DE1729320B1

DE1729320B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung poroeser duennwandiger Rohre aus Teilchen von Polyaethylen durch Sintern

Info

Publication number: DE1729320B1
Application number: DE19671729320
Authority: DE
Inventors: Dr Dietzel Otto Ewald; Rudolf Dipl-Ing Hesse
Original assignee: Ruhrchemie AG; Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH; Ruhrchemie AG
Priority date: 1967-04-22
Filing date: 1967-04-22
Publication date: 1971-07-01
Also published as: US3581342A; NL6803453A; FR1568358A; NL143329B; GB1151977A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Teilchen von Polyäthylen durch Sintern.
Poröse Kunststoffe kann man als Platten, Rohre oder Formteile durch Sintern oder Oberflächenschmelzen herstellen (vgl. VDI-Zeitschrift, 108 [1966], Nr. 31, S. 1543 bis 1547). Nach der schweizerischen Patentschrift 315 392 sind brauchbare Formkörper aus thermoplastischen Kunststoffen dadurch zu erzielen, daß der in eine Form eingebrachte, gekörnte, schüttbare Kunststoff durch bloßes Erhitzen, also ohne äußere Druckeinwirkung und ohne Zuhilfenahme von Lösungs- oder Quellmitteln, zum Sintern gebracht und ohne äußere Druckeinwirkung zum porösen Körper gefertigt wird. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, die Kunststoffmasse in dichten, druckfesten Formen zu erwärmen, so daß durch den druckdichten Abschluß bei der Erwärmung ein innerer Überdruck erzeugt wird, der eine sehr innige Verkittung der Kunststoffteilchen herbeiführt. In der deutschen Patentschrift 1 176 850 ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung fester, poröser Gegenstände durch Sintern von Mischungen aus zwei Polyolefinen, insbesondere zwei Polyäthylenen, mit unterschiedlichem Molekulargewicht beschrieben. In Spalte 4, Abs. 2, dieser Patentschrift ist angegeben, daß man beim Abfüllen der fertigen Mischung in eine entsprechende Form die Bildung von Hohlräumen in der eingefüllten Masse durch wiederholte Erschütterung der Form durch Rütteln, Stoßen bzw.
Klopfen vermeiden muß. Für die Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Kunststoffpulver, insbesondere aus Polyäthylen, wie sie beispielsweise als Filterrohre für Flüssigkeiten benutzt werden, hat man im allgemeinen das Kunststoffpulver in den Hohlraum zweier zylindrischer Stahlrohre eingefüllt, wobei Wert darauf gelegt wurde, daß Füllung und Verdichtung über die gesamte Rohrlänge konstant blieb. Es hat sich nun herausgestellt, daß es für die Herstellung dünnwandiger Rohre nicht genügt, das Kunststoffpulver lediglich durch Rütteln oder Klopfen zu verdichten. Wird nämlich die Verdichtung des Pulvers auf diese Weise vorgenommen, so verbleiben häufig Hohlräume und die gesinterten Rohre weisen keine gleichmäßige Verdichtung in allen Teilen über die gesamte Rohrlänge auf. Auch ein mechanisches Rütteln oder Klopfen während des ganzen Einfüllvorganges führt nicht sicher zum Erfolg.
Es bestand daher die Aufgabe, das Verfahren zur Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Polyäthylen so zu gestalten, daß mit Sicherheit eine gleichmäßige Verdichtung der gesinterten Rohre in allen Teilen und über die gesamte Rohrlänge erreicht wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie von einem Verfahren zur Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Teilchen von Polyäthylen durch Sintern der in Sinterformen eingerüttelten Teilchen ausgeht. Als kennzeichnend wird angesehen, daß man die Teilchen über die Füllzeit gleichmäßig dosiert zuführt und die Sinterform mit über ihre Länge gleicher Frequenz senkrecht zur Achse rüttelt und nach Beendigung der Füllung sintert.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird in einer Vorrichtung durchgeführt, die aus zwei senkrecht angeordneten Rohren, insbesondere Stahlrohren, die durch zwei Fassungen in konzentrischem Abstand gehalten werden, besteht. Diese Vorrichtung ist da- durch gekennzeichnet, daß das Außenrohr und das Innenrohr der Sinterform beiderseits in Ringdeckeln mit Zentrierringen gehaltert sind, deren freier Durchmesser etwa dem des Innenrohres entspricht, und die Sinterform mittig starr in eine beiderseits gelagerte Spannvorrichtung eingespannt ist, die mit einer Seite an einen Vibrator angeschlossen ist. Nach einer besonders wichtigen Ausführungsform dieser Vorrichtung weist diese zwei übereinander angeordnete Fülltrichter auf, deren oberer in den unteren hineinragt und denen eine Schüttelrinne nachgeschaltet ist, deren kreisförmige Auslaufbohrung zentrisch oberhalb eines Füllkegels in der Sinterform liegt. Dabei soll die Sinterform derart in einem Heizofen mit Umlaufheizung gelagert werden, daß sie allseitig vom Heizmedium beaufschlagt werden kann.
Auf die beschriebene Weise wird beim Sintervorgang die Beheizung durch das Heizmedium von innen her ermöglicht.
Wird die Sinterform der Erfindung über die gesamte Länge mit gleicher Frequenz senkrecht zur Achse gerüttelt, so tritt über die gesamte Form eine gleichmäßige Verdichtung ein, so daß sich nach dem Sintern keine Unterschiede in der Gasdurchlässigkeit zeigen.
Die Erfindung wird im nachstehenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt A b b. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen dünnwandiger Rohre mit einer Rüttelvorrichtung, A b b. 2 eine Sinterform nach Ab b. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht.
An der Haltevorrichtung 1 ist auf der Konsole 2 die Spannvorrichtung 3 angeordnet, die auf dem Rollenwagen 4 mittels des Vibrators 5 oszillierend bewegbar ist. In die Spannvorrichtung 3 ist die Sinterform 6 mittig eingespannt. Sie besteht aus dem Außenrohr 6' und dem Innenrohr 6", die mittels der Ringdeckel 7 zentriert und abgeschlossen sind. Diese sind durch die Spannseile 8 gegeneinander verspannt, die durch die Schraubenfedern 9 gefedert sind. Durch den Fülltrichter 10', der in den unteren Fülltrichter 10" hineinragt, wird der Kunststoff über die Schüttelrinneil eingefüllt. Deren kreisförmigeAuslaufbohrung liegt zentrisch oberhalb des Füllkegels 12.
Beispiel Es wurde ein Polyäthylenpulver gleichmäßig dosiert über die Füllzeit in eine Sinterform eingebracht, die aus zwei Stahlrohren von 1,10 m Länge besteht. Die Sinterform ist für ein Fertigrohr von 100 mm Durchmesser bei 10 mm Wandstärke bemessen. Die Füllung war nach 8 Minuten beendet, während welcher Zeit die Sinterform mit über ihrer Länge gleicher Frequenz senkrecht zur Achse gerüttelt wurde. Die Sinterform wurde in einen Umluftofen bei einer Sintertemperatur von rund 150° C eingesetzt. Das fertige Sinterrohr wies außen und innen völlig glatte Oberflächen auf. Die Wandstärke war durchgehend gleichmäßig. Das Rohr wurde zur Prüfung der Gasdurchlässigkeit in mehrere zylindrische Rohrabschnitte unterteilt, die mit gleichem Innendruck beaufschlagt wurden. Die Rohrabschnitte erwiesen sich als praktisch gleichmäßig gasdurchlässig.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Teilchen von Polyäthylen durch Sintern der in Sinterformen eingerüttelten Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Teilchen über die Füllzeit gleichmäßig dosiert zuführt und die Sinterform mit über ihrer Länge gleicher Frequenz senkrecht zur Achse rüttelt und nach Beendigung der Füllung sintert.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bestehend aus zwei senkrecht angeordneten Rohren, insbesondere Stahlrohren, die durch zwei Fassungen in konzentrischem Abstand gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (6') und das Innenrohr (6") der Sinterform (6) beiderseits in Ringdeckeln (7) mit Zentrierringen gehaltert sind, deren freier Durchmesser etwa dem des Innenrohres entspricht, und die Sinterform (6) mittig starr in eine beiderseits gelagerte Spannvorrichtung (3) eingespannt ist. die mit einer Seite an einen Vibrator (5) angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei übereinander angeordneten Fülltrichtern (10', 10"), deren oberer in den unteren hineinragt, eine Schüttelrinne (11) nachgeschaltet ist, deren kreisförmige Auslaufbohrung zentrisch oberhalb eines Füllkegels (12) in der Sinterform (6) liegt.