Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern. Polymerisationsprodukte auf der Basis von Vinylchlorid, insbesondere solche, die aus nachchloriertem Polyvinylcblorid oder Poly- vinylchlorid enthaltenden Mischpolymerisaten bestehen, lassen sich auf beissen Walzen in trockenem Zustande kontinuierlich zu glatten, dünnen Walzhäuten von gleichmässiger Stärke auswalzen.
Es wurde nun gefunden, dass man in einer technisch sehr vorteilhaften Art Hohlkörper, wie z. B. Rohre und andere profilierte Hohl körper, herstellen kann, wenn man aus den Polymerisationsprodukten von Vinylverbin- dungen hergestellte Folien, wie sie zum Bei spiel durch Herunterziehen von einem Zwei- oder Mehrwalzkalander erhalten werden kön nen, in lösungsmittelfreiem Zustande unter Spannung über geheizte Walzen auf einen Wickeldorn aufwickelt und die einzelnen Lagen unter Druck durch heisse Walzen mit einander verschweisst.
Wickelmaschinen, wie sie hierbei Verwen dung finden können, sind bei der Herstellung von Hartpapierrohren oder -hülsen üblich. Dort werden zum Beispiel mit einem Phenol- harzlack behandelte Papierbahnen über ge heizte Walzen geführt, auf denen das Binde mittel geschmolzen wird.. Die Papierbahn ge langt dann auf einen sogenannten Wickel dorn, der das Innenprofil des herzustellenden Hohlkörpers bestimmt. Hierbei muss die Bahn stets unter der richtigen Spannung stehen, und muss durch geheizte Hilfswalzen dafür gesorgt werden, dass das Bindemittel -nicht vorzeitig erstarrt. Diese Hilfswalzen bewirken auch, dass eine Verklebung der einzelnen Papier bahnen auf dem Wickeldorn herbeigeführt wird.
Die Wandstärke der Hohlkörper hängt davon ab, wieviele der Papierlagen mitein ander verschweisst werden. Nach dem Wickeln wird bei diesen bekannten Verfahren der Wickelkörper höherer Temperatur ausgesetzt, um das Bindemittel, also z. B. das Phenolharz, in den gehärteten Endzustand überzuführen.
Gegenüber dieser Art der Herstellung von gewickelten Hohlkörpern aus imprägnierten Papierbahnen bietet das neue Verfahren ganz bedeutende Vorteile.
Überraschenderweise besitzen die aus den obengenannten Polymerisationsprodukten be- stehenden Folien als solche eine so grosse Zerreissfestigkeit, dass sie die erforderliche Spannung bei dem Wickelprozess aushalten. Auf den geheizten Walzen, die sowohl Zu- führungs- als auch Hilfswalzen sein können, werden sie derartig plastisch bezw. geschmol zen, dass eine vollkommen porenfreie Ver- schweissung und Verklebung der einzelnen Häute etc. auf dem Dorn eintritt.
Es entstehen so völlig homogene, massive Rohre, oder anderswie profilierte Hohlkörper von beliebiger Wandstärke, wie sie auf Röhrenpressen (hy draulische oder Spindelpressen) nur sehr schwer; beziehungsweise nur unter Verwendung un gewöhnlich grosser Strangpressen hergestellt werden könnten. In diesen müsste zudem eine sehr lange Durchwärmung grosser Material mengen bei hohen Temperaturen erfolgen, wobei eine unter Umständen starke Zer setzung der Polymerisationsprodukte auf der Basis von Vinylchlorid nicht zu vermeiden wäre.
Diese erheblichen Schwierigkeiten und Nachteile fallen bei dem-neuen Verfahren völlig weg. Da die dünnen Walzhäute oder Folien zweckmässigerweise rasch und .kontinuierlich über die geheizten Zuführungs- und Hilfs walzen laufen, müssen jeweils nur kleine Materialmengen und diese nur für kurze Zeit auf die zur Verschweissung der Häute erfor derliche Temperatur gebracht werden, so dass eine Zersetzungsgefahr nicht besteht.
Als besonderer weiterer Vorteil ist her vorzuheben, dass bei den neuen Verfahren auch dickwandige Hohlkörper. aus den Polymeri- sationsprodukten genau in den gewünschten Dimensionen und mit glatter Oberfläche her gestellt werden können.
Diese Möglichkeit ist von grosser technischer Bedeutung, da die aus imprägniertem -Papier auf Wickelmaschinen in bekannter Weise hergestellten Rohre,. die beispielsweise in der Hochspannungsindustrie - für Durchführungen, Transformatorenröhren, Induktorröhren etc. benutzt werden, infolge ihrer Inhomogenität und des Vorhandenseins von Hohlräumen (Poren, Bläschen oder schlecht verschmolzene Stellen) den hohen Anforde rungen nicht genügen und im praktischen Betrieb den Fünkendurchschlag nicht verhin dern. Die neuen Hohlkörper sind dagegen bei sorgfältiger Arbeitsweise frei von Hohlräumen und völlig homogen, da sie unter dem Druck.
der heissen Walzen auf dem Wickeldorn weit besser und inniger verschmelzen als die bis her in Verbindung mit Papier angewandten Phenolharze. Sollten durch fehlerhaftes Arbei ten beim Wickeln der Polymerisatwalzhäute bezw. -folien doch einmal Luftblasen einge schlossen werden, so können diese durch fol gende einfache Nachbehandlung der fertigen Rohre restlos entfernt werden Man setzt die Rohre in einem Druckgefäss, das mit Wasser gefüllt ist, einem hohen Druck (z. B. 50-70 Atm.), unter gleich zeitigem Erhitzen des Wassers auf ca. 70 bis 100 aus und lässt dann unter Druck erkalten.
Bei dieser Behandlung treten auch die letzten Spuren von Lufteinschlüssen aus derMasseaus.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, dass die durch Wickeln der Polymerisatfolien hergestellten Rohre vom Wickeldorn fertig abgenommen werden kön nen, während die bekannten Hartipapierrohre nach dem Wickeln einer Nachhärtung- bei höheren Temperaturen unterworfen werden müssen, bei der erneut die -Gefahr der Bil dung von Poren und Blasen infolge.der Wasser abspaltung beim Härtungsvorgang besteht.
Besonders hinzuweisen ist endlich auf die gegenüber Hartpapierrohren weitaus bessere Elastizität, die nahezu vollkommene Feuchtig keitsbeständigkeit und die Schwerbrennbarkeit und Kriechstromfestigkeit der neuen Hohl körper. Die Wasserbeständigkeit und Wider standsfähigkeit gegen sonstige atmosphärische. Einflüsse ermöglichen die Benutzung von aus den neuen Wickelkörpern-herg.estellten Isola toren auch im Freien;. wo Zartpapierkörper wegen ihrer Unbeständigkeit, vor allem.gegen Feuchtigkeit, völlig versagten, also bisher nur Porzellanisolatoren angewandt werden konnten.
Einen Vergleich der elektrischen Eigen schaften von Phenolharzhartpapier einerseits mit den neuen Wickelkörpern anderseits zeigt folgende Tabelle:
EMI0003.0001
Innerer <SEP> Widerstand
<tb> tgd <SEP> Diel- <SEP> M.0.
<tb> Constante <SEP> nach <SEP> 4 <SEP> Tagen <SEP> bei
<tb> direkt <SEP> <U>80'/o</U> <SEP> 1.e1. <SEP> Feucht.
<tb> Hartpapier <SEP> 0,02 <SEP> 5 <SEP> 1,5 <SEP> Millionen <SEP> <B>25000</B>
<tb> Polymerisat <SEP> (massiv) <SEP> 0,018 <SEP> 3,2 <SEP> 1.5 <SEP> " <SEP> 1 <SEP> Million Ausser auf dem elektrotechnischen Gebiet können aber die nach dem vorliegenden Ver fahren hergestellten gewickelten Hohlkörper auf den verschiedensten andern Gebieten mit Vorteil verwendet werden.
Erwähnt sei hier lediglich noch die chemische Industrie, wo sie infolge ihrer Säurefestigkeit und Un- zerbrechlichkeit als Ersatz für Porzellan-, Steingut- und Quarzgefässe bestens geeignet sind.
Für das Verfahren eignen sich besonders solche Polymerisationsprodukte von Vinyl- verbindungen, welche eine besonders grosse Zähigkeit aufweisen, insbesondere Polymeri- sationsprodukte des Vinylchlorids, deren Fe stigkeit durch Nachchlorierung nach der Poly- merisation erhöht wurde;
ferner Gemische von Polyvinylchlorid mit polymeren Acrylsäure- estern oder polymerem Vinylacetat. Ferner Mischpolymerisate solcher, mindestens ein Polymerisationsprodukteiner Vinylverbindung enthaltenden polymerisierter Verbindungen, die ebenfalls durch eine nachträgliche Halo- genierung noch in ihren Festigkeitseigen schaften günstig beeinflusst werden können. Den genannten Stoffen können zur Erhöhung ihrer Plastizität noch Weichhaltungsmittel, z.
B. Triphenylphosphat oder geringe Mengen von Gleitmitteln, wie z. B. Octodecylalkobol, Wollfettalkohole usw., zugefügt werden. Selbstverständlich besteht auch die Möglich= keit eines Zusatzes von anorganischen oder organischen Füllmitteln, wie Titanweiss, Zink weiss, Lithopone, Zellstoff, sowie eines Zu satzes von andern künstlichen oder natürlichen Harzen, von Kautschuk, Hydrokautschuk und dergleichen.
<I>Beispiel:</I> Eine Walzhaut aus einem Afischpolymeri- sat, das in der Hauptsache aus Polyvinyl- chlorid und Polyacrylsäureester im Verhältnis 4:1 besteht (gegebenenfalls mit einem Zusatz von z. B. 5 /o Tributylphosphat und 1/2 % Octodecylalkohol) und deren Stärke z. B. 0,2 mm beträgt, wird über eine auf 90-120' geheizte Walze geführt, die gegen einen Wickel dorn gedrückt wird, der das Innenprofil des. herzustellenden Hohlkörpers' bestimmt.
Durch eine oder mehrere auf 90-l20 o geheizte Hilfswalzen, die gleichfalls gegen den Wickel dorn angedrückt werden, wird eine vollkom mene Verschweissung der einzelnen Walzhaut- bahnen auf dem Wickeldorn herbeigeführt. Nach dem Wickeln wird der Wickelkörper auf dem Dorn erkalten gelassen und danach abgenommen. Nach dem Wickeln werden etwa noch vorhandene geringe Lufteinschlüsse in der oben beschriebenen Weise durch Beband- lung in einem Druckgefäss vollends entfernt.