DE1238654B

DE1238654B - Verfahren und Form zum Herstellen eines rohrfoermigen Hohlkoerpers aus einem zwischen zwei verhaeltnismaessig nahe aneinanderliegenden Temperaturen verarbeitbaren Werkstoff

Info

Publication number: DE1238654B
Application number: DEC16849A
Authority: DE
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1957-05-24
Filing date: 1958-05-16
Publication date: 1967-04-13

Description

Verfahren und Form zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus einem zwischen zwei verhältnismäßig nahe aneinanderliegenden Temperaturen verarbeitbaren Werkstoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus einem zwischen zwei verhältnismäßig nahe aneinanderliegenden Temperaturen verarbeitbaren Werkstoff, bei dem so gearbeitet wird, daß in eine erwärmte Preßkammer einer mit einem ebenfalls erwärmten Kern versehenen Form der durch Erwärmung erweichte Werkstoff durch eine enge Einlaßöffnung mit Hilfe eines Kolbens eingepreßt wird, worauf nach Abkühlung der Kolben herausgezogen und das Werkstück der Form entnommen wird; darüber hinaus aber auch eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Form.
Bei der Herstellung von Formkörpern aus Werkstoffen, die zwischen zwei verhåltnismäßig nahe aneinanderliegenden Temperaturen verarbeitbar- sind, wie das beispielsweise bei Kunststoffen der- Fall ist, muß dafür gesorgt -werden, daß die so hergestellten Formkörper völlig spannungs- und fehlerfrei sowie homogen sind, daß sie also -keine- Blasen u. dgl. enthalten. Besonders schwierig ist das zu erreichen, wenn Hohlkörper hergestellt werden sollen.
Bei der Herstellung von massiven Körpern ist bereits vorgeschlagen -worden, eine Form zunächst mit Werkstoff zu füllen und während des Abkühlens ständig erhitzten Werkstoff in die Form nachzudrücken, um den Werkstoffschwund auszugleichen und derart zu einem homogenen und blasenfreien Erzeugnis zu gelangen. Dieses Verfahren, obgleich zur Herstellung von massiven Körpern geeignet, ist auf die Herstellung von Hohlkörpern- nicht anwendbar, weil es die besonderen durch einen in der Form vorhandenen Kern gegebenen Bedingungen nicht berücksichtigt.
Bei der Herstellung von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff ist bisher vielmehr so gearbeitet worden, daß nach Abkühlung der Form der Kolben herausgezogen und das Werkstück der Form entnommen wurde. Diese Werkstücke sind wegen des eingetretenen Schwindungsprozesses nicht maßhaltig und genügen daher nicht gesteigerten Ansprüchen.
Bei der Verarbeitung von Kautschukteilen aus elastomeren Massen ist es bekannt, die Massen in der Form während der Wärmebehandlung unter Druck zu halten. Es zeigt sich, daß es bei diesem Verfahren nicht möglich ist, ein blasenfreies Produkt zu erhalten.
Obwohl es grundsätzlich bekannt ist, in beheizten Formen Möglichkeiten vorzusehen, um Form und Kern zu kühlen, hat dies bisher nicht zu einem brauchbaren Verfahren für die Herstellung einwand- freier Hohlkörper aus den obengenannten Werkstoffen geführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus einem zwischen zwei verhältnismäßig nahe aneinanderliegenden Temperaturen verarbeitbaren Werkstoff zu - schaffen, - das das im Zuge des Einpressens des Werkstoffes auftretende Schwinden desselben berücksichtigt und daher die Herstellung von Hohlkörpern genauer Maßhaltigkeit gestattet, die außerdem frei von inneren Spannungen sind.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt verfahrensmäßig dadurch, daß nach Einpressen einer dem Volumen des Werkstückes entsprechenden Werkstoffmenge der Kern mit Ausnahme eines beheizt belassenen Kernbereichs, der der engen Einlaßöffnung zugekehrt ist, gekühlt und nunmehr weiterer erwärmter Werkstoff bis zum Abschluß der Schrumpfung des Werkstückes eingepreßt wird, worauf das Entfernen des Werkstückes aus der Form erfolgt.
Beim Verfahren nach der Erfindung erfolgt also das Schwinden des Werkstoffes in Richtung auf den Kern, wobei die Form selbst bei der Abkühlung des Kerns zunächst beheizt bleibt, so daß das Einbringen von Werkstoff in sämtliche Formbereiche möglich ist, um die dort auftretenden Schwindungen auszugleichen. Das wird dadurch ermöglicht, daß der der engen Einlaßöffnung unmittelbar gegenüberliegende Kernbereich nicht abgekühlt wird, so daß hier das Schwinden zuletzt eintritt und folglich durch den weiter zugeführten Werkstoff ausgeglichen werden kann.
Die Erfindung schafft auch eine Form, die in bekannter Weise aus zwei trennbaren Formteilen mit Beheizungseinrichtungen zur Bildung einer Formhöhlung mit einer engen Einlaßöffnung für den zu formenden Werkstoff und einem koaxial mit der Einlaßöffnung eingelegten entfernbaren Kern, der mit Beheizungs- und Kühleinrichtungen versehen ist.
Diese Form ist zur Durchführung des oben erläuterten Arbeitsverfahrens in spezielIer Weise ausgebildet, und zwar so, daß der Kern eine feste Verlängerung ohne Kühleinrichtung mit radialem Spiel quer zur Einlaßöffnung der Form zur Bildung eines Ringkanals für die Einführung des zu formenden Werkstückes aufweist, Diese feste Verlängerung stellt den Kernbereich dar, der nach dem Einpressen des Werkstückes beheizt belassen wird, weil er nicht der Kühlung unterliegt.
Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfoIgend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Werkstück und F Eg. 2 im Schnitt eine Form zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der in F i g. 1 dargestellte Körper A ist ein Hohlkörper 1 in Gestalt eines T-Stückes aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise Polyvinylchlorid, mit zwei zueinander rechtwinkligen Bohrungen 2 und 3, die an ihren freien Enden konisch verlaufen und mit einem Außenwulst 4 verstärkt sind. Das T-Stück weist außerdem einen inneren kreisförmigen Absatz 5 auf.
Dieser Hohlkörper wird in einer zweiteiligen Form 6 nach Fig. 2 hergestellt, wozu die Formhöhlung 8 der äußeren Gestalt des Werkstückes, wie bei 7 ersichtlich, angepaßt ist Der Forminnenraurn besitzt eine Einfüllöffnung 8 a und zwei Zylinder körper 9 und 9 a.
Außerdem sind zwei Kerne 10 und 11 vorgesehen, die mit Hilfe von Bunden 12 und 12a in der Form festgelegt werden. Im Kern 10 ist eine seitliche Ausnehmung 13 vorgesehen, in welche das ihr entsprechend geformte Ende 14 des Kerns 11 eingezapft ist.
Der Kern 10 endet an seiner dem Ansatz 9 ent gegengesetzten Seite in einem Teil von kleinerem Durchmesser, so daß hier ein Ring 15 gleiten kann, der zur Entformung des Kerns dient. Das Ende des Kerns 10 bildet ein Zapfen 16 für eine Verlängerung 17, die außen konvex, z. B. sphärisch gestaltet ist.
Dadurch entsteht eine Einlaßöffnung 18 in der Öffnung 8a.
Die Form 6 und die Kerne 10 und 11 besitzen als Heizvorrichtungen elektrische Widerstände t9, 20 und 21, die an einem elektrischen Stromkreis 22 mit einem selbsttätigen Temperaturregler R liegen, wobei die Widerstände 20 und li der Kerne 10 und 11 mit Hilfe von Schaltern lt und 12 abchaltbar sind In den Kernen 10 und 11 sind Kühleinrichtungen in Gestalt von sie durchdringenden Kanälen 23 und 23 a, beispielsweise für Kühlwasser, vorgesehen. Im übrigen wirkt die Form mit einem Kolben 24 einer nicht dargestellten Presse zusammen, der ebenfalls beheizbar ist, wozu der elektrische Widerstand 25 dient.
Zur Herstellung eines Formkörpers nach Fig. 1 werden die Teile in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise zusammengebaut, wobei dann selbstverständ- lieh die zweite und in F i g. 2 nicht dargestellte Hälfte die Form vervollständigt. Die Schalters, und 12 werden geschlossen, so daß durch alle Widerstände 19, 20, 21 und 25 Strom fließt. Der Regler stellt die Temperatur auf eine Größenordnung von 189 bis 1900 C ein. Hierauf wird in die Form durch den Kolben 24 das unmittelbar von einer Strangpresse kommende, d. h nicht gekühlte Polyvinylchlorid von einer Ternperatur zwischen 180 und 190 C und in demzufolge erweichtem Zustand eingeführt. Das Polyvinylchlorid wird beim Eintritt in die Form, während es den Ringkanal 18 passiert, gestreckt und derart weiter erwärmt. Demzufolge steigt seine Plastizität an, andererseits nimmt seine Viskosität ab.
Hierdurch wird es möglich, das Formgut unter einem vergleichsweise geringen Druck von nur 200 bis 300 kg/cm2 einzubringen.
Nachdem die Form vollkommen gefüllt worden ist, werden die Schalterl,, li geöffnet, wodurch nur noch die Wtderständè 19 der Form und 25 des Kolbens 24 weiter unter Strom bleiben. Gleichzeitig wird in die Kanäle 23 der Kerne 10 und 11 Kühlmedium eingeleitet. Die feste Verlängerung 17 bleibt jedoch heiß Dadurch kann nunmehr weiterer erwärmter Werkstoff bis zum Abschluß der Schrumpfung des Werkstückes' eingepreßt werden. Sobald der Wulst 4 (F i g. 1) nahe der Einlaßöffnung 18 zu schwinden beginnt; wird auch hier Werkstoff nachgeführt, bis der Schwindungsvorgang beendet ist. Danach wird das Werkstück aus der Form entfernt.
Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß es gelingt, nach dem vorstehend geschifderten- Verfahren völlig maßhaltige und spannungsfreie Werkstücke herzustellen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers aus einem zwischen zwei verhäftnismäßig nahe aneinanderliegenden Temperaturen verarbeitbaren Werkstoff, bei dem so gearbeitet wird, daß in eine erwärmte Preßkammer einer mit einem ebenfalls erwärmten Kern versehenen Form der durch Erwärmung erweichte Werkstoff' durch eine enge Einlaßoffnung mit Hilfe eines Kolbens eingepreßt wird, worauf nach Abkühlung der Kolben herausgezogen und das Werkstück der Form entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Einpressen einer dem Volumen des Werkstückes (A) entsprechenden Werkstoffmenge der Kern (10) mit Ausnahrne eines beheizt belassenen Kernhereichs (17), der der engen Einlaßöffnung (18) zugekehrt ist, gekühlt und nunmehr weiterer erwärmter Werkstoff bis zum Abschluß der Schrumpfung des Werkstückes eingepreßt wird, worauf das Entfernen des Werkstückes aus der Form erfolgt.
2. Form zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I aus zwei trennbaren Formteilen mit Beheizungseinrichtungen zur Bildung einer Formhöhlung mit einer engen Einlaßöffnung für den zu formenden Werkstoff und einem koaxial mit der Einlaßöffnung eingelegten entfernbaren Kern, der mit Beheizungs- und Kühleinrichtungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ( eine feste Verlängerung (17) ohne Kühleinrichtung mit radialem Spiel- quer zur Einlaßöffnung (8 a> der Form zur Bildung eines Ringkanals (18) für die Einführung des zu formenden Werkstückes aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 877 953, 883 062, 761 385; französische Patentschrift Nr. 1 130575; französische Zusatzpatentschrift Nr. 63966 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 1052 659); USA.-Patentschrift Nr. 2 770 011; Patentschrift Nr. 3564 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.