DE2225132A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von flaechengebilden - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von flaechengebilden

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DE2225132A1 DE19722225132 DE2225132A DE2225132A1 DE 2225132 A1 DE2225132 A1 DE 2225132A1 DE 19722225132 DE19722225132 DE 19722225132 DE 2225132 A DE2225132 A DE 2225132A DE 2225132 A1 DE2225132 A1 DE 2225132A1
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Karl-Heinz Guerth
Anita Rotter
Konrad Schmidt
Wolfgang Tiede
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flächengebilden
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung von Flächengebilden, welche sich vorzugsweise zur Herstellung von Flachdichtungen zwecks Abdichtung ruhender Maschinenteile unter extremen chemischen und thermischen Betriebsbedingungen eignen·
Ed sind Verfahren zur Herstellung von kohlenstoffgefüllten bzw. anderweitig geeignete Püll- oder Faserstoffe enthaltende Flachengebilde aus Polytetrafluoräthylen bzw. mit Polytetrafluoräthylen-Dispersion getränkten Papieren oder feinen Geweben auf der Basis anorganischer Faserstoffe, beispielsweise Asbest bekannt.. Zur Katerialstabilisierung und Erreichung hoher chemischer und thermischer Beständigkeit werden diese einem Sinterprozeß unterzogen.
Weiter sind Verfahren bekannt, nach denen ein kohlenstofffaserhaltiges papierähnliches Material erhalten wird, bei dem von einem Faserstoffgemisch aus Zellulose und Kohlenstoffasern ausgegangen wird· Dieser Faserstoffbrei wird dann üblicherweise auf langsiebmaschinen durch Entwässern, Blattbildung und ggf. nachfolgender Verdichtung ohne Anwendung hoher Temperaturen wie vorher geschildert zu Spezialpapieren verarbeitet·
Eine andere Art von papierähnlichen Flächengebilden für DichtungBzwecke kann erhalten werden durch Auswalzen von Naturgrafit auf Dicken von 0,1 bis 0,2 mm bzw, für größere Dicken durch Laminieren halbausgewalzter Llementarfolie»
Sämtlichen nach diesem geschilderten Verfahren hergestellten Flächengebilden haftet der gemeinsame Mangel mij, daß sia beiopleleweise für die Anwendung als Dichtu&go« bzw» Isoliermaterial unter Einfluß von hohen Fllichtinpressungen9 (Temperaturen und aggressiven chemischen Ägehtien entweder in einer oder in gleichzeitig mehrfach funktlonelier Hinsicht, wie z« B. hohe chemische und thermische Resistenzs Dauerstand~
209*81/6601 - 2 .
BAD ORiGJNAL
festigkeit, Durchschlagfestigkeit, Kriechfestigkeit Hachteile aufweisen· Diese nicht überraschenden. Mängel sind teilweise Verfahrens- bzw# materialbedingt und ohne Kompromisse gegenüber korrespondierenden Eigenschaften schwer zu umgehen·
Bekannt an eich sind auch verschiedene Verfahren zur überführung faseriger Materialien aus Polyacrylnitril oder Eelluloee, z. B. Gewebe, Gewirke, Filze, Geflechte, Garne und dgl· durch Erhitzen in Kohlenstoff- bzw. Grafitprodukte,
Bei z· B. nur aus Zellulose bestehenden, nicht getränkten bzw, imprägnierten, papierähnlichen Flächengebilden führt dabei die Verkokung infolge Entwässerung und pyrolytlscher ' Zersetzung zum völligen Verlust der Strukturfestigkeit·
Ss ist Zweck der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die erhöhten Ansprüche an dieses Material befriedigt und die bekannten Nachteile ausschließt»
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Flächengebilden, die sich für die Produktion von vorzugsweise Dichtungen eigen, zu schaffen«
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß eine mit einer wäßrigen kolloidalen ; , Dispersion von Fluorcarbonen in einer Konzentration von^Q, bis 60 %, vorzugsweise 40 %f behandelte Bahn aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen, wie beispielsweise Zellulose hoher Reinheit, gleichzeitig mit dem Sinterprozess des Flüoroarbona einer gesteuerten pyrolytischen Zersetzung durch das SIadurchführan der Bahn durch eine Hochleiatungsheizstrecke unterzogen wird»
Bezüglich der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß diese aus vorzugsweise unterteilten beiderseits wirkenden Hockleistungtheisreeiatern besteht, deren untere Temperaturgrenae 100 0C VHfltnrg* vaux uman oben regulierbar ist, wobei
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zwischen den Hochleistungsheizregistern ein Spalt vorhanden ist, durch den das Flächengebilde vorzugsweise von oben her über eine oder mehrere angetriebene Walzen hindurchläuft, wobei durch eine einstellbare Vorrichtung, die als Klappe oder Schieber ausgebildet sein kann, der Zutritt des Luftsauerstoffes in die Heizzone in Abstimmung mit der im Absaugkanal befindlichen an sich bekannten Drossel regulierbar ist.
Die Durchlaufgeschwindigkeit ist veränderlich. Die beiderseits wirkenden Hochleistungsheizregister sind hinsichtlich der Temperatur und der Luftspaltbreite veränderlich einstellbar. Die infolge Schrumpfung der papierartigen Flächenbahn im Umsetzungsbereich auftretenden unterschiedlichen Spannungen werden durch genau regulierbare Veränderung der Federspannung einer Friktionskupplung ausgeglichen. Dadurch wird das überschreiten einer kritischen Zugbeanspruchung vermieden.
Das gleichzeitige Sintern und Verkoken wird durch die Länge der Heizstrecke, die Temperaturstufung der Keizregister und die Durchlaufgeschwindigkeit erreicht. .
Es wurden dabei in der oberen Zone eine Eintrittstemperatur von 100 0G und in der unteren Zone eine Austrittstemperatur von ca, 400 0 gewählt. vVährend der Bahndurchführung wird das vorbehandelte Flächengebilde im oberen Heizzonenbereich zunächst entwässert und anschließend im unteren Heizzonenbereich kontinuierlich steigend auf eine solche Temperatur erhitzt, welche zur Sinterung des Polytetrafluorethylen und zum teilweisen Zerfall uer beispielsweise verwendeten Zällulose in reinen Kohlenstoff führt. Der Pyrolyseprozeß erfolgt unter gleichzeitiger heftiger Entwicklung flüchtiger Produkte, die unmittelbar über ler Hochleistun-.sueizntrecke werden.
BAD
20S881/0601
Das erfindungBgemäße Verfahren wird an Hand von Anwendungsbeispielen erläutert»
Eine aus asche- und ligninarmer Zellulose bestehende 0,4 mm dicke Bahn wird mit kolloidaler, wässriger Polytetrafluoräthylendiepersion bis zu einer Aufnahme von 170 - 220 % getränkt und bei 90-120 0C getrocknet· Die so vorbehandelte Bahn wird von einer Bobine nach oben abgezogen und nach Umlenkung senkrecht abwärts zwischen den Platten der Ho-chtemperaturheizstrecke geführt. Dabei wurden folgende Bedingungen als besonders günstig gefunden»
Abstand Temperaturen der Heiz- Abmessungen d· Geschwindigder Heiz- platten in C (ca·) Heizplatten(mm) keit d.Bahnplatten Zone I, II, III, IV Länge Breite transportes (mm) .(m/min)
2-15 100 200 300 400 500 500 0,2
Das nach dem Verfahren erzielte Flächengebilde bzw. die daraus hergestellten Erzeugnisse lassen sich durch schichtweiees Übereinanderlegen von zwei oder mehreren Xagen ohne Verwendung von Haft- bzw. Bindemitteln zu dickeren Platten, Ringen oder sonstigen Formgebilden zusammenpressen. Eine feste Verbindung der geschichteten Laften erzielt man beispielsweise
2 durch Pressen bei einem Druck von 50 bis 150 kp/cm , einer * Temperatur von ca. 150 0 und einer Verweilzeit '.oh ca· 5 Minuten·
Es besteht auch die Möglichkeit, nach dem gleichen Verfahren spiralig gewickelte Erzeugnisse, die auch eine metallische oder nichtmetallische mitlaufende Zwischenschicht haben können, herzustellen·
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Erzeugnisse bzw· Formteile zeichnen sich durch gleich gute chemische und thermische Beständigkeit aus und eignen sich zur vörzugsweisen Anwendung als Dichtungsmaterial·
- 209 881/0601 bad original
über 1 440 h
91 1 440 h
Il 1 440 h
Jt 1 440 h
Durch thermogravimetrische Untersuchung, Labor- und Praxisprüfung wurden u· a« folgende Eigenschaften ermitteltt Temperaturbeständigkeit: max· 350 C
chemische Beständigkeit:
in Salpetersäure, 56%ig in siedender Natronlauge, 10#ig
in " Ammoniumnitratlösung,30%ig"
in " Essigsäure, 96%ig
in siedendem Gemisch aus
Essigsäure, 96%ig und
p-Xylol (3:1) . » 1 440 h
Nach der Behandlung in vorgenannten Medien wurde absolute chemische Beständigkeit ermittelt. Die Flexibilität des Materials bleibt voll erhalten. Die llaterialoberfläche zeigt keine Spuren von chemischen Angriffen»
Der Aufbau und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Verrichtung wird an Hand der Zeichnung beschrieben* Die Heizplatten 2, 3, 4» 5 Bind in einem Gerüst \ in der Weise snm Einbau gebracht, daß über die Haltearme 15 der Spalt 17 . sinnvoller Weise in seiner Größe einstellbar ist» wobei das Opt num dort liegt, wo einmal das flächenhafte Material mit den Heizplatten nicht in Berührung, kommt und zum anderen der Spalt 17 so klein gehalten wird, daß das Eindringen von Luftsauerstoff infolge des sich durch die bei der Verbrennung entstehenden Gase aufbauenden Innendrucks unmöglich wird.· Um diesen Effekt noch zu erhöhen, ist unterhalb der Hocnleißtung0i»eiz>atrecke ein ©benfalle horizontal verstellbarer Mechanische 10 angeordnet· Oberhalb der.Anlage befindet sich die Absaughaube 13* von der aus über üe® Anschluß 14 mittels eines nicht dargestellten Exhaüstora undi einer ebenfalls nicht dargestellten an sich bekamst©» Drossel die Verbrennungsgaee abgesaugt werden, wobei Über, iie Drossel die Möglichkeit gegeben ist, das Volumen so einzustellen» daß unerwiteccAter Xufteaiierstoff nicht bzw. ta ver« tr&tbar kleiner Meng© durch die Helzzonen aiigeösugt wird, vrelohör in größerer Menge unweigerlich z,ti offener und; zu m&iäb&r&r Flamm' obild«og führen würde»
BAD ORIGINAL
Das zu veraschende Material wird von der Abwickelvorrichtung 10 abgezogen und mittels der angetriebenen Transportwalzen 6, 7, 8 in den Spalt 17 zwischen den Heizplatten eingeführt· Das heraustretende Material gelangt über die Umlenkwalze 12 zum Aufwickeldorn 9» gelagert in Lager 11 und versehen mit einer in seiner Größe an sich bekannten und in der Zeichnung nicht dargestellten Friktionskupplung, mit deren Hilfe der Bahnbereich zwischen der Transportwalze 6 und der Umlenkwalze 12 straff auf annähernd gleiche Zugfestigkeit gehalten wird»
Durch eine stufenlos regelbare Getriebeeinheit (nicht dargestellt) können die Bahngeschwindigkeiten optimal in Abhängigkeit von der Dicke des Plächengebildes eingestellt werden·
BAD ORIGINAL
20988!/06Ot

Claims (4)

  1. Patentansprüche
    1, Verfahren zur Herstellung von Flächengebilden, beispielsweise für Dichtungen geeignet, bestehend aus mit einer wäßrigen Lösung von PTPE behandelten vorgetrockneten Paserbahn
    dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer wäßrigen kolloidalen .Dispersion von Pluorcarbonen in einer Konzentration von 20 bis 60 % behandelte Bahn aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsstoffen, wie beispielsweise Zellulose hoher Reinheit, gleichzeitig mit dem Sinterprozeß des Pluorcarbons einer gesteuerten pyrolytischen Zersetzung durch das Hindurchführen der Bahn durch eine Hochleistungsheizstrecke unterzogen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde bzw. Formteil aus mehreren miteinander ohne den Einsatz von Bindemitteln nur durch Anwendung von Druck und Temperatur verbundenen Lagen besteht»
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, daß bei spiralig- gewickelten For,üteilen metallische oder nichtmetallische Zwischenschichten möglich sind,
  4. 4. Vorrichtung zur Herstellung von Flächengebilden nach Anspruch 1 und 2
    dadurch gekennzeichnet, daß sie aus vorzugsweise unterteilten beiderseits wirkenden HochleistungBheizregistern besteht, deren untere Temperaturgrexize 100 C beträgt und nach oben regelbar ist, wobei swischen den llochleistun^sheizregistern ein Spalt vorhanden ist, durch den das Flächengebilde vorzugsweise von oben her über eine oder mehrere angetriebene Walzen hindurchläuft, wobei durch eine einstellbare Vorrichtung, die als Klappe oder Schieber aus^ebilder sein kann, der Zutritt des Luftsauerstoffes in die Heizzone in Abstim-
    209881/0601 ■- 2 1
    BAD ORIGINAL
    ■tang nit der 1« Abeaugkanal befindlichen an eich bekannten Drofeel regulierbar ist·
    5« Torrichtung nach Anspruch 3
    dadurch gekennzeichnet, d a 6 die Durchlaufgttchvandlgkelt veränderlich iet,
    6« Torrichtung nach Anspruch 3
    dadurch gekennzeichnet! daß die beiderseits wirkenden Hochleistungoheizregieter hin« eichtlich der Temperatur und der Luftspaltbreite veränderlich einstellbar let·
    7· Vorrichtung nach Anspruch 3» 4, 5 dadurch gekennzeichnet, daß die infolge Schrumpfung auftretende Spannung durch Veränderung der Federspannung der Friktionekupplung regulierbar ist·
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3817875A1 (de) * 1988-05-26 1990-05-17 Gore W L & Ass Gmbh Dichtschnur aus polytetrafluorethylen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3817875A1 (de) * 1988-05-26 1990-05-17 Gore W L & Ass Gmbh Dichtschnur aus polytetrafluorethylen

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CS161055B2 (de) 1975-05-04
FR2140631A1 (en) 1973-01-19
FR2140631B1 (de) 1973-07-13
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