DE1704174A1 - Verfahren zur Herstellung von Koerpern aus geschichteten und miteinander verbundenen Kunststoffrohren - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Koerpern aus geschichteten und miteinander verbundenen Kunststoffrohren

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DE1704174A1
DE1704174A1 DE19671704174 DE1704174A DE1704174A1 DE 1704174 A1 DE1704174 A1 DE 1704174A1 DE 19671704174 DE19671704174 DE 19671704174 DE 1704174 A DE1704174 A DE 1704174A DE 1704174 A1 DE1704174 A1 DE 1704174A1
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Fritz Gerlach
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Hermann Dr Holch
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Description

Patent-Anwalt«
Dr. W. Schalk _ „ „ .
Dipl.-Ing. Peter Wirth I /041 /H
Dipl.-Ing. G. Dannenberg
Dr. V. Schmied-Kowarzik
3. Juli 1967 Dr. P. Weinhold
/ 6 Frankfurt a. Main
Gr. Eschenheimer Str. 39
LOiJZ A-'J^RKE? GnbH« V/ eil a/Rhein (Deutschland)
Verfahren zur Herstellung von Körpern aus
geschichteten und miteinander verbundenen
Kunststoffrohren·
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Körpern aus geschichteten und miteinander verbundenen Kunststoffrohren.
Körper dieser Art sind z.B. Platten, bei denen alle Kunststoffrohre entweder in Richtung der Plattendicke oder -breite oder -lange verlaufen, oder mehrschichtige Platten, wobei die Achsenrichtungen der Kunststoffrohre von Schicht zu Schicht verschieden sein können. Die Körper können j^docb auch jede andere Kaumform haben, und sie können an ihren Aussenflachen Deckplatten aufweißen.
- 2 109817/11£3
SAD
Un die Rohre miteinander zu verbinden, 1st es bekannt, sie aussen mit Klebstoff zu bestreichen und dann zu schichten, oder die Rohre zu schichten
und den Klabstoff durch Kapillarwirkung in die Zwischenräume zwischen den Rohren eindringen zu lassen, oder dl· geschichteten Rohre zu erwärmen} um sie oberflächlich zu verschmelzen, wenn sie aus thermoplastischem oder schmelzbarem Kunststoff bestehen.
Das Bestreichen mit Klebstoff vor dem Schichten 1st umständlich und zeitraubend und fuhrt zu ungleichisäselgen Erzeugnissen, weil während des Schichtens der Klebstoff an den bereits geschichteten Bohren erhärten kaan» ao dass «In Teil des Klebstoffes bereits erhärtet ist$ wenn anschilessend zur Erzielung einer zuverlässigen Klebverbindung ein Druck auf die geschichteten und mit Klebstoff bestrichenun Rohre "ausgeübt wird. Durch Kapillarität kann der Klebstoff nur längs einer verhältniag kurzen Streck« zwischen die Rohre, eindringen.
Verschmelzen ist das Einhalten einer gleichraässigen Temperatur im gan^an Körper ac■:-.-:ir:rig-
ö ο 11 ' ^ ß r ι - 3 -
3s ist bekannt, die beschichteten Rohre wahrend des Srhiltens ces Klebstoffs bzw. wählend des Verschmelzens In wahreren in bezug auf die Achsenrichtung der Rohre und in bezug auf einander senkrechten Richtungen zusammenzupressen." Dadurch kann ein wabenähnlicher Körper gebildet werden. Die achsengarallel aneinanderliegenden Rohre nehmen sechseckigen Querschnitt an, wenn das geschichtete Paket in jeder der genannten Richtungen uin ungefähr 10 ;* zusammengedrückt wird» (Der Durchmesser des tnnenkreises eines regulären Sechseckes 1st nämlich ungefähr das 0,9fache des Durchmessers eines Kreises gleichen ümfangs.) Nach dem Erhärten des Klebstoffes bsw. beim Verschmelzen nach dem Erstarren des Kunststoffs bleibt der sechseckige .Querschnitt bestehen, ( weil die zu FrIsaenflachen flach gedrückten Teile der Rohrniüntiä?. miteinander verbunden sind·
Es ist bekannt, diesen Druck durch Druckplatten auszuüben oder dadurch zu erzeugen, dass die Rohre an beiden JSnde.i verschlossen und bis zur Erweichung erhitzt werden* um 3ie durch d«n dabei zunehmenden Innendruck ·
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aufzuweiten v/cbr.i dio Temperatur kritisch und das Verschlioss-n der Rohre schwierig und zeitraubend sind.
Dar Erfindung liegt dieAufgabe zu Grunde, die Rohre auf einfachere Weise zuverlässig miteinander zu verbinden.
■)l?s wird erfindunß3£22iäss dadurch erreicht, dass man ein Mittel, welches den Kunststoff benet.?t and cuellend sowie lösend auf diesen wii*kt, auf die geschichteten Kunst stoff rohre wirken lässt und diese unter de.-.a durch Quellung dieses Kunststoffs bewirkten Druck zum Trocknen bringt.
Das genannte Mittel kann eine Flüssigkeit sein, in welchem Falle man die geschichteten Rohre vorübergehend in die Flüssigkeit taucht und den überschüssigen Teil der Flüssigkeit entfernt, bevor man die geschichteten Rohre zum Trocknen bringt.
Diti Erfindung wird in folgenden Beispiel beispielsweise ausführlicher beschrieben.
Geeignete quellbare Künste fcofirohre haben vortellhafterweise slnen DurchmeEser vo-i ca. 2 - S mm und die
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vor2Ugsveis3 Län^e liegt zwischen 2 ynd 50 cn, Wandstärken zwischen 0,08 und 0,25 mm i/erden bevorzugt. E3 ist wesentlich, doss alle Rohre gleichen Durchmesser und gleiche Wandstärk9 haben. Wenn ein homogener Körper hergestellt werden soll, ist diese Gleichmässigkeit von grosser Bedeutung, damit bei der Behandlung mit dem quellend wirkenden Mittel keine unterschiedlichen I Verformungen entstehen, die zu Produkten mit; verringerter Festigkeit fuhren würden.
Der quellbare Kunststoff aus dem die Rohro bestehen^kann z.B. Celluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polyester, Polysulfon (Markenbezeichmmg für das Polykondensationsprodukt von 2,2-(4,4'-dihydroxydiphenyl)-dim·- thylmefcm und Dihydroacydlphenylsulfon), Polyphenylenoxid
(Markenbezeiclinung für den durch oxydative Kupplung von 2,6-Dimethylphenol hergestellten 'J^eraoplast), Polyimide oder Polyamide sein. Die Rohro können je nach Y^vwondungszveck in beka/üiten brandhamn.endCin Mitteln im Kunststoff oder auf der 0berf3üche v^rsehan sein.
Das geu.ainte Mittel muss i'Uv die jeweils zur Anwendung telan^enden Kunststoff rühr« quolla/ide und lö:endr
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eigenschaften sufwsisan, εο dass der Rohrquerscbnltt durch die (JuelJung vergrössert wird. In gewiesen Füllen kann v.z zweclrnoä.'isi* sein, dass das Mittel einen für den Kunststoff geeigneten './eichsiaclier enthält. Das Mittel :.iusr den Kunststoff benetzen und in Falls einer Flüssigkeit eine so geringe Viskosität aufweisen, dass sie leicht in die Zwischenräume zwischen den geschichteten Rohren gelangen kann. Die Flüssigkeit 1st zveckmnssi^ genügend flüchtig, damit der Körper nach dem Entfernen des überschüssigen Teiles der Flüssigkeit und der erfolgten Verbindung der Rohre rasch getrocknet werden kann. Unter Uraständen kann man das quellende und lösende Mittel in seiner Gasphase auf die geschichteten Kunststoff rohre wirken zu lassen.
Zur Herstellung der Körper werden die Rohre zunächst zu Paketen geschichtet· Dies kann durch Einlegen der Rohre in der gewünschten Anordnung in eine dar endgültigen Form des Körpers entsprechende Haltevorrichtung, die vorteilhafterweise alynKovb ausgebildet ist, erfolgen, wobei zur Erzielung dar dichbesten Schichtung das Hinlegen zweclanüsaig unter Rütteln erfolgt.
*) z. B. mit einem Deckel verschließbarer Korb oder sonstiger allseitig verschließbarer Behälter jimit" für das Quellmittel durchlässigen Wandungen auegebildet ist.
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Nach Torschluss der Haltevorrichtung wird das geschichtete Rohrpaket in die Flüssigkeit eingetaucht, so dass diese in alle Hohlräume eindringt. Nach ausreichender Kontaktzeit wird der Überschüssige Teil der Flüssigkeit z.B. durch Blasen» Ausschütteln, Zentrifugieren vollständig entfernt und anschliessend das Ganz· getrocknet, wobei darauf zu achten ist, -dass ein ungleich- * massiges Trocknen Spannungen im Körper verursachen kann, die Verformungen zur Folge haben können.
Der durch das Quellen des Kunststoffes im Innern erzeugte Druck des Körpers kann durch einen zusätzlich von aussen ausgeübten Druck verstärkt werden·
Die nach dem Verfahren hergestellten Körper können ohne weiteres mittels fllr diesen Zweck Üblicher 'ierkzeuge zu jeder gewünschten Raurnform zugeschnitten werden.
Die Haltevorrichtung kann auf verschiedene Art ausgebildet sein, wobei wesentlich ir.t, dass sie einerseits ein Zerquetschen der Rohre an din Haitepartien wegen su geringer Auflagefläche ausschliesst und andererseitr, ein vollkommenes Eindringen de:·? Flüssigkeit oder des Gases an ε.ΙΙβ Teile des Rol-rp-'ketes £3VührleIstei,,
Sie kann auch so ausgebildet sein, dass sie das Rohrpaket unter mechanischem z.B. Federdruck einschliefst, bzw. dor Formänderung beim Quellen und Schrumpfen unter Aufrechterhaltung des Druckes folgen kann..
Die Grö3se der Verbindungsflächen ist abhängig von dem Mass der quellenden VJirkung der Flüssigkeit nnd der Kontaktdauor und reicht von der Verbindung entlang den einander berührenden Mantellinien der Rohre bei geringen Quelldruck bis zu der vorteilhaftesten flllcheahaften Verbindung von durch stärkeren Quelldruck aus den im Querschnitt runden Rohren gebildeten Rohren mit hexagonal em Querschnitt. Bei Rohren die z.B. aus Celluloseacetat bestehen, hat es sich gezeigt, dass die folgenden Flüssigkeiten mit Vorteil angewendet v/erden können: Diaceton-Alkohol, Gemische wie Aethylalkohol und Diinethylphtalat in Verhältnissen von z.B. 50:50 bis 100:5»0, Isoprophylalkohol und Diallylphthalat in Verhältnissen von z.B. 60140 bis 50:50, Genie ehe vie Diiaethylacetril-Methanol und TrichlorUthylphosphat im Verhältnis von 2,B. 80:20:10 bis 00:20:20. Die Kontalrtseiten liegen zv/eckmässigerveise zwischen 5 und IC iekuiicsn oel Räumteraparatir
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W Π -
20 ca längs Röhrchen aue Celluloseacetat,
daron Durchlas sor 3,2 nun und Wandstärke 0,08 am betragen, werden in ei.na als Korb ausgebildete Haltevorrichtung von IOC ein χ 50 jam χ 20 cm auf einer Rüttelvorrichtung eingelegt, nachdem der Korb regelinässig gefüllt und geschlossen worden ist» wird er samt Inhalt bei Raumtemperatur während 10 Sekunden in ein Gemisch von 60 Tei- ä len Isopropylalkohol und 40 Teilen Dimethylphthalat eingetaucht. Danach wird der Korb nit dea geschichteten nassen Rohren in eine Zentrifuge gabracht, um den überschüssigen Teil der Flüssigkeit zu entfernen und das feuchte Röhrchenpaket wird zunächst im Luftstrom während 15 Minuten bei Zimmertemperatur und an3chliessend bei 60° Z getrocknet und danach aus dem Korb herausgenommen. I'ach dieser Aus führung» form des Verfahrens wird (sin Nabenkörper erhalten, in welchem die Röhrchen hexagonaltm Querschnitt haben und ohne Zwischenräume vereinigt sind.
Für Röhrchen aus Hart-Polyvinylohlorici eignet sich als Flüssigkeit eine Mischung aus 65 '.'ev.4· Kethylisobutylketon, 20 Gaw./ί iUibhylfjooual ν.η& 3 5 G*w./j
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BAD
- ίο -
Dlbutylphthalat, wobei die Tauchzeit 15 bis 20 Sekunden und die 2um Trocknen angewandte Temperatur 60 C beträgt·
Für Röhrchen aus Pclylcarbonat eignet sich als Flüssigkeit eine Mischung aus SO Gew.,.» Ixethylisobutylketcn und 10 Gew.;i Dimethylphthalat, web«! die Taachzeit 10 bis 15 Sekunden und die zua Trockner, angewardfce Temperatur 100° C betrügt.
Für Röhrchen aus Polysulfon eignet eich als Flüssigkeit eine Mischung aus 75 Gev.,'j Methylglykolacetat, 15 Q&v.'iJ Aceton und 10 Gew*;j Diiithylphthalat» wobei die Tauchzeit IQ bis 15 Sekunden und die zua Trocknen angewandte Temperatur 100° C beträgt.
FUr Röhrchen aus Polystyrol eignet sich
als Flüssigkeit eine Mischung aus 40 Gew.,3 Eenzol, 40 Grew./* Aethylalkohol und 20 Gew., j Dibutylphthalat, wobei die Tauchzeit 10 Sekunden und die zum Trocknen engewandte Temperatur 00° C betrügt.
Solche Vfabenkörper eignen sich z.B. als Xerniaaterial für hervorragend stabile und dabei sehr leichte Verbundplatten.
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— To a· —
Die vorstehenden Kunststoffmassen bzw. Kunststoff rohre und zugehörigen bzw. für diese geeigneten Mittel zum Quellen und Anlösen des jeweiligen Kunststoffs sind nur als charakteristische und in-sofern bevorzugte Beispiele von Gruppen von Kunststoffen und zugehörigen, d. h. zu deren Quellung geeigneten Quell- und Lösungsmitteln aufgeführt. Solche Gruppen von Kunststoffen für Kunststoffrohre, die nach dem erfinduiv^veinr.iiJen Verfahren schichtweise zu Körpern miteinander verbunden waden können, sind somit insbesondere: J
1. Cellulosederivate;
2. Polymerisate und Mischpolymerisate; p. Polykondensate;
4. lolyadditioiisproaukte, wie z. B. Polyamide;
5. hartelastoiuere, vorzugsweise thermoplastische hartelastonere, z. B. synthetischer und natürlicher Kautschuk und Kautschukderivate.
Die Erfindung ist nicht auf axe fünf vorgenannten Gruppen von Kunststoffen far die erfindungs^emü-io miteinander zu verbindenden Eohre beschränkt und erstreckt sich auf weitere dazu geeignete Kunststoffe und Kunststoffgruppen sowie auf mischungen und Verbindungen dieser vorgenannten Kunststoffe mit anderen Stoffen, soweit bei diesen Mischungen und Verbindungen die Benetzung und Quellung und lösende 'wirkung dazu geeigneter kittel vorhanden ist.
/10b '
IU ι / / Ί b b d
170A174 A
?ür diese Mittel kommen bei allen diesen Kunststoffen und Kunststoffgruppen insbesondere diejenigen an sich bekannten Liittel in Betracht, die als benetzende uhci quellende do wie lösend wirkende Littel für den damit erfinäungb^emLli zu "Dehandelnden Kunststoff bekannt sind.
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Claims (1)

1 /Ü41/A
Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung von Körpern s,us geschichteten und miteinander verbundenen Kunststoffrohren, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Ilittel« welches den Kunststoff benetzt und quellend sowie Ic-
send auf diesen wirkt, auf die geschichteten Kunststoff»
rohre wirken lässt und diese unter deai durch Quellung
in einen geschlossenen, mit mindestens einer für das Quellmittel durchlässigen Wandung versehenen Behälter des Kunststofres/bewirkten DrucE zum Trocknen bringt.
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Mittel eine Flüssigkeit ist, und dass man die geschichteten Rohre vorübergehend in diese Flüssigkeit taucht und den überschüssigen Teil dieser Flüssigkeit entfernt, bevor man die geschichteten Rohre ' zum Trocknen bringt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, c.adurch gekennzeichnet, dass man das genannte 2 litt el höchstens so lange auf die geschichteten Rohre wirken lässt, bis der Xunststoff nur oberflächlich angelest ist.
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IiH
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass man eine einen Weichmacher enthaltende Flüssigkeit verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn« zeihnet, dass man eine höchstens 50 Gew.^ iJeichr: aoher enthaltende Flüssigkeit verwendet.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass aan die zur Bildung des Körpers geschichteten Rohre spätestens vor dem Trocknen höchstens bis zur Bildung eines sechseckigen Rohrquerschnitts zusammenpresst.
FUr L0IiZ;\~V.r2iKE GmbH Der Vertreter:
BAD
DE19671704174 1966-07-05 1967-07-04 Verfahren zur Herstellung von Koerpern aus geschichteten und miteinander verbundenen Kunststoffrohren Pending DE1704174A1 (de)

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