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Apparatur zur Herstellung von Kunststoffen nach dem Gießverfahren
Die Erfindung betrifft eine Apparatur zur Herstellung von Kunststoffen nach dem
Gießverfahren, bestehend aus einem innerhalb eines heiz- bzw. kühl-und evakuierbaren
feststehenden Behälters eingesetzten Gießtopf mit Rührwerk.
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Die Herstellung von gießfähigen Kunststoffen erfolgt oft in der Weise,
daß zwei oder mehr reaktionsfähige Stoffe im flüssigen oder geschmolzenen Zustand
gemischt werden und die Mischung dann in Formen gegossen wird, wo sie dann z. B.
durch Polyaddition zum festen Endprodukt aus reagiert. Bei großer Reaktionsfähigkeit
der Komponenten kann die Verfestigung der flüssigen Mischung so schnell erfolgen,
daß eingeschlossene Luft nicht mehr entweichen kann. Bei solchen Systemen (z. B.
bei gießfähigen, zu Polyurethanen ausreagierenden Mischungen) wird deshalb seither
zuerst die Hauptkomponente durch Rühren unter Vakuum entgast, dann von Hand oder
mit einem mechanischen Rührer die zur Verfestigung führende Substanz außerhalb der
Vakuumapparatur eingerührt. Das Gemisch wird dann rasch in die bereitstehenden Formen
gegossen.
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Eine Vorrichtung, mit der seither die Herstellung von gießbaren Kunststoffen
durchgeführt wurde, besteht aus einem heiz- und evakuierbaren Reaktionsgefäß, daß
mit einem flachen verschraubbaren Deckel verschlossen ist. Auf dem Deckel befindet
sich der Rührmotor, dessen Welle, mit Stopfbüchse abgedichtet, in das Kesselinnere
geführt ist. In den Kessel wird der metallene Gießtopf eingesetzt und nach beendeter
Entgasung mittels Zange wieder entnommen. Im Deckel befindet sich ein Einfülloch,
durch das Zusätze in den Gießtopf gegeben werden können, wenn die Apparatur geschlossen
ist. Die geschlossene Apparatur erlaubt keine Sicht in das Innere, es kann deshalb
der Misch- oder Entgasungsprozeß nicht beobachtet werden. Beim Arbeiten nach der
beschriebenen Methode ergeben sich also folgende Nachteile: Beim Entgasen der flüssigen
Masse kann diese, besonders wenn der Gießtopf hoch gefüllt ist, leicht überschäumen,
wodurch Materialverluste entstehen. Verluste ergeben sich außerdem durch den Umstand,
daß zwei Rührer (zum Entgasen in der Apparatur und zum Einrühren der anderen Komponente[n]
außerhalb der Apparatur) verwendet werden, die je nach Viskosität der Flüssigkeit
mit mehr oder weniger Material benetzt werden. Besonders nachteilig wirkt sich die
Schwierigkeit aus, die Gießtöpfe einwandfrei beim Gießen zu entleeren und dann zu
reinigen. Da es sich bei den hergestellten gießbaren Kunststoffen um hochmolekulare
und deshalb in den meisten Lösungsmitteln unlösliche Stoffe handelt und diese außerdem
mechanisch sehr stabil sind und gut an der Topfwand bzw. am Rührer haften, werden
bisher Rührer und
Gießtöpfe am einfachsten durch Abbrennen der organischen Substanz
gereinigt. Versuche, die Gießtöpfe mit einer Schicht zu belegen (z. B. mit Polytetrafluoräthylen),
die keine Haftung zum entstehenden Kunststoff besitzt, scheiterten bisher an der
mechanischen Empfindlichkeit des abweisenden Belages. Wenn z. B. der Rührer an einer
Stelle die Wand berührt (was beim Handbetrieb nicht zu vermeiden ist), wird durch
die entstehende Beschädigung die Topfbeschichtung unbrauchbar, weil es noch nicht
möglich ist, beschädigte Stellen zu reparieren.
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Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Nachteile der bisherigen
Verfahrensweise beseitigt sind, wenn der Gießtopf erfindungsgemäß auf einem von
unten angetriebenen Drehschemel lösbar angeordnet ist und das Rührwerk am abnehmbaren
Deckel der Apparatur befestigt ist. Gießtopf und/oder Rührer sind mit einem abweisenden
Material beschichtet oder ganz aus einem abweisenden Material hergestellt. Der Deckel
ist mittels Schnellverschluß verschließbar und gewichtskompensiert an einer Parallelführung.
Statt der Zange zur Entnahme des Gießtopfes dient ein Steckgriff. Der Griff kann
eine Klinke enthalten, die beim Einführen durch eine Öse am Gießtopf in diese einrastet.
Zur Beobachtung des Schmelz-, Entgasungs-und Mischvorgangs trägt der Deckel ein
Schauglas sowie zur besseren Ausleuchtung des Kesselinneren eine Lichtsonde.
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Hierdurch wird erreicht, daß a) die entstehende Gießmasse während
der Herstellung gut beobachtet und bei starkem Schäumen während der Entgasung ein
Überschäumen durch kurzes Belüften vermieden werden kann,
b) der
mit einem abweisenden Material beschichtete oder aus diesem Stoff bestehende Rührer
im Gießtopf, der ebenfalls aus dem abweisenden-Material besteht oder damit beschichtet
ist, gut zentriert und nach dem Mischprozeß in wenigen Sekunden ausfahrbar ist,
c) die Apparatur sehr leicht und schnell zu öffnen ist, d) der Gießtopf mit einem
Steckgriff sehr schnell aus der Reaktionsapparatur herausnehmbar ist.
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Die Apparatur wird an Hand der Abb. 1 und 2 beschrieben. Der feststehende
Vakuumbehälter 1 ist heiz-und kühlbar. Der Topf 2 zur Aufnahme der Gie8-masse sitzt
in einem Drehschemel 3, der vom untenliegenden Motor 4 angetrieben wird. Zur Befestigung
des Griffes am Gießtopf besitzt dieser eine Hülse 5, in die der Steckgriff 6 eingeführt
und durch Drehen fixiert wird, 7. Der Rührer 8 ist am Deckel 9 der Apparatur 1 befestigt
und damit im Gießtopf 2 zentriert. Der Deckel 9 wird iiber ein Parallelogramm 10
mit einer Feder 11 hochgezogen und ist mit einem Bajonettverschluß 12 versehen.
In der Mitte des Deckels ist ein Einfülloch 13 durch einen Klappdeckel 14 verschließbar,
der ein Schauglas 15 enthält.
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Außerdem sind ein Belüftungshahn 16 sowie ein Thermometer 17 angebracht.
Zur besseren Beobachtung der Gießmasse durch das Schauglas 15 kann eine Lampe 18
im Deckel angebracht werden, die den evakuierten Raum ausleuchtet. Beim Gebrauch
werden im beschichteten Topf durch Mischen der einzelnen flüssigen, gegebenenfalls
bei erhöhter Temperatur geschmolzenen Komponenten, die durch das Einfülloch 13 gegeben
werden können, die Gießmassen hergestellt. Danach wird der Gießtopf 2 aus der schnell
zu öffnenden Apparatur mittels Steckgriff 6 entnommen. Nach Ausgießen der z. B.
durch Polyaddition
mehr oder weniger schnell härtenden Masse wird der noch zurückbleibende
Rest im Topf belassen, bis er fest ist und leicht vom abweisenden Material der Topfwand
abgehoben werden kann.
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PATENTANSPRVCHE 1. Apparatur zur Herstellung von Kunststoffen nach
dem Gießverfahren, bestehend aus einem innerhalb eines heiz- bzw. kühl- und evakuierbaren
feststehenden Behälters eingesetzten Gießtopf mit Rührwerk, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gießtopf auf einem von unten angetriebenen Drehschemel lösbar angeordnet
ist und das Rührwerk am abnehmbaren Deckel der Apparatur befestigt ist.