CH226983A - Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern und andern geformten Gegenständen. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern und andern geformten Gegenständen.



   Es ist bereits bekannt, aus polymerisierbaren Stoffen geformte Gegenstände in der Weise herzustellen, dass man die Stoffe während der Polymerisation gleichzeitig mit einer Form der Zentrifugalkraft unterwirft, um auf diese Weise zu   blasenfreien    Formstücken zu gelangen, insbesondere ist dieses Verfahren für Methacrylsäureester beschrieben worden. Solchem Stoffen können zur Durchführung der Polymerisation Beschleuniger oder   Verzögerer,    ferner aber auch Plastifiziermittel und Farben zugefügt werden.



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern und andern geformten Gegenständen aus thermoplastischen Kunststoffen, z. B. aus Cellulosederivaten, Polymerisationspro  dukten    ungesättigter organischer Verbin  dungen    oder aus   Polykondensationsproduk-    ten, die durch eine steile   Erweichungskurve    oder gar durch einen scharfen Schmelzpunkt ausgezeichnet sind, und zwar besteht das Verfahren gemäss der Erfindung darin, dass die z. B. festen, teigigen oder geschmolzenen, praktisch   losungsmittelfreien    Kunststoffe in eine Hohlform eingebracht und durch   Flieh-    kraft an die Wandung der in Rotation versetzten Hohlform geschleudert werden.

   Dabei wird die Wandung zweckmässig durch irgendeine Art auf Temperaturen gebracht, die oberhalb des   Erweichungs-oder    Schmelzpunktes, anderseits aber nicht so hoch liegen, dass eine Depolymerisation, Zersetzung oderBlasenbildungbefürchtet werden   müBte.   



  Nach der Einbringung des Cellulosederivates, Polymerisates oder Polykondensates wird die Form mit Inhalt eine Zeitlang der Zentrifugalkraft unterworfen und das ganze Aggregat zweckmässig unter fortgesetzter Rotation so weit abgekühlt, bis der fertige Körper ohne Deformierung aus der Form entnommen werden kann.



   Da bei der Ausübung dieses Verfahrens die Möglichkeit besteht, dass selbst bei genauer Einhaltung der Temperatur der   Wan-    dung der rotierenden Hohlform die Ent  stehung    von Blasen innerhalb des   geschleu-      derten    Rotationskörpers nicht ganz vermieden werden kann, wird in einer   zweckmässi-    gen Weiterbildung des erfindungsgemässen Verfahrens derart vorgegangen, da¯ die an den Wandungen der rotierenden Hohlform unter die Einwirkung der Zentrifugalkraft haftenden Kunststoffe dureh Evakuieren des Innenraumes blasenfrei gemacht werden. Der Innenraum der Hohlform steht also unter Vakuum, so dass die in der weichen Masse    eingeschlossenen Glasblasen nach demVa-    kuum zu während der Zentrifugierung heraustreten.

   Die Wirkung der Zentrifugalkraft wird somit durch das zusätzliche Vakuum im Innern des Hohlraumes in vorteilhafter Weise unterstützt, so dass die beschriebene Massnahme die Erzeugung von dickwandi  ben,    blasenfreien und sehr dichten Formteilen   aus genannten Kunststoffen ermög-    licht.



   Die   Einführung der thermoplastisehen    Kunststoffe in das   Rotationsgefäss    kann in geschmolzener Form erfolgen, wobei dann die Erzeugung dickwandiger Formteile keine Schwierigkeiten bereitet. Werden jedoch die Kunststoffe in kaltem Zustande, z.   B.    in Form von Pulver,   Corner,    Schnitzel in die Hohlform eingebracht, dann können wegen der Sperrigkeit des Gutes nicht für beliebig dicke Wandstärken ausreichende Mengen gleichzeitig verarbeitet werden.

   Anderseits ist aber ein Nachf llen in den rotierenden   Wörper    schwer   durchfiihrbar.    Um daher auch bei der   Verarbeitung der thermoplasti-    schen Kunststoffe in kaltem   Ausgangszn-    stande beliebig dickwandige Formteile erzeugen zu können, wird vorgeschlagen, nach dem Einbringen und Erweichen der thermoplastischen Kunststoffe die Ausdehnung des   rotierendenHohlkörperssoweit    zu verkürzen   bezw.    zu verengen, bis die gewünschte WandstÏrke des entsprechend verkleinerten Formteils erreicht ist. Die Verkürzung bezw.



  Verengung des Hohlkörpers kann dabei zweckmässig mit einem   verschiebbaren Kol-    ben oder dergleichen herbeigeführt werden.



   Wie Versuche ergaben, können bei Aus  bung des Verfahrens beliebige Stoffe   einge-    bettet werden, z. B. amorphe oder kristalline Stoffe, natürliche oder   künstliehe      anorga-    nische oder organische Faserstoffe, Textil-, Metall- oder Glasgewebe, schlie¯lich auch beliebig geformte Metallteile, wie Drähte, glatte oder gewellte Folien, perforierte   Kunststoffeinlagen usw.   



     Reispiel    1   :   
Man kann Rohre aus Superpolyamiden in dieser Weise herstellen, wobei die Formwenn der Erweichungspunkt des Superpolyamids bei etwa   250 bis 260"liegt-    au¯en auf eine Temperatur von   260 bis 300     gebracht wird. Das   Superpolyamid    kann in beliebiger Form, also zum Beispiel in Pulverform oder in Form von Stäbehen oder auch   geschmolzeneingefülltwerden,    worauf die Form geschlossen und in Rotation versetzt wird. Die Umfangsgeschwindigkeit kann beispielsweise   l    bis 6 Meter je Sekunde betragen. Während der Rotation wird gegebenenfalls dafür gesorgt, dass ein in der Form entstehender ¯berdruck entweichen kann.

   Um eine Verfärbung des Materials g   @anz auszuschlie¯en, kann wÏhrend    des Rotierens der Form auch Stickstoff zugeführt werden. I) ie Rotation wird nach Entfernen des Aggregates aus dem Heizmedium eine Zeitlang bis zu einer gewissen Abk h  lung,    die nicht weiter bis wenig unterhalb des Schmelzpunktes zu gehen braucht, forig Dann kann das inzwischen gebildete blasenfreie Rohr ohne Schwierigkeit der Form entnommen werden.



   Beispiel 2 :
Um massive Körper, beispielsweise Stäbe, herzustellen, kann man mehrere Stabformen an einem sich drehenden Gefäss, in welches Superpolyamid eingef llt wird, anbringen und lässt das Ganze unter   Beheizung umlau-    fen. Der Inhalt des Gefässes wird nach dem Schmelzen durch die Zentrifugalkraft in die angeschlossenen Stabformen geschleudert. In diesem Falle braucht nur das zentral angeordnete   Schleudergefäss,    nicht aber die Stabform, auf Temperaturen geheizt zu werden, die über dem Schmelzpunkt des Superpolyamides liegen.



   In gleicher Weise können beliebige Profile hergestellt werden. Man kann auch beliebige symmetrische oder unsymmetrische Hohlkörper herstellen, wobei die Form gegebenenfalls einen nach der Bildung des Formstückes entfernbaren Kern enthält, der zur Erzielung von Aussparungen entsprechende Zapfen oder sonstige geeignete Vorrichtungen besitzt. Das Einbringen der zu verformenden   Stoffe kann selbstverständ-    lich vor oder während der Rotation erfolgen.



   Beispiel 3 :
Ein Fisenrohr von zirka   80-90      mm e    und einer Länge von etwa   220    mm wird mit etwa 600-700 g   Superpolyamid    beschickt und unter Rotation etwa   3 Stunde    lang auf eine Zylindertemperatur von 300 bis 310  erwärmt, so dass die Temperatur innerhalb der Masse etwa   280  betragt.    Die bei dieser Temperatur völlig dünnflüssige Masse wird in etwa 1/2 Stunde vollständig an die Wandung geschleudert.

   Dann lässt man unter fortgesetzter Rotation durch Andrücken des in den Zylinder eingeführten, mit einer Offnung versehenen Stempels innerhalb   5-10    Minuten einen geringen Druck auf die geschmolzene Masse einwirken, wodurch diese auf etwa   100    mm Länge zusammengestaucht wird und eine entsprechend dickere Wandstärke erreicht.



  Nunmehr wird an die an dem Stempel angebrachte Öffnung unter weiterer fortgesetzter Rotation Vakuum angelegt, das man etwa 10 Minuten einwirken   14but,    um gasförmige bezw. Lufteinschlüsse zu entfernen. Danach wird   1/2    Stunde unter Abkühlung die Rotation fortgesetzt, und der blasenfreie,   dick-    wandige Hohlkörper kann nunmehr der Form entnommen werden.



   In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens im Querschnitt schematisch dargestellt.



   Die Vorrichtung besteht aus einer Trommel a, die in den Lagerzapfen   b    und c drehbar gelagert ist. In der Trommel befindet sich ein   Kolben d,    der mittels der   Kolben-    stange e in axialer Richtung zwecks Verkürzung der Ausdehnung des Kolbenraumes /verschoben werden kann. Diese Kolbenstange e ist durch den durchbohrten Zapfen c bis nach aussen hin durchgefiihrt, so daB die Versehiebung des Kolbens auch unabhängig von der Rotationsbewegung der Trommel erfolgen kann. Während des Schleudervorganges wird der Kunststoff, der sich nach der Verflüssigung an der innern Wand der Hohlform in geringer Wandstärke angesammelt hat, durch Verschieben dieses Kolbens so weit zusammengedrückt, bis die gewünschte Wandstärke erreicht ist.

   Nunmehr wird der Innenraum f unter Vakuum gesetzt, indem die darin befindliche Luft durch die hohle Kolbenstange e in Pfeilrichtung abgesaugt wird. Auch bei diesem Vorgang braucht daher die Rotation nicht unterbrochen zu werden. Erst nachdem das Vakuum eine gewisse Zeit auf die geschmolzene Masse eingewirkt hat, wird die Rotation beendet. Der dickwandige Hohlkörper g kann nunmehr in blasenfreiem Zustande der Hohlform entnommen werden. Anstatt durch die hohle Kolbenstange e kann die Evakuierung auch durch den gegebenenfalls hohl ausgebildeten Zapfen   b    erfolgen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern und andern geformten Gegenstän- den aus thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass praktisch lösungs- mittelfreie Kunststoffe in eine Hohlform eingebracht und durch Fliehkraft an die Wandung der in Rotation versetzten Hohlform geschleudert werden.

   UNTEBANSPRUOHE : 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB die thermoplasti schen Kunststoffe in festem Zustand einge- bracht werden.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Kunststoffe in teigigem Zustand eingebracht werden.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastischen Kunststoffe in geschmolzenem Zustand eingebracht werden.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Wan dungen der rotierenden Hohlform unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft haftenden Kunststoffe durch Evakuieren des Innenraumes blasenfrei gemacht werden.

   5. Verfahren nach Patentanspruch zur Herstellung eines dickwandigen Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass thermoplastische Kunststoffe in die Form eingebracht, erweichen gelassen und hierauf der freie Rauminhalt des Hohlkörpers verkleinert wird.

   6. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauminhalt der Hohlform durch Einführung eines Kolbens in axialer Rich- tung verkleinert wird.

   7. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastische Kunststoffe Cellulosederivate An- wendung finden.

   8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastische Kunststoffe Polymerisationsprodukte ungesÏttigter organischer Verbindungen Anwendung finden.

   9. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Polykondensa tionsprodukte Anwendung finden.

   10. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da¯ die Kunststoffe in Mischung mit andern amorphen Stoffen verformt werden.

   11. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da¯ die Kunststoffe in Mischung mit Stoffen kristalliner Art verformt werden.

   12. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffe in Mischung mit natürlichen Faserstoffen verformt werden.

   13. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffe in Misehung mit künstlichen Faserstoffen verformt werden.

   14. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da¯ Folien in die Formkörper eingebettet werden.

   15. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Gewebe in die Formkörper eingebettet werden.

   16. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Metallteile in die Formkörper eingebettet werden.

   17. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Drähte in die Formkörper eingebettet werden.