierlich verstellbare Ofenblende kann vorteilhafter-

2 weise mit fernsteuerbaren Stellmitteln ausgerüstet sein. Auf diese Weise ist es

3 möglich, die Blendenöffnung leicht auch während des Betriebes zu verstellen

4 und so auftretende Produktmängel sogleich zu beheben, ohne die Gesamtvor-

5 richtung stillzusetzen. Als fernsteuerbare Stellmittel kommen elektrisch betrie-&bgr; bene Servomotoren in Betracht, die an den Längskanten der Schieber ange-

7 ordnet sind und über Ritzel und Zahnstangen auf diese einwirken. Allerdings

&bgr; sind auch hydraulische oder pneumatische Stellzylinder einsetzbar; den elek-

&bgr; trischen Stellmitteln ist jedoch der Vorzug zu geben.

11 Des weiteren wird vorgeschlagen, daß wenigstens die mittlere zwischen

12 Trocken- und Sinterofen angeordnete Blende gekühlt ist. Auf diese Weise läßt is sich das Ziel der Blendenanordnung erst optimal erreichen, nämlich die weit-H gehende, praktisch vollständige thermische Trennung der aneinanderstoßen-15 den Öfen mit unterschiedlichen Temperaturen. Die Kühlung kann durch ver-

ie schiedene Mittel erreicht werden. Im Prinzip kann es bereits genügen, die

&pgr; Schieber mit Kaltgas zu beblasen. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Schie-

18 ber Innenkanäle zum Durchleiten eines flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels

ie aufweisen. Hierzu kann ebenfalls wieder in verschiedener Weise vorgegangen

&mgr; werden. Die einfachste Ausführungsform besteht darin, die Schieber doppel-

21 wandig zu gestalten und sie mit einem Kühlmittelein- und -ausgang auszurü-

22 sten. Komfortabler ist es jedoch, wenn im Innern mehrere Kanäle angeordnet

23 werden, was etwa durch Längsbohrungen verwirklicht werden kann. Schließlich

24 ist es auch möglich, Kühlrohre beispielsweise mäanderförmig auf der Unterseite

25 durch Schweißen oder Hartlöten zu befestigen und durch diese die anfallende 2&bgr; Wärme abzuleiten.

28 Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher er-

29 läutert. Es stellen dar:

31 Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß

32 ausgerüstete Vorrichtung;

33 Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Blende.

35 Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus drei Hauptteilen, nämlich dem

se Extruder 1, dem Trockenofen 2 sowie dem Sinterofen 3. Der Extruder 1 wird mit

37 Hilfe der Beladeeinrichtung 4 chargenweise mit einer sogenannten Puppe 5

se bestückt. Bei dieser Puppe handelt es sich um ein hohlzylindrisches

10. Oktober! »SO

&igr; Vorprodukt, welches durch Pressen aus einer PTFE-Benzin-Mischung

&zgr; hergestellt worden ist. Dieses Vorprodukt drückt der Extruder durch eine

3 Ringdüse 6 und erzeugt so den schlauchförmigen Rohling 7. Dieser Rohling tritt

4 zunächst in den Trockenofen 2 ein, in welchem eine Temperatur von

s beispielsweise 180⁰C herrscht. Durch den Gaseinlaß 8 und den Gasauslaß 9

&bgr; wird ein Hilfsgas im Gegenstrom zum Rohling geführt und auf diese Weise das

7 verdampfende Vehikel, meist Benzin, abgeführt.

&bgr; Nach dem vollständigen Trocknen des Rohlings gelangt dieser in den Sinter-

10 ofen 3, in welchem er auf Sintertemperatur, also beispielsweise ca. 400⁰C er-

11 hitzt wird. Auch der Sinterofen wird im Gegenstrom zum Produkt von einem

12 Hilfsgas duchströmt. Der fertig gesinterte Schlauch 10 tritt am unteren Ende des &eegr; Sinterofens aus und wird auf Raumtemperatur abgekühlt.

is Die beiden Öfen, also der Trockenofen 2 und der Sinterofen 3, sind durch

ie Blenden 11 und 12 jeweils von der Außenluft sowie durch eine Blende 13 un-

17 tereinander getrennt. Diese Blenden sind erfindungsgemäß mit Einrichtungen

ie zum kontinuierlichen Verstellen der lichten Weite ausgerüstet. Eine Ausfüh-

19 rungsform einer derartigen Blende ist als Beispiel in Fig. 2 wiedergegeben. Es

so ist erkennbar, daß die dargestellte Blende mehrere radial verstellbare Schieber

21 14,15 und 16 aufweist, deren einander zugewandte Stirnkanten Ausnehmun-

22 gen 17 haben, die zwischen sich die lichte Blendenweite bilden. Vorzugsweise

23 sind drei jeweils um 120° versetzte Schieber 14,15 und 16 vorhanden, wie dies

24 auch in der Zeichnung dargestellt ist. Die Stirnkantenausnehmungen haben

25 dabei jeweils einen Winkel von 60°, so daß sich eine sechseckige Blendenöff-2&bgr; nung bildet, durch die der Schlauch 10 hindurchtritt.

28 Die Schieber 14,15 und 16 sind mit Stellmitteln 18,19 und 20 ausgerüstet, mit

2&bgr; deren Hilfe die Schieber in Richtung der Doppelpfeile 21 verstellt werden kön-

30 nen. Bei diesen Stellmitteln handelt es sich vorzugsweise um elektrische

31 Servo-Motoren, welche beispielsweise über Ritzel auf Zahnstangen (nicht

32 dargestellt) der Schieber einwirken.

34 Fig. 2 läßt erkennen, daß die Breite der Schieber 14,15 und 16 wenigstens dem

35 Innendurchmesser des zugerordneten Ofens 2 oder 3 entspricht. Es ist dies se erforderlich, damit die Blende den Ofen vollständig abdeckt und ihn auf diese 37 Weise optimal von der Umgebung isoliert.

19. OktotxMSOO

Bezugszeichenliste

1 Extruder

2 Trockenofen

3 Sinterofen

4 Beladeeinrichtung

5 Puppe

6 Ringdüse

7 Rohling 8,9 Gaseinlaß 10 Schlauch 11,12,13 Blenden 14,15,16 Schieber 17 Ausnehmung 18,19,20 Stellmittel 21 Doppelpfeile

19. OHoberiMO

Claims

, 2/13-90911

a 19. Oktober 1990

5 Ansprüche
&bgr;

7 1. Vorrichtung zum Herstellen von Schläuchen oder Rohren aus pulverförmi-

8 gern Polytetrafluorethylen (PTFE) durch Extrudieren eines Rohlings aus

&bgr; einem PTFE-Benzin-Gemisch, Trocknen und Sintern, mit folgenden Vor-

io richtungsteilen:

ti - Einem Extruder zur Formung des Rohlings,

12 - einem Trockenofen und

&eegr; - einem Sinterofen,

&eegr; welche Vorrichtungsteile vertikal oder horizontal hintereinander angeordnet

is sind, wobei

ie - am Eingang des Trockenofens,

&eegr; - am Ausgang des Sinterofens sowie

is - im Übergangsbereich zwischen Trocken- und Sinterofen

ie je eine Blende angeordnet ist, deren lichte Weite dem Außendurchmesser

&mgr; des herzustellenden Produktes entspricht,

21 dadurch gekennzeichnet,

22 daß die Blenden (11,12,13) mit Einrichtungen zum kontinuierlichen Verstellen

23 der lichten Weite ausgerüstet sind.

25 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

2&bgr; dadurch gekennzeichnet,

27 daß die Blenden (11,12,13) mehrere radial verstellbare Schieber (14,15,16)

28 aufweisen, deren einander zugewandte Stirnkanten Ausnehmungen (17) 2&bgr; haben, die zwischen sich die lichte Blendenweite bilden.

31 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

32 dadurch gekennzeichnet,

as daß die Breite der Schieber (14,15,16) wenigstens dem Innendurchmesser

34 des zugeordneten Ofens (2,3) entspricht.

19. Oktober 1990 (U:WA90911-2.TXT)

&igr; 4. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche,

&zgr; dadurch gekennzeichnet,

3 daß drei um jeweils 120° versetzte Schieber (14,15,16) vorhanden sind,

4 deren Stirnkanten-Ausnehmungen jeweils einen Winkel von 60° haben.

&bgr; 5. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche,

7 dadurch gekennzeichnet,

&bgr; daß die Schieber (14,15,16) fernsteuerbare Stellmittel (18,19,20) aufweisen.

&ohgr; 6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorausgehenden Ansprüche,

11 dadurch gekennzeichnet,

12 daß wenigstens die mittlere zwischen Trocken- und Sinterofen angeordnete is Blende (13) gekühlt ist.

&ugr; 7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

ie dadurch gekennzeichnet,

17 daß die Schieber (14,15,16) Innenkanäle zur Durchleitung eines flüssigen

ie oder gasförmigen Kühlmittels aufweisen.