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Verfahren zur Herstellung hohler Gegenstände aus pulverförmigem thermoplastischem Material und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
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wendet werden können, wobei die Temperatur während des Niederschmelzens des thermoplastischen Materials durch die äussere Beheizung der Form leicht konstant gehalten werden kann. Durch das Drehen der Form um eine Achse und gleichzeitiges Schwenken der Form um eine zur Drehachse normale Achse wird erreicht, dass unabhängig von der Gestaltung der Formfläche im Inneren der Form die Formfläche gleichmässig mit einer Schicht aus niedergeschmolzenem thermoplastischem Material bedeckt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren besitzt darüber hinaus den Vorteil, dass in die Hohlform nur soviel an pulverförmigem thermoplastischem Material eingebracht werden muss, als zur Erzielung der gewünschten Wandstärke des hohlen Gegenstandes erforderlich ist. Ein Verlust an thermoplastischem Material beim Aus-
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bare und um eine zur Drehachse senkrechte Achse schwenkbare, von aussen zu beheizende Hohlform aufweist und diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlform auf ihrer Mantelfläche in an sich bekannter Weise mit im Abstand voneinander und normal zur Drehachse der Form verlaufenden ringförmigen Laufflächen versehen ist, die mit Antriebsrollen zusammenwirken, welche in einem schwenkbaren Rahmen drehbar gelagert und mit einer vorzugsweise am Schwenkrahmen angeordneten Drehvorrichtung antreibbar sind.
Wenn rotationssymmetrische hohle Gegenstände hergestellt werden sollen, wird die Anordnung vorteilhafterweise so getroffen, dass Teile der zylindrischen Mantelfläche der Form ring- förmige Laufflächen bilden. Wenn die herzustellenden Gegenstände eine von einer rotationssymmetrischen Form abweichende Form, beispielsweise prismatische Form, besitzen, so kann die Anordnung so getroffen werden, dass die ringförmigen Laufflächen von an der Form befestigten Laufringen gebildet sind. Der Schwenkrahmen kann mittels eines ausserhalb seiner Schwenkachse angreifenden Kurbeltriebes antreibbar sein.
Eine Ausführungsform einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist in der Zeichnung schaubildlich dargestellt.
Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zurDurchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dient in erster Linie zur Herstellung geschlossener, zylindrischer Hohlkörper aus Polyäthylen, die zur Auskleidung von Trommeln aus Fasermaterial dienen sollen.
In der Zeichnung ist mit 1 eine Hohlform bezeichnet, deren Formfläche der gewünschten äusseren Gestalt des herzustellenden Hohlkörpers entspricht. An einer Stirnfläche 2 der Form 1 ist eine Aus- nehmung vorgesehen, deren Gestalt der gewünschten Gestalt der Ausgussöffnung des Futters entspricht. Die Stirnfläche 2 der Form 1 kann abnehmbar am Mantelteil der Form befestigt sein, um das Einbringen des pulverförmigen thermoplastischen Materials in die Form bzw. das Herausnehmen des fertiggestellten Gegenstandes aus der Form zu erleichtern.
Zum gleichen Zweck kann auch die andere Stirnfläche der Form abnehmbar vomMantelteilderForm ausgebildet sein, Zur weiterenErleichterung desHeraus-
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che der Form 1 ist zylindrisch und stützt sich auf zwei,'in Abstand voneinander und drehbar im Schwenkrahmen 6 angeordneten Wellen 5 befestigten'Rollen 4. Die Wellen 5 sind weiters mit Kettenrädern 7 versehen, die mittels einer Antriebskette 8 von einem an der Abtriebswelle 10 eines am Schwenkrahmen 6 angeordneten Elektromotors 11 befestigten Kettenrades 9 antreibbar sind. Die Drehbewegung des Elektromotors 11 wird somit über die Rollen 4 auf die Form 1 übertragen, womit diese sich um ihre Längsachse dreht.
Der Schwenkrahmen 6 ist bei 12 an zwei von der Grundplatte 14 der Vorrichtung nach oben abstehenden Stützlagern 13 drehbar gelagert. Auf der Grundplatte 14 ist ein Elektromotor 15 angeordnet, an dessen Welle 17 eine Kurbel 16 befestigt ist, Eine Pleuelstange 18 greift mit einem Ende an der Kurbel 16 und mit dem andern Ende am Schwenkrahmen 6 anDie Anord :'1Ung der Kur- bel 16 und der Pleuelstange 18 ist so getroffen, dass wenn der Elektromotor 15 die Kurbel 16 dreht, der Pleuelstange 18 eine hin-und hergehende Bewegung erteilt wird, womit der Schwenkrah- men 6 ebenfalls eine hin-und hergehende Schwenkbewegung ausführt, bei der sich der Schwenkrahmen um seine Lagerstellen bei 12 dreht.
In einem sichünterhalb derForm l in der axialenRichtung derselben ersireckendenGasbrenner 21 sind Gasaustrittsöffnungen 20 vorgesehen, welchem über eine Leitung 22, ein an eine Gasleitung 23 und eine Luftleitung 24 angeschlossen ist, ein Gas-Luft-Gemisch zugeführt wird.
Durch ein Regulierventil 25 wird die über die Leitung 23 zugeführte Gasmenge und über ein Regulierventil 26 wird die über die Leitung 24 zugeführte Luftmenge kontrolliert. Durch die Gasflammen an den Gasaustrittsöffnungen 20 des Gasbrenners 21 wird der Zylindermantel der Form l bei seiner Drehung, welche durch die Antriebsrollen 4 bewirkt wird, erhitzt.
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DieStirnflächen 2 und 3 der Form 1 werden durch dieGasflammen an den Öffnungen 28 der Gasbrenner 29 erhitzt, wobei, da die Gasaustrittsöffnungen 28 relativ zu den Stirnflächen 2 und 3 der Form 1 radial liegen, die gesamte Stirnfläche beim Drehen der Form erhitzt wird. Dem Gasbrenner 29 wird über die Leitungen 30, welche an Gasleitungen 31 und Luftleitungen 32 über Regulierventile 33 bzw. 34 angeschlossen sind, ein Gas-Luft-Gemisch zugeführt. Bei der beschriebenen Vorrichtung wird die kalte Form mit einer vorbestimmten Menge eines pulverförmigen thermoplastischen Materials gefüllt und dann auf die Antriebsrollen 4 gelegt.
Die den Gasbrennern 21 bzw. 29 entströ- menden Gase werden hierauf entzündet und die Elektromotoren 11 und 15 eingeschaltet, womit die Form um ihre Längsachse gedreht und gleichzeitig mit dem Schwenkrahmen hin-und herbewegt wird. Durch die kombinierteDreh-undSchwenkbewegung der Form wird das in der Form befindliche Pulver über die ganze Formfläche der Form verteilt. Sobald die Formfläche der Form eine dem Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials entsprechende Temperatur erreicht, beginnt das pulverförmige thermoplastsche Material zu sintern und legt sich an der Formfläche an. Bei weiterem Erhitzen und beim weiteren Drehen und Schwenken schmilzt das thermoplastische Material unter Bildung einer zusammenhängenden Schicht völlig nieder.
In der Praxis wurde gefunden, dass durch das erfindungsgemässe gleichzeitige Drehen und Schwenken der Form eine zusammenhängende Schicht aus thermoplastischem Material gebildet wird, die sich mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Stärke über die gesamte Formfläche erstreckt. Sobald sich die zusammenhängende Schicht ausgebildet hat, wird die Form aus der Vorrichtung entfernt und zwecks Verfestigung des thermoplastischen Materials gekühlt. Nach der Kühlung wird die Form geöffnet, um den fertigen Gegenstand, in diesem Falle ein Trommelfutter, aus der Form zu entfernen.
Um sicherzustellen, dass die Stirnflächen gleichmässig mit thermoplastischem Material benetzt werden, ist es zweckmässig, den Schwenkwinkel des Schwenkrahmens nach beiden Seiten mit mindestens 450 zur Horizontalen zu wählen. Um eine solche Schwenkung zu ermöglichen, können die Brenner 20 und 29 am Schwenkrahmen 6 angeordnet sein.
Da die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung hohler Gegenstände aus pulverförmigem thermoplastischem Material nur mit jener Menge an Material durchgeführt wird, die zur Herstellung des Gegenstandes erforderlich ist, können Materialverluste durch Verschütten von Kunststoffpulver nicht auftreten und es können auch während des Formens keine Feststoffe in das thermoplastische Material gelangen. Durch Auswägen der erforderlichen Menge an pulverförmigem thermoplastischem Material kann sowohl die verbrauchte Menge desselben als auch die Wandstärke der herzustellenden Gegenstände genau kontrolliert werden. Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung ist auch geeignet, allseitig geschlossene zylindrische Behälter in einem Stück herzustellen.
In der Praxis können in Verbindung mit einer Vorrichtung eine Vielzahl von Formen verwendet werden, so dass, während eine dieser Formen mit dem pulverförmigen thermoplastischen Material gefüllt wird, eine zweite Form in der Vorrichtung beheizt und eine dritte Form gekühlt und entleert werden kann.
Die erfindungsgemässevorrichtung ist somit. zur kontinuierlichenHerstellung hohler Gegenstände. aus ther- moplastischem pulverförmigem Material verwendbar.
Es wurde festgestellt, dass für dieHerstellung einesTrommelfutters mit einer Länge von 53 cm, einem Durchmesser von 34, 8 cm und einer Wandstärke von 1, 9 mm 1, 59 kg Polyäthylenpulver erforderlich waren. Für die Herstellung eines Gegenstandes solcher Abmessungen sind bei einer Umdrehungszahl der Form von 60 Umdr/min und 10, 75-maligem Hin-und Herschwenken pro Minute 3 1/2 min erforderlich.
Die Form ist beim Einbringen in die Vorrichtung kalt und besitzt etwa Raumtemperatur und nach Entfernung der Form aus der Vorrichtung besitzt die Form eine Temperatur von etwa 1900C. Zwecks Kühlung der Form kann diese in Wasser getaucht werden. Zur Entfernung des Trommelfutters wird die Form geteilt.
Die erfindungsgemässevorrichtung kann weiters auch zur Herstellung nicht, zylindrischer Gegenstände verwendet werden, wobei auf der nicht zylindrischen Aussenfläche der Form ringförmige Führungsflächen vorgesehen werden, die sich auf den Antriebsrollen 4 abstützen. Auch die Art der Beheizung der Form kann zwecks Anpassung an verschiedene Erfordernisse abgeändert werden, und es kann beispielsweise die Aussenseite der Form durch Wärmestrahlung oder durch Induktion erhitzt werden.
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