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Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Stäben,
Profilen, Rohren od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Stäben, Profilen, Rohren od. dgl. längl1chen Gegenständen aus künstlichen thermoplastischen Stoffen mit einem kurzen Schmelzbereich, weiche eine Zufuhreinrichtung zur Lieferung eines konstanten Stromes des geschmolze-
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gekühlten Formvonichtung und AbzugswalzenI des Formstlickes aus der Formvorrichtung umfasst.
Bei thermoplastischen Stoffen mit einem kurzen Schmelzbereich, wobei sich der Übergang vom völ- lig flüssigen Zustand in den festen Zustand in einem Temperaturbereich von einigen Graden abspielt, wie es der Fall ist bei Superpolyamiden und Polyestern (Polymethylenterephthalat). z. B. in einer Temperatur- strecke von weniger als 200, hat man grosse Schwierigkeiten. Das Material fängt an, sich In der Form fest- zusetzen, und die Gegenstände weisen abweichende Formen auf oder die Oberfläche ist nicht glatt. Ferner können inwendige Höhlungen auftreten. Bei Stoffen, wie Celluloseacetat, wobei eine allmähliche Erwei- chung über eine sehr grosse Temperaturstrecke vorkommt, hat man diese Schwierigkeiten nicht.
Aus der USA-Patentschrift Nr. 2, 426, 457 ist eine Vorrichtung zum Formen von Gegenständen bekannt, wobei ein kontinuierlicher Strom von plastischem Material über eine Zufuhrleitung, die nacheinander mit einer Kühl- und Heizeinrichtung versehen ist, durch eine gekühlte Form Vorrichtung geführt wird. Bei der
Herstellung von Stäben usw. aus künstlichen thermoplastischen Stoffen mit einem kurzen Schmelzbereich weist diese Vorrichtung aber den Nachteil auf, dass das teilweise erstarrte Material sich in der Formvor- richtung festsetzt.
Man hat schon vorgeschlagen (s. die USA-Patentschrift Nr. 2,512, 844), Schmiermittel unter hohem
Druck in die Formvorrichtung zu pressen, so dass ein Film des Schmiermittels zwischen der Wand der Form- vorrichtung und dem geschmolzenen thermoplastischen Material entsteht. Obwohl hiemit die Schwierig- keiten grösstenteils verhütet werden, hat ein derartiges System aber den Nachteil, dass es schwierig ist, die
Dosierung des Schmiermittels (Öl) zu überprüfen, so dass das eine Mal mehr und das andere Mal weniger Öl eingespritzt wird.
Nach der USA-Patentschrift Nr. 2, 335, 307 ist es bekannt, mit einem Bindemittel vermischten fein- gemahlenen Kork durch eine Formvorrichtung zu pressen, welche Formvorrichtung aus einer Formzone, hergestellt aus einem die Wärme schlecht leitenden Material, und einer Erhitzungszone besteht. Die For- mungszone ist z. B. aus Bakelit hergestellt, um eine Wärmeübertragung von der Erhitzungszone zur For- mungszone zu verhindern, wodurch Quellung und Verformung des Korkes in der Formungszone gesteuert wird.
Es wurde gefunden, dass die beschriebenen Schwierigkeiten in ziemlich einfacher Weise gelöst und dass Gegenstände ohne Fehler erhalten werden können.
Die hiezu geeignete Vorrichtung ist nach der Erfindung dadurch ausgezeichnet, dass die Zufuhrlei- tung zunächst mit einem Ventil zur Regelung des Druckes des geschmolzenen Stoffes und dann mit einer
Vorrichtung zur Regelung der Temperatur des geschmolzenen Stoffes versehen ist, wobei die Verbindung
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aus einem die Wärme schlecht leitenden Material hergestellt ist.
In den genannten Patentschriften werden Vorrichtungen gebraucht zum Formen von Gegenständen aus
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temperatur gemessen. Die Thermometer 6, 22 und 23 sowie dieDruckrnessvorrichtUng 10 können registre- rende Vorrichtungen sein.
Nach der Temperiervorrichtung 20 kommt die geschmolzene Masse in ein Rohr 24 vonAsbestmaterial, das die Wärme schlecht leitet. Auf das Verbindungsstück 24 folgt eine zylindrische Formvorrichtung 25, i welche Formvorrichtung mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt wird, die durch einen Mantel 26 strömt. Der erstarrte Stab 27 wird mit Hilfe von Walzen 28 und 29 aus der Formvorrichtung 25 gezogen. Der Durch- messer des Stabes 27, der aus der Formvorrichtung 25 kommt, weist infolge der Ersiarrungsschrumpfung einen etwas kleineren Durchmesser als die Formvorrichtung Auf.
Durch dieMassnahmennachder Erfindung wird erzielt, dass an der Stelle, wo geschmolzenes Material im Verbindungsstück 24 erstarrt, kein allmählicher Temperaturübergang auftritt. Es bildet sich an der Stel- le der ersten Erstarrung kein äusserst dünner Film von festem Material, welcher Film durch das geschmol- zene Material gegen die Wand festgedrückt werden würde. Wie in der Fig. l angegeben ist, bildet sich an der Stelle der ersten Erstarrung (das erstarrte Material ist schraffiert angegeben) eine ziemlich dicke Haut, die sich in der Formvorichtung fortbewegt und dort allmählich wächst. Durch diese dicke Schicht wird verhindert, dass das erstarrte Material gegen die Wand festgedruckt wird, wenigstens, wenn der Druck nicht zu hoch ist.
Bei hohen Drucken bewegt sich die erstarrte Masse auch stossweise und es wird kein regelmä- ssiges Produkt gebildet. Bei zu niedrigem Druck wird die Form nicht genügend gefüllt und es treten Guss- fehler usw. auf.
Beider Herstellung von Stäben, z. B. aus Superpolyamiden, hergestellt durch Polymerisation von Hexa- ethylendiamin und Adipinsaure, betrug die Temperatur beim Thermometer 6 im allgemeinen 260 , welche Temperatur mit Rücksicht auf das elastische Arbeiten der Regel Vorrichtung 7 bedeutend höher als erforderlich ist, um ein flüssiges Material zu erhalten, das geeignet ist, um geformt zu werden. Beim
Thermometer 22 betrug die Temperatur 2250 und beim Thermometer 23 war die Temperatur 2300. Der
Druck vor der Temperiervorrichtung 20, eingestellt mit Hilfe der Regelvorrichtung 7, hängt von der Dicke des herzustellenden Stabes ab. In der nachstehenden Tabelle sind die Umstände angegeben, die bei Stäben von verschiedenen Abmessungen angewendet wurden.
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<tb>
<tb>
Stab-Durchmesser <SEP> Druck <SEP> Geschwindigkeit
<tb> 6mm <SEP> 8 <SEP> at <SEP> 20 <SEP> m/min <SEP>
<tb> 6 <SEP> mm <SEP> 12 <SEP> at <SEP> 29 <SEP> m/min
<tb> 9 <SEP> mm <SEP> 15 <SEP> at <SEP> 10 <SEP> m/min
<tb> 12 <SEP> mm <SEP> 16-20 <SEP> at <SEP> 8-9 <SEP> m/min
<tb>
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Tempe-ratur des Stabes 27, der aus der Formvorrichtung ö kommt, betrug im allgemeinen ungefähr 600.
Auch bei der Herstellung von Stäben aus anderem thermoplastischen Material mit einem kurzen Schmelzbereich wurden mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung günstige Resultate erhalten.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Stäben, Profilen, Rohren u. dgl. länglichen Ge- genständen aus kunstlichen thermoplastischen Stoffen mit einem kurzen Schmelzbereich, welche eine Zu- fuhreinrichtun.
g zur Lieferung eines konstanten Stromes des geschmolzenen Stoffes durch eine Zufuhrleitung zu einer gekühlten Formvorrichtung und Abzugswalzen für das Ziehen des Formstückes aus der Formvorrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung (5) zunächst mit einem Ventil (ll) zur Regelung des Druckes des geschmolzenen Stoffes und dann mit einer Vorrichtung (20) zur Regelung der Temperatur des geschmolzenen Stoffes versehen ist, wobei die Verbindung (24) zwischen Zufuhrleitung und Formvorrichtung (25) innen dasselbe Profil aufweist, wie die Formvorrichtung und aus einem die Wärme schlecht leitenden Material hergestellt ist.