DE2121424C3 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gegenstandes aus einem anorganischen
Stoil und einem thermoplastischen Kunststoff, bei dem der anorganische Stoff in körniger Gestalt mit
einem Pulver des thermoplastischen Kunststoffes vermischt und zu dem Gegenstand geformt wird. Nach
einem aus der französischen Patentschrift 1 559 807 bekannten Verfahren dieser Art werden thermoplastisches
Kunststoffmaterial und Zusatzstoffe gemischt, die Mischung auf eine Temperatur zwischen
130 und 240° C erwärmt und die so erhaltene Masse in der gewünschten Weise ausgeformt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1810 692
ist ein Heißpreßverfahren zur Herstellung von Platten aus Thermoplastfeinpulvern bekannt, bei dem Keramikpulver
mit Thermoplastfeinpulver gemischt und anschließend vorgewärmt oder kalt direkt in das
Preßwerkzeug eingefüllt werden. Die bekannten Verfahren schaffen keine befriedigende Lösung für das
Problem, thermoplastische Kunststoffe als Bindemittel für anorganische Füllstoffkörner zu verwenden,
weil bei diesen die Füllstoffkörner miteinander in Berührung kommen können und dadurch eine gute
Verbindung mit dem Kunststoff verhindern. Die Festigkeit und Güte des Endprodukts wird aber erheblich
vermindert, wenn der als Bindemittel verwendete Kunststoff die Füllstoffkörner nicht vollständig
umhüllt und miteinander verbindet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus thermoplastischem
Kunststoff unter Zusatz von körnigem anorganischem Füllstoff vorzuschlagen, bei dem zur Erhöhung der
Festigkeit des Endprodukts eine gute Bindung zwischen dem Füllstoff und dem thermoplastischen
Kunststoff erzielt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch
gelöst, daß die Körner des anorganischen Stoffes vor dem Vermischen mit dem Kunststoffpulver über die
Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffes erhitzt werden und der Überschuß des während
des Vermischens nicht an die Körner angesinterten Kunststoffpulvers vor dem Formen des Gegenstandes
abgetrennt wird. Das mit der Oberfläche der Körner in Berührung kommende Kunststoffpulver
wird plastisch und haftet an dieser an, so daß jedes Korn so viel Kunststoff aufnimmt, bis sich ein Kunslstoffilm
um es herum gebildet hat. Dieser Kunststofffilm verhindert, daß beim Ausformen des Gegenstands
die Körner unter Berührung ihrer Oberflächen aneinanderliegen und dadurch die Festigkeit und Qualität
des Endprodukts beeinträchtigen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auf wirtschaftliche
Weise Gegenstände aus einem thermoplastischen Kunststoff als Bindemittel und einem anorganischen
Stoff als Füllmittel herstellen, die eine höhere Festigkeit aufweisen als die nach den bekannten Verfahren
hergestellten. Als anorganischer Stoff können Kies, Blähton, Glasperlen oder Steinsplitter mit einer Korngröße
von 5 bis 10 mm zur Verwendung kommen.
Zweckmäßigerweise erfolgt das Erhitzen der Körner des anorganischen Stoffes vor dem Vermischen
mit dem Kunststoffpulver, gesteuert in Abhängigkeit von der gewünschten Dicke der gesinterten Kunststoffpulver-Schicht.
Die Dicke des die Körner umgebenden Kunststoffüberzugs läßt sich auf einfache Weise durch die Temperatur der Körner vor ihrer
Vermischung mit dem Kunststoffpulver verändern. Sobald die Kömer von einem Überzug in der gewünschten
Dicke umgeben sind, können die noch warmen Kömer in Formen geschüttet und zu den
gewünschten Gegenständen ausgeformt werden, wobei die Berührungsflächen Twischen den Körnern miteinander
verschmelzen und dadurch die kunststoffüberzogenen Kömer miteinander verbinden. Die in
der erfindungsgemäßen Weise mit Kunststoff überzogenen Kömer können auch abgekühlt und später in
Formen eingefüllt werden, in denen sie sodann erhitzt werden. Durch Schmelzen der Kunststoffüberzüge
können die mit Kunststoff überzogenen Körner auch mit Kunststoffplatten und anderen Kunststoffgegenständen
verbunden werden, wenn der Gegenstand zur Versteifung und Verstärkung verwendet werden soll. Während des Ausformungsvorganges,
bei dem der Kunststoffüberzug auf den Körnern geschmolzen wird, kann an allen Innenwandungen der
Form thermoplas!:-ches Pulver in einer bestimmten
Menge aufgetragen werden, so daß an den Formwandungen eine aus reinem Kunststoff bestehende
Schicht in einer gewünschten Dicke gebildet und ein Gegenstand mit einer glatten Oberfläche und einer
hohen Chemikalienbeständigkeit und mechanischen Festigkeit erhalten wird.
Die kunststoffüberzogenen Kömer können gegebenenfalls
durch Schmelzen der Überzüge mit Platten und anderen Gegenständen aus nichtthermoplastischem
Material verbunden werden, wenn die Berührungsfläche so rauh ist, daß sie eine haftfeste Verbindung
mit dem heißen und weichen Kunststoff eingehen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht
eine Verwendung von thermoplastischem Kunststoff für eine große Anzahl von Zwecken, für die bisher
Kunststoff nicht verwendet werden konnte, insbesondere für die Herstellung von großen Gegenständen,
für die eine hohe Biegefestigkeit und hohe mechanische Festigkeit gefordert wird.
Die Kömer können auf verschiedenartige Weise mit dem Kunststoff überzogen werden. Die vorerhitzten
Körner können mit einem feinpulvrigen Kunst-
stoff gemischt werden, der dann unter der Wirkung des Wärmeinhalts der Körner schmilzt und einen geschlossenen
Überzug bildet. Die erhitzten Körner können auch in einen Raum mit flüssigem Kunststoff
eingebracht werden oder man läßt die erhitzten Körner in einen rotierenden Behälter fallen, der teilweise
mit einem Kunststoffpulver gefüllt ist, wobei die Bewegung dazu führt, daß auf allen Seiten der Körner
ein gleichmäßiger Kunststoffüberzug gebildet wird. Durch die Bewegung wird dabei ein Verschmelzen
der Körner verhindert.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachstehend an Hand der Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 teilweise im Schnitt eine Vorrichtung zum Überziehen anorganischer Körner mit thermoplastischem
Kunststoff und
F i g. 2 eine ähnliche Vorrichtung zur direkten Herstellung eines Rohrs.
Gemäß F i g. 1 befinden sich die anorganischen Körner 1 in einem Behälter 2. Die Körner 1 können
beispielsweise aus Kies oder aus Blähtonkörnern mit einer durchschnittlichen Größe von 7 bis 8 mm bestehen.
Mit Hilfe von Brennern 3, die auf der Außenseite des Behälters 2 angeordnet sind, werden die
Körner 1 auf eine gewünschte Temperatur erhitzt. Im erhitzten Zustand werden die Körner 1 mittels einer
Förderschnecke 4 auf das eine Ende eines Förderbandes S aufgegeben. Auf das Förderband 5 wird
mittels einer Förderschnecke 6 feinverteilter thermoplastischer Kunststoff 7 aufgegeben, der sich bei 8 mit
den erhitzten Körnern 1 vereinigt. Der thermoplastische Kunststoff 7 und die Körner 1 verlassen das Förderband
5 gleichzeitig und fallen auf eine Platte 9, auf der der thermoplastische Kunststoff 7 und die heißen
Körner 1 derart bewegt werden, daß die heißen Körner 1 vollständig überzogen werden. Diese Bewegung
wird in einer Trommel 10 fortgesetzt, in welche die Platte 9 führt. Bei richtiger Einstellung der Geschwindigkeit,
mit der sich die Körner 1 abkühlen, verhindert die Drehung der Trommel 10 ein Verschmelzen
der Körner 1 miteinander. Der untere Teil 11 der Trommel 10 ist als Maschensieb ausgebildet, so daß
der überschüssige feinverteilte Kunststoff 12 in einen Behälter 13 mit einer schrägen Wand 14 fällt, auf der
er zum unteren Ende der Förderschnecke 6 gelangt,
die d-;n Kunststoff 12 wieder auf das Förderband S
aufgibt, wo er als Kunststoff 7 erneut mit frischen, erhitzten Körnern 1 zusammengebracht wird. Das untere
Ende 15 der Trommel 10 ist offen. Die mit einem thermoplastischen Überzug versehenen Körner 16
ίο fallen aus dem offenen unteren Ende 15 der Trommel
10 heraus und werden in einem Behälter 17 gesammelt, um später zur Herstellung der gewünschten
Gegenstände verwendet zu werden.
In dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbei-
spiel werden die mit einem thermoplastischen Kunststoff überzogenen Körner direkt zur Herstellung des
gewünschten Gegenstandes verwendet. Die Kunststoffüberzüge werden in der an Hand der F i g. 1 beschriebenen
Weise gebildet. An Stelle der rotieren-
den Trommel 10 ist die Oberfläche der Platte 9 jedoch mit einem perforierten Teil 18 versehen, durch
den der ungebrauchte, feinverteilte Kunststoff herausfallen kann, um in dem Behälter 13 gesammelt zu
werden, ehe er erneut auf das Förderbands aufge-
geben wird. Nach dem Verlassen der Platte 9 werden die mit dem thermoplastischen Kunststoff überzogenen
Körner in eine Form 19 eingebracht, die zur Herstellung von Rohren, z. B. Abfluß- oder Kanalisationsrohren,
geeignet ist. Die Form 19 ist auf Rollen
20 drehbar gelagert. Durch die Drehung der Form 19 werden die kunststoffüberzogenen Körner in der
Form 19 gleichmäßig verteilt. Eine genügend hohe Temperatur der Form 19 wird mit Hilfe von Brennern
21 aufrechterhalten, deren Flammen gegen die Form
19 gerichtet sind. In Abhängigkeit von der zugeführten Wärmemenge und der Dicke des Kunststoffüberzuges
auf jedem einzelnen Korn verschmelzen die kunststoffüberzogenen Körner mehr oder weniger
miteinander. Durch einfache Einstellung dieser Bedingungen kann man beispielsweise flüssigkeitsdurchlässige
Entwässerungsrohre oder flüssigkeitsdichte Kanalisationsrohre herstellen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen eines Gegenstandes aus einem anorganischen Stoff und einem
thermoplastischen Kunststoff, bei dem der anorganische Stoff in körniger Gestalt mit einem Pulver
des thermoplastischen Kunststoffes vermischt und zu dem Gegenstand geformt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Körner des anorganischen Stoffes vor dem Vermischen mil dem
Kunststoffpulver über die Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffes erhitzt werden
und der Überschuß des während des Vermischens nicht an die Körner angesinterten Kunstsioffpulvers
vor dem Formen des Gegenstandes abgetrennt wird.
2. Verfaliren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erhitzen der Körner des anorganischen Stoffes vor dem Vermischen mit ao
dem Kunststoffpulver gesteuert in Abhängigkeit von der gewünschten Dicke der gesinterten Kunststoffpulver-Schicht
erfolgt.
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