DE1729320C

DE1729320C - Method and device for the manufacture of porous, thin-walled tubes made of particles of polyethylene by sintering

Info

Publication number: DE1729320C
Authority: DE
Inventors: Otto Ewald Dr 4660 Gel senkirchen Buer Hesse Rudolf Dipl Ing 4200 Oberhausen Sterkrade Dietzel
Original assignee: Ruhrchemie AG, 4200 Oberhausen Hol ten, Mannesmann AG, 4000 Dusseldorf
Publication date: 1972-02-10

Description

I 729 320I 729 320

Die Erfindung bctrilTt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Teilchen von Polyäthylen durch Sintern.The invention features a method and an apparatus for producing porous, thin-walled ones Pipes made from particles of polyethylene by sintering.

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 Quellmittel^ 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 KunststofTteilchen 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 ungefüllten Masse durch wiederholte Erschütterung der Form durch Rütteln, Stoßen bzw. Klopfen vermeiden muß. Für die Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Kunstst 'ffpulver, 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, aas 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.Porous plastics can be made into sheets, pipes or molded parts by sintering or surface melting (cf. VDI-Zeitschrift, 108 [1966], No. 31, pp. 1543 to 1547). According to the Swiss Patent 315 392 are useful moldings made of thermoplastic materials to achieve that the granular, pourable plastic introduced into a mold by mere heating, so without external pressure and without the aid of solvents or swelling agents ^ for Brought sintered and manufactured without external pressure to the porous body. Particularly beneficial it is here to heat the plastic mass in tight, pressure-resistant molds, so that through the pressure-tight seal when heated, an internal overpressure is generated, which is a very intimate one Cuts the plastic particles. In the German patent specification 1,176,850 is also a method for producing solid, porous objects by sintering mixtures of two polyolefins, especially two polyethylenes, with different Molecular weight described. In column 4, paragraph 2, of this patent specification is indicated, that when filling the finished mixture into a corresponding mold, the formation of cavities in the unfilled mass by repeatedly shaking the mold by shaking, pushing or Avoid knocking. For the production of porous, thin-walled tubes from plastic powder, in particular made of polyethylene, such as those used as filter tubes for liquids the plastic powder is generally poured into the cavity of two cylindrical steel tubes, Care was taken to ensure that the filling and compression are constant over the entire length of the pipe stayed. It has now been found that it is not sufficient for the production of thin-walled pipes, aas To compact plastic powder only by shaking or knocking. If the compression of the Powder made in this way often leaves voids and the sintered tubes point no uniform compression in all parts over the entire length of the pipe. Also a mechanical one Shaking or knocking during the entire filling process does not lead to success.

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.The object was therefore to develop the method for producing porous, thin-walled pipes made of polyethylene to design so that with security a uniform compression of the sintered tubes in all parts and over the entire length of the pipe.

Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie von einem Verfahren zu.· Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Teilchen von Polyäthylen durch Sintern der in Sinterformen cingerlittelten 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. The invention solves this problem by starting with a process for the production of porous, thin-walled tubes from particles of polyethylene by sintering the particles , which are averaged in sintering molds. It is considered to be characteristic that the particles are fed in uniformly over the filling time and the sintering mold is shaken perpendicular to the axis at the same frequency over its length and sintered after the filling has ended.

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 itchalten werden, besteht. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Auüenrohr und das Innenrohr der Sinterform'beiderseits in Ringdeckeln mit Zentrierringen gehaltert sind, deren freier Durchmesser etwa dem des Innenrohre^ 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 Ausführungsfr rm dieser Vorrichtung weist diese zwei übereinander angeordnete Fülltrichter auf, deren oberer in den unteren hineinragt und denen eine Schüttelrinne nachgeschaltet ist, deren kreisförmige Auslaufbohrung zenlrisch oberhalb eines Füllkegels in der Sinterform liegt. Dabei soll die Sinterform derart in einem Heiz- The method according to the invention is carried out in a device which consists of two vertically arranged tubes, in particular steel tubes, which are connected by two sockets at a concentric distance. This device is characterized in that the outer tube and the inner tube of the sintering mold are held on both sides in ring caps with centering rings, the free diameter of which corresponds approximately to that of the inner tubes, and the sintering mold is clamped in the center rigidly in a clamping device mounted on both sides, which is connected to a Side is connected to a vibrator. According to a particularly important embodiment of this device, it has two filling funnels arranged one above the other, the upper one of which protrudes into the lower one and which is followed by a vibrating chute, the circular outlet bore of which is centrally located above a filling cone in the sintering mold. The sintering mold should be in a heating

ofen mit Umlaufheizung gelagert werden, daß sie allseitig vom Heizmedium beaufschlagt werden kann. Auf die beschriebene Weise wird beim SLitervorgang die Beheizung durch das Heizmedium von innen her ermöglicht.oven with circulating heating so that it can be exposed to the heating medium on all sides. In the described manner, the heating is carried out from the inside by the heating medium during the SLiter process enables.

so 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.so will the sintered mold of the invention over the entire If the length is shaken perpendicular to the axis with the same frequency, a uniform compression so that there are no differences in gas permeability after sintering show.

Die Erfindung wird im nachstehenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, namely shows

Abb. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen dünnwandiger Rohre mit einer Rüttelvorrichtung, Fig. 1 is a side view of a device for producing thin-walled pipes with a vibrating device,

A b b. 2 eine Sinterform nach Abb. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht.A b b. 2 shows a sintering mold according to FIG. 1 in a partially sectioned side view.

An der Haltevorrichtung 1 ist auf der Konsole 2 die Spannvorrichtung 3 angeordnet, die auf dem RoI-lenwagen 4 mittels des Vibrators 5 oszillierend bewegbar ist. In die Spannvorrichtung 3 ist die Sinterform 6 mittig eingespannt. S'.c 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 Schüttelrinne 11 eingefüllt. Deren kreisförmige Auslaufbohrung liegt zentrisch oberhalb des Füllkegels 12.On the holding device 1, the clamping device 3 is arranged on the console 2, which is on the roller carriage 4 can be moved in an oscillating manner by means of the vibrator 5. In the jig 3 is the sintered mold 6 clamped in the middle. S'.c consists of the outer pipe 6 'and the inner pipe 6 ", which by means of the Ring cover 7 are centered and completed. These are braced against each other by the tension ropes 8, which are sprung by the coil springs 9. Through the hopper 10 ', which is in the lower Filling funnel 10 ″ protrudes into it, the plastic is filled in via the vibrating chute 11. Its circular outlet bore is centrally above the filling cone 12.

example

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 A polyethylene powder was poured evenly over the filling time into a sintering mold, which consists of two steel tubes 1.10 m in length. The sintering mold is dimensioned for a finished pipe with a diameter of 100 mm and a wall thickness of 10 mm. The filling was completed after 8 minutes, during which time the sintering mold was shaken perpendicular to the axis with the same frequency over its length. The sintering mold was placed in a convection oven at a sintering temperature of around 150 ° C. The finished sintered tube had completely smooth surfaces on the outside and inside. The wall thickness was

Go durchgehend gleichmäßig. Das Rohr wurde zur Prüfung der Oasdurchlässigkeit in mehrere zylindrische Rohrabschnitte unterteilt, die mit gleichem Innendruck beaufschlagt wurden. Die Rohrabschnitte erwiesen sich als praktisch gleichmäßig gasdurchlässig.Go evenly throughout. The tube was made into several cylindrical shapes for testing oas permeability Subdivided pipe sections that were subjected to the same internal pressure. The pipe sections were found to be practically evenly permeable to gas.

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

I. Verfahren zur Herstellung poröser, dünnwandiger Rohre aus Teilchen von PolyäthylenI. Process for the manufacture of porous, thin-walled tubes from particles of polyethylene

by sintering the shaken in sintering molds Particles, characterized in that the particles are uniformly mixed over the filling time dosed and the sintering mold vibrates perpendicular to the axis with the same frequency over its length and sinters after completion of the filling.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, consisting of two perpendicular arranged pipes, in particular steel pipes, which are concentrated by two sockets jchem spaced, characterized in that the outer tube (6 ') and the Inner tube (6 ") of the sintering mold (6) are held on both sides in ring covers (7) with centering rings, whose free diameter is roughly that of the inner

'tube corresponds, and the sintering mold (6) in the center rigidly in a clamping device mounted on both sides (3) is clamped, one side of which is connected to a vibrator (5).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that two arranged one above the other Filling funnels (10 ', 10 "), the upper one of which protrudes into the lower one, followed by a vibrating chute (11) is whose circular outlet hole

• lies centrally above a filling cone (12) in the sintering mold (6).

1 sheet of drawings