DE1205268B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gegenstaenden erheblicher Laenge aus pulverfoermigen Polytetrafluoraethylen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Gegenständen erheblicher Länge aus pulverförmigen Polytetrafluoräthylen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gegenständen erheblicher Länge aus pulverförmigem Polytetrafluoräthylen durch Strangpressen und nachträgliches Sintern. Insbesondere sollen längere Rohre aus Polytetrafluoräthylen hergestellt werden.
• Beim Herstellen von Gegenständen aus Polytetrafluoräthylen durch Strangpressen wird das Kunststoffpulver mit einem flüchtigen organischen Schmiermittel gemischt, um eine Paste zu erhalten, die aus der Strangpresse ausgepreßt werden kann. Die ausgepreßten Gegenstände sind verhältnismäßig weich und müssen daher mit großer Sorgfalt behandelt werden, bevor sie zwecks Verdampfung des Schmiermittels erhitzt und weiterhin gesintert werden. Um längere Rohre aus Polytetrafluoräthylen herzustellen, wurden diese bisher aus der Strangpresse heraus unmittelbar auf einen zylindrischen Kern aufgeschoben, damit sie ihre Form behalten. Die Länge der Kerne ist jedoch auf etwa 1,0 bis 1,2 m beschränkt, so daß auch nur Rohre bis zu dieser Länge hergestellt werden konnten. Werden längere Kerne gewählt, so ergeben sich beim Aufschieben der aus der Strangpresse kommenden weichen Rohre Schwierigkeiten, es tritt insbesondere Faltenbildung auf. Ferner müssen die Kerne mit den auf ihnen befindlichen Rohren vorsichtig in den Ofen transportiert werden, damit die Außenfläche der Rohre nicht beschädigt wird.
• Es ist bekannt, Kunststoffe, beispielsweise Polystyrol und Polymethylmethacrylat, unter Zugabe von Schmiermitteln aus einer Strangpresse heraus unmittelbar in ein Rohr einzuführen, dessen Innendurch messer ungefähr dem Außendurchmesser des ausgepreßten Kunststoffstrangs entspricht. In dem Rohr erfolgt das Erhärten des Kunststoffs durch Wärmeeinwirkung.
• Diese Verfahrensweise ist beim Herstellen von längeren Gegenständen aus Polytetrafluoräthylen praktisch nicht anwendbar, weil das Rohr wegen der Dauer des Sintervorgangs von Polytetrafluoräthylen zu lang werden würde. Andererseits ist ein entsprechend langsameres Arbeiten der Strangpresse unwirtschaftlich, weil dadurch die Leistung einer Presseneinheit zu gering würde. Ferner ist es schwierig, die Temperatur eines längeren Rohrs an allen Stellen gleichmäßig einzuhalten. Der Sintervorgang kann am besten in einem Ofen durchgeführt werden.
• Gemäß der Erfindung wird so verfahren, daß der aus der Strangpresse in ein Aufnahmerohr austretende, noch bildsame Strang auf einem das Aufnahmerohr in der Bewegungsrichtung des Strangs durchströmenden Flüssigkeitspolster frei schwimmend weiterbewegt wird und der Strang nach Abstellen der Flüssigkeitszufuhr zusammen mit dem Rohr, das wenigstens so lang ist wie der erzeugte Strang und eine dessen Querschnitt wesentlich übersteigende größere lichte Weite hat, in den Ofen übergeführt und dort gesintert wird.
• Bei diesem Verfahren werden wie bei dem bekannten mit Kernen als Träger arbeitenden Verfahren einzelne Rohrabschnitte erzeugt. Es können jedoch wesentlich größere Längen hergestellt werden, weil das Einbringen der stranggepreßten Rohre oder anderer Gegenstände in die Aufnahmerohre durch den Flüssigkeitsstrom erleichtert wird, so daß sich beim Vorschieben keine Falten bilden können.
• Beim Transport der Aufnahmerohre in den Ofen liegen die stranggepreßten Gegenstände geschützt in den Aufnahmerohren, so daß sie nicht beschädigt werden können. Im Ofen können die Aufnahmerohre aufeinander gelegt werden, was beim Herstellen von Rohren einen weiteren Vorteil gegenüber dem Arbeiten mit Kernen bedeutet.
• Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können beispielsweise Rohrlängen von etwa 6 m ohne Schwierigkeiten hergestellt werden.
• Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung, Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 im senkrechten Schnitt bzw. in Ansicht, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2.
• In F 1 g. 1 ist der Vorderteil einer Strangpresse 10 dargestellt, die eine Austrittsdüse 11 hat, aus der der Kunststoffstrang 12 herauskommt. Dieser Strang wird unmittelbar in ein Aufnahmerohr 14 von wesentlich größerer lichter Weite als der Außendurchmesser des Strangs 12 eingeführt. Das Aufnahmerohr 14 ruht mit geringer Neigung zur Horizontalen auf einer Stütze 15 und auf dem Rand eines Flüssigkeitsbehälters 16 mit Ablauf 18.
• Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist eine Flüssigkeitsdüse 20, die am vorderen Ende 21 vorzugsweise abgeflacht ist, in das obere Ende des Aufnahmerohrs 14 eingesetzt. Die Düse 20 kann zwecks Anbringung am Rohr 14 mit einem Klemmarm 22 versehen sein, der drehbar auf einem Gewindeteil 23 sitzt und eine Klemmschraube 24 hat, die gegen die Außenwand des Aufnahmerohrs 14 angezogen werden kann. Die Düse 20 ist über ein Handventil 26 an einen Schlauch 25 oder eine andere Leitung angeschlossen. Mittels des Ventils 26 kann die Flüssigkeitszufuhr eingeregelt oder abgestellt werden.
• Bevor der ausgepreßte Strang 12, beispielsweise ein Rohr, in das Aufnahmerohr 14 eingeführt wird, wird die Düse 20 angesetzt, das Ventil 26 geöffnet und Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, durch das Aufnahmerohr geleitet. Infolge der Neigung des Aufnahmerohrs läuft das Wasser in dauerndem Strom am Rohrboden entlang nach abwärts. Der Wasserstrom wird so stark eingestellt, daß über den ganzen Rohrboden hinweg eine gewisse Wassertiefe vorhanden ist (vgl. Fig. 3). Nunmehr wird die Strangpresse 10 in Tätigkeit gesetzt und der Strang 12 oben auf den Wasserstrom aufgelegt, wie in Fig. 2 dargestellt ist, der den Strang mit sich trägt, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die so groß ist, wie sie beim Auspressen aus der Strangpresse erreichbar ist Ist der Strang 12 in ausreichender Länge erzeugt, so daß er sich von einem Ende des Aufnahmerohrs bis zum anderen Ende erstreckt, wird die Strangpresse angehalten, der Strang am oberen Ende abgeschnitten, das Ventil 26 geschlossen, die Düse 20 entfernt und ein neues Aufnahmerohr aufgelegt. Das Wasser läuft im wesentlichen völlig aus dem Aufnahmerohr 14 heraus und dieses kann also in den Ofen eingebracht werden.
• In der Praxis hat sich herausgestellt, daß alle bisher beim Einführen von Kunststoffen in verhältnismäßig lange Aufnahmerohre beobachteten Schwierigkeiten beseitigt sind. Selbst bei unregelmäßigen oder rauhen unteren Innenflächen der Aufnahmerohre, die durch Beulen, Kratzer, Korrosion oder Schmutzansammlungen entstanden sind, bewegt sich der Kunststoffstrang ohne Beschädigung durch das Aufnahmerohr. Es wurde gefunden, daß das Zerkratzen des weichen Kunststoffs an seiner Unterfläche, wie dies in einem trockenen Aufnahmerohr passiert, völlig vermieden wird.
• Zur Veranschaulichung des Vorteils der Erfindung in bezug auf die Arbeitsgeschwindigkeit diene folgender Vergleich. Ein Rohrstrang aus Polytetrafluoräthylen, das einen sehr geringen Reibungs- koeffizienten hat, konnte bei einer höheren Geschwinddigkeit als 1,1 bis 1,2m pro Minute in ein trockenes, sauberes, glattes Aufnahmerohr aus nichtrostendem Stahl beim Auspressen nicht sicher eingeschoben werden. Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung kann derselbe Rohrstrang in das Aufnahmerohr genau so schnell eingeschoben werden, wie der Rohrstrang durch Auspressen herstellbar ist, d. h. mit einer Geschwindigkeit, die zur Zeit etwa 3,6 m pro Minute beträgt, ohne daß ein Anzeichen für eine Maximalgeschwindigkeit erkennbar wäre, bei der Schwierigkeiten entstehen. Ist die Flüssigkeit im Verbrauch zu teuer, so kann ein Kreislaufsystem vorgesehen werden, statt die Flüssigkeit weglaufen zu lassen. Wird eine größere Tragfähigkeit gewünscht, als sie bei Wasser vorliegt, können Flüssigkeiten von höherem spezifischen Gewicht benutzt werden. Die Tragfähigkeit und die Mitnahme des ausgepreßten Materialstrangs ist jedoch nicht nur auf das Vorhandensein der Flüssigkeit als auch auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Flüssigkeit in schneller Bewegung ist.
• Beim Aufbau der Vorrichtung kann beispielsweise das Handventil 26 auch durch ein Hebelventil mit federbelastetem Schließelement ersetzt werden, das automatisch betätigt wird, wenn ein Aufnahmerohr für den ausgepreßten Materialstrang eingelegt wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Gegenständen erheblicher Länge aus Polytetrafluoräthylen, wobei eine Mischung des Kunststoffpulvers mit einem flüchtigen organischen Schmiermittel in Form einer Paste aus einer Strangpresse ausgepreßt und nachfolgend innerhalb eines Rohres bei erhöhter Temperatur gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Strangpresse in ein Aufnahmerohr austretende, noch hildsame Strang auf einem das Aufnahmerohr in der Bewegungsrichtung des Strangs durchströmenden Flüssigkeitspolster frei schwimmend weiterbewegt wird und der Strang nach Abstellen der Flüssigkeitszufuhr zusammen mit dem Rohr, das wenigstens so lang ist wie der erzeugte Strang und eine dessen Querschnitt wesentlich übersteigende größere lichte Weite hat, in den Ofen übergeführt und dort gesintert wird.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zur Horizontalen leicht geneigte Auflage in Form eines Gestells (15) für das Aufnahmerohr (14), die neben der Austrittsdüse (11) der Strangpresse (10) angeordnet ist, und eine in das aufgelegte Aufnahmerohr an seinem höher gelegenen Ende hineinragende Austrittsdüse (20) für Flüssigkeit.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 872 866, 932 866; »Deutsches Jahrbuch für die Industrie der plastischen Massen«, 1951/52, S. 390.