AT373387B - Formkoerper, vorzugsweise duennwandige formkoerper, insbesondere wurftauben, und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft Formkörper, vorzugsweise dünnwandige Formkörper, insbesondere Wurftauben, auf Basis eines Gemisches von mit Weichmachern, wie beispielsweise olefinischen, cyclischen Kohlenwasserstoffen in Mengen von über 1   Gew.-%,   bezogen auf Schwefel, plastifiziertem Schwefel, und Zusätzen, insbesondere Füllstoffen, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. 



   Wurftauben für das Sportschiessen bestehen üblicherweise aus anorganischen Füllstoffen und Bindemitteln, wobei als Bindemittel z. B. Bitumen und Petroleumharze bekannt sind. 



   Es ist bekannt, dass durch Vergiessen von Mischungen aus Schwefel und Füllstoffen Formkörper von hoher Härte und Festigkeit erhalten werden können. In Ind. and Eng. Chem., 16 (1924), Nr. 10, S. 1026 bis 1028, wird über Formkörper auf Basis von Formulierungen aus Schwefel und Koksstaub oder anorganischen Füllmaterialien berichtet. 



   Formkörper aus Schwefel und anorganischen Füllstoffen, insbesondere Flugasche, werden in der US-PS   Nr. 4, 134, 775   (1979) beschrieben. 



   Aus der US-PS Nr. 4, 164, 428 (1979) sind Zusammensetzungen aus Schwefel, Plastifiziermittel, Mineralstoffen und Organosilan-Verbindungen bekannt, wobei die Plastifiziermittel als Substanzen definiert werden, die durch Zugabe zu geschmolzenem Schwefel eine Erniedrigung von dessen Schmelzpunkt und eine Zunahme von dessen Kristallisationszeit bewirken. Durch Vergiessen der geschmolzenen Zusammensetzungen und anschliessende Abkühlung werden Formkörper erhalten. Diese Verarbeitungsmethode ist jedoch wegen der langen Kristallisationszeiten infolge des Einsatzes von plastifiziertem Schwefel zur raschen Herstellung von Massenprodukten wenig geeignet. Die Verarbeitung in Spritzgussmaschinen bringt weiters Probleme mit der Viskositätseinstellung, Temperaturkontrolle, dem   Formfüllvermögen   und der Abrasivität des Füllstoffes mit sich. 



   Gemäss der US-PS Nr. 4, 256, 499 (1981) kann Schwefel in Gegenwart kleiner Wassermengen und bindender Agentien zu Formkörpern verpresst werden. Allerdings müssen die Formkörper nachträglich in einem Wärmeschrank nachbehandelt werden, damit eine dauerhafte Bindung entsteht. 



   In der DE-OS 2254725 werden Wurftauben vorgeschlagen, die aus Schwefel bestehen, dem zur Festigkeitserhöhung Additive zugesetzt werden können. Als Additive werden n-Dekan, Naphthalin, Diphenyl, Äthandithiol, Natriumsulfid und Eisensulfid genannt. 



   Eine weitere Festigkeitserhöhung derartiger, grossteils aus Schwefel bestehender Wurftauben soll gemäss der DE-OS 2439247 dadurch erzielt werden, dass diese aus etwa 50 bis 90% Schwefel, etwa 9 bis 40% inertem Füllstoff und etwa 1 bis 10% eines Weichmachers bestehen, wobei als Weichmacher Styrol genannt ist. 



   Es hat sich aber herausgestellt, dass für eine zielführende, wirtschaftliche Verarbeitung derartiger Schwefel/Füllstoff/Weichmachermassen das Erweichungsverhalten in einem begrenzten Temperaturbereich und das Formfüllvermögen des Ausgangsmaterials wesentliche Faktoren darstellen und nicht mit jedem Weichmacher brauchbare Ergebnisse erzielt werden können. 



   Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich beim Einsatz von Cyclooctadien (COD) als Weichmacher in bestimmten Mengenverhältnissen zum Schwefel optimale Verarbeitungseigenschaften der Masse ergeben. Dabei kann Cyclooctadien allein oder in Mischung mit andern olefinischen Kohlenwasserstoffen, die vorzugsweise diolefinisch zyklisch sind, eingesetzt werden. 



   Demgemäss sind die erfindungsgemässen Formkörper vor allem dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mit Cyclooctadien, gegebenenfalls in Mischung mit andern olefinischen, vorzugsweise diolefinisch cyclischen, Kohlenwasserstoffen, in einer Konzentration von 5 bis 15 Masse-%, vorzugsweise 6 bis 8 Masse-%, jeweils bezogen auf Schwefel, plastifiziertem Schwefel und Zusätzen, wie insbesondere   Füll-und Farbstoffen,   Haftvermittlern   od. dgl., gebildet,   vorzugsweise gepresst, sind. 



   Bei geringeren Konzentrationen an COD als den genannten lässt sich die Masse schlecht, insbesondere nicht mehr zu Wurftauben, verarbeiten. Bei zu hohen COD-Konzentrationen kann der plastifizierte Schwefel kaum mehr vermahlen werden und die Mischung zerfliesst schon vor dem Erreichen der Verarbeitungstemperatur. Die neuen erfindungsgemässen Formkörper, insbesondere Wurftauben, haben den grossen Vorteil, dass sie durch Pressen herstellbar sind ; sie weisen eine für das Abschleudern genügende hohe Festigkeit auf, jedoch gleichzeitig soviel Sprödigkeit und Härte, dass sie beim Auftreffen eines Schrotes zerspringen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die auf dem   Übungsschiessplatz   sich ansammelnden Reste der Wurftauben wieder vermahlen, bzw. eingeschmolzen und wieder zu Wurftauben verpresst werden können. 

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   Farbstoffe, Füllstoffe und andere Zusätze zum Schwefel sind üblich, ebenso kann ein Haft- vermittler zur Verbesserung der Haftung des plastifizierten Schwefels am Füllstoff beigemengt sein. 



   Der plastifizierte Schwefel lässt sich vorteilhaft durch Reaktion des Schwefels mit COD bzw. dem Gemisch von COD und andern olefinischen Kohlenwasserstoffen bei Temperaturen zwischen 120 und   150 C   und bei Reaktionszeiten, die in Abhängigkeit von der Temperatur zwischen einigen min und mehreren h liegen, erzeugen. 



   Als Füllstoffe können beispielsweise Kalksteinmehl, Sande, Kieselgure, Bauxite, Tone, Glaspulver, Plastorite, Russe, Schlacken, Aschen, Flugaschen, Betonteilchen und andere in der US-PS Nr. 4, 134, 775 angeführte anorganische Mineralstoffe, aber auch organische Füllmaterialien, wie   z. B.   



  Kunststoffabfall-Pulver, Stärke od. dgl.., verwendet werden. 



   Der Vorteil der Verwendung von   Stärke als   Füllstoff besteht darin, dass die Abfälle und Reste der Tontauben auf natürliche Weise durch Mikroorganismen abgebaut werden können. 



   Wird als Plastifiziermittel eine Mischung von COD und andern olefinischen Kohlenwasserstoffen eingesetzt, so ist es bevorzugt, dass das Plastifiziermittel zu mindestens 50 Masse-% aus Cyclooctadien besteht. 



   Weiters ist, insbesondere bei Wurftauben, eine Ausführungsform vorteilhaft, bei der die Masse aus 60 bis 80 Masse-% von mit Cyclooctadien, gegebenenfalls in Mischung mit andern olefinischen Kohlenwasserstoffen, plastifiziertem Schwefel und 40 bis 20 Masse-% Füllstoffen gebildet ist. 



   Die Herstellung der Wurftauben kann auf verschiedene Weise erfolgen ; was jedoch besonders vorteilhaft ist, ist, dass die erfindungsgemässen Formkörper durch einen einfachen Pressvorgang erzeugt werden können. Die Formgebung durch Verpressen ermöglicht kurze Ausstosszeiten, womit der Durchsatz beim Formgebungsvorgang stark erhöht werden kann. 



   Der plastifizierte Schwefel kann erfindungsgemäss entweder fein zerrieben mit den Füllstoffen bzw. andern Zusätzen vermischt werden und dann dem Verarbeitungs- bzw. Formgebungs-Vorgang durch Pressen zugeführt werden oder es kann der plastifizierte Schwefel in noch flüssiger Form mit den Zusätzen vermischt, dann abgekühlt, vermahlen und dann, insbesondere durch Pressen, verarbeitet werden. Weiters kann zuerst die Mischung aus plastifiziertem Schwefel und Füllstoffen im fliessfähigen Zustand zu Vorformlingen, beispielsweise in Tabletten- oder Pelett-Formen, gegossen werden und nach dem Abkühlen bis zu einem hochviskosen Produkt können die Vorformlinge zu den gewünschten Formkörpern gepresst werden. 



   Bevorzugt wird das zu Pulver gemahlene Gemisch zunächst in einem (Tabletten-) Presswerkzeug vorgeformt und verdichtet und danach werden die vorgewärmten Tabletten endgültig in einer Form   gepresst. Die Vorformlinge   werden vorteilhaft auf Temperatur in einem bestimmten Bereich vorgewärmt und es ist vorteilhaft, darauf zu achten, dass die Masse etwas sintert, der Schwefel aber nicht vollständig schmilzt. Die Vorformlinge werden vorteilhaft nur so weit vorgewärmt, dass für die endgültige Formgebung durch Pressen ein geeigneter, hochviskoser Zustand erreicht wird. 



  Dieser lässt sich vorteilhaft durch Vorwärmung auf 50 bis 110 C, vorzugsweise auf 80 bis   100 C,   erreichen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Formkörper, vorzugsweise dünnwandige Formkörper, insbesondere Wurftauben, auf Basis eines Gemisches von mit Weichmachern, wie beispielsweise olefinischen, cyclischen Kohlenwasserstoffen in Mengen von über 1   Gew.-%,   bezogen auf Schwefel, plastifiziertem Schwefel, und Zusätzen, insbesondere Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mit Cyclooctadien, gegebenenfalls in Mischung mit andern olefinischen, vorzugsweise diolefinisch cyclischen, Kohlenwasserstoffen, in einer Konzentration von 5 bis 15 Masse-%, vorzugsweise von 6 bis 8 Masse-%, jeweils bezogen auf Schwefel, plastifiziertem Schwefel, und den Zusätzen, wie insbesondere   Full- un   Farbstoffen, Haftvermittlern od. dgl., gebildet, vorzugsweise gepresst, sind.

Claims (1)

1. 2. Formkörper, insbesondere Wurftauben, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plastifiziermaterial zu mindestens 50 Masse-% aus Cyclooctadien besteht.

   3. Formkörper, insbesondere Wurftauben, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, <Desc/Clms Page number 3> dass sie aus 60 bis 80 Masse-% plastifiziertem Schwefel und 40 bis 20 Masse-% Füllstoffen gebildet, vorzugsweise gepresst, sind.

   4. Formkörper, insbesondere Wurftauben, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff (e) Talke, Steinmehle, Glasmehle, Russe, Aschen, insbesondere Flugaschen, Schlammverbrennungs-Aschen, und Stärken, oder deren Gemische, vorgesehen sind.

   5. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Wurftauben, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Cyclooctadien, gegebenenfalls in Mischung mit andern olefinischen Kohlenwasserstoffen, plastifizierter Schwefel zerkleinert, insbesondere gemahlen bzw. zerrieben, mit Zusätzen, insbesondere mindestens einem Füllstoff, vermischt, zu Vorformlingen, vorzugsweise vorgefertigten Tabletten, gepresst und die Vorformlinge, vorzugsweise nach Vorwärmung, zu Formkörpern, insbesondere zu Wurftauben, verpresst werden.

   6. Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, insbesondere Wurftauben, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Cyclooctadien, gegebenenfalls in Mischung mit andern olefinischen Kohlenwasserstoffen, plastifizierter Schwefel, mit Zusätzen, insbesondere mindestens einem Füllstoff, vermischt, aufgeschmolzen und die Masse zu Körpern, beispielsweise Pellets, vergossen wird, die Körper gegebenenfalls nach dem Abkühlen zerkleinert, vorzugsweise gemahlen bzw. zerrieben, und zu Vorformlingen, vorzugsweise vorgefertigten Tabletten, gepresst und die Vorformlinge, vorzugsweise nach Vorwärmung, zu Formkörpern, insbesondere zu Wurftauben, verpresst werden.

   7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorformlinge auf Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur des plastifizierten Schwefels, vorzugsweise auf Temperaturen von 50 bis 110 C, insbesondere von 80 bis 100 C, vorgewärmt und dann zu den Formkörpern, insbesondere zu Wurftauben, verpresst werden.