DE2530211C2

DE2530211C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern aus thermoplastischem Kunststoff durch Rotationsschmelzen

Info

Publication number: DE2530211C2
Application number: DE2530211A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr.-Ing. 3561 Dautphe Giehler; Wilfried 3561 Wolfgruben Grau
Original assignee: Elkamet-Werk Lahn-Kunststoff 3560 Biedenkopf De GmbH
Current assignee: Elkamet-Werk Lahn-Kunststoff 3560 Biedenkopf De GmbH
Priority date: 1975-07-07
Filing date: 1975-07-07
Publication date: 1983-12-01
Also published as: AU499600B2; AU1068776A; IL48901A0; NL7600765A; US4110389A; FR2317072B1; BR7507474A; NL186069C; BE843817A; JPS5260857A; ZA761192B; NL186069B; DE2530211A1; JPS5241674A; YU259175A; CA1068062A; GB1516156A; IL48901A; FR2317072A1

Description

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Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus rieselfähigen trockenen thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere aus Zellulosederivaten durch Rotationsschmelzen, bei dem die Form während der Heiz- und Abkühlphase um zwei Achsen rotiert, bei dem während der Heizphase in der Form ein Unterdruck hergestellt wird, der beim Übergang zur Abkühlphase durch Einleiten von Schutzgas ausgeglichen und bei dem bei geteilter Form an den Dichtungsflächen der Form während der Heiz- und Abkühlphase Unterdruck angelegt wird.

Beim Rotationsschmelzverfahren handelt es sich im wesentlichen um eine Produktionsweise, bei der eine Form, die der Außenform des gewünschten Hohlkörpers entspricht, mit einem fließ- oder rieselfähigen thermoplastischen Kunststoff teilweise gefüllt wird, wonach man die Form unter Rotation derselben um zwei Achsen erhitzt, abkühlen läßt und das fertige Formteil ausformt. Das Rotationsschmelzverfahren ermöglicht bekanntlich mit verhältnismäßig einfachen Mitteln, Hohlkörper mit gleichmäßiger Wandung auch in sc-hwierigen Formen ohne Spannungen herzustellen. Zur Verarbeitung kommen bei den bisher bekannten Verfahrensvarianten Plastisole wie z. B. PVC-Pasten, Polyolefine wie Polyäthylen und Polypropylen sowie Polystyrol und Polymethylmethacrylat und andere.

Durch die DE-PS 20 15 966 ist ein Verfahren gemäß der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden. Dadurch soll eine Verbesserung der Oberfläche der Formteile erzielt und einer Blasenbildung im Kunststoff entgegengewirkt werden.

Es ist jedoch nicht befriedigend die Aufgabe gelöst worden, hohle Formteile mit glasklaren gut durchgeschmolzenen Wänden aus bruchfestem Material herzustellen. Polymethylmethacrylate lassen sich zwar zu glasklaren, homogenen durchgeschmolzenen Formteilen verarbeiten. Die Temperaturdifferenz zwischen dem Schmelzen und dem Zersetzen bei Überhitzen des Kunststoffes ist aber so gering, daß bei der Verarbeitung große Schwierigkeiten auftreten. Insbesondere ist der Nachteil nicht hinreichend beseitigt worden, daß die Form im ständig sich wiederholenden Gebrauch nicht mehr gasdicht verschließbar ist, und daß es demzufolge bei Anwendung des Unterdruckes in der Form zu erheblichen Materialfehlern in Form von Löchern, Oxydationserscheinungen oder Verbrennungen entlang der Formtrennlinie kommt.

Man hat zwar versucht, den Nachteil dadurch zu beseitigen, daß man zwischen den Dichtungsflächen an der Formtrennlinie auch während der Abkühlphase den Unterdruck aufrechterhält, wobei man gleichzeitig das in die Form eingelassene Schutzgas unter Überdruck bis etwa 1 atü setzt.

In der DE-PS 20 15 966 ist auch eine Vorrichtung beschrieben, bei der mindestens der Flansch einer Formhäifte eine etwa parallel zum Rand verlaufende, einen ringförmigen Hohlraum zwischen den beiden Flanschen bildende Nut aufweist, die durch eine Rohrleitung mit einem Unterdruckspeicher verbunden ist, der seinerseits durch eine Rohrleitung mit einem gegen den Unterdruckspeicher dichtenden Rückschlagventil an die Rohrleitung zum Unterdruckerzeuger zwischen der Form und dem Rohr-Rotationsgelenk angeschlossen ist.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es nach längerem Gebrauch der Vorrichtung nicht mehr ausreicht, den einmal angelegten Unterdruck nur zu speichern und während der Abkühlphase aufrechtzuerhalten. Man kann eine Blasenbildung entlang der Formtrennlinie nicht mehr verhindern, weil diese offenbar schon während der Heizphase infolge schadhafter Dichtungen an den Formtrennflächen erfolgt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch Formteile aus schwierigen Rohrstoffen wie Celluloseazetat, Cellulosebutyrat und insbesondere Cellulosepropionat in gleichbleibender, einwandfreier Qualität ohne Blasen an der Formtrennlinie hergestellt werden können.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Diese Verfahrensaufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der an den Dichtungsflächen der

geteilten Form angelegte Unterdruck stets stärker gehalten wird, als der Unterdruck im Forminnern.

Die Erfindung geht ferner aus von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit doppelwandigen über Flansche verbundene Formhälften, die mittels erhitzten Öls beheizbar und in einer :yn zwei Achsen drehbaren Halterung angeordnet sind, mit einer in den Formhohlraum mündenden Rohrleitung, die über ein Rohr-Rotationsgelenk mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist, wobei der Flansch einer Formhälfte einen etwa parallel zum Rand verlaufenden in der Formebene liegenden ringförmigen Hohlraum aufweist, der gegen eindringende Außenluft abgedichtet und durch eine Rohrleitung mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist

Die hinsichtlich der Vorrichtung gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zwischen den Flanschen der Formhälften befindliche Hohlraum an einen Unterdruckerzeuger anschließbar ist, der von dem Unterdruckerzeuger für den Formhohlraum unabhängig ist.

Für eine Formvorrichtung, bei der die Form mittels einer heißen Flüssigkeit, z. B. Öl, beheizbar ist, wird der Unterdruckerzeuger für den Hohlraum zwischen den Flanschen der Formhälften von einem durch den Heiz-Flüssigkeitsstrom für die Form betriebenen Dampferzeuger und einen Tandem-Zylindertrieb gebildet, dessen einer Zylinder durch eine Rohrleitung mit dem Dampferzeuger verbunden ist, während aus dem anderen Zylinder eine Rohrleitung in den Hohlraum zwischen den Flanschen der Formhälften führt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung stellt einen Schnitt durch die wesentlichsten Teile der Vorrichtung dar.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der zweiteiligen, doppelwandigen Form la, \b, die in einer nicht dargestellten um zwei Achsen drehbaren Halterung angeordnet ist. Der Hohlraum 2a, 26 zwischen den Formwänden ist mit einem als Energieüberträger dienenden Strömungsmittel, beispielsweise Öl, ausfüllbar.

Die beiden Formhälften la, \b sind mittels aufeinander passender Flansche 3a, 3b miteinander verbunden, die durch an sich bekannte Mittel, beispielsweise in der Zeichnung nicht dargestellte Schraubklammern oder dergleichen, zusammengepreßt werden. Die Flansche 3a, 3b liegen mit ihren Innenrändern so dicht aufeinander, wie dies mit sauberen Schliffflächen möglich ist Im übrigen lassen die Flansche 3a, 3b einen Hohlraum 4 zwischen sich frei, der nach außen durch einen Dichtungsring 5 aus dauerelastischem Material, ζ. B. Silikongummi, abgedichtet ist

In diesen Hohlraum 4 mündet eir.e Rohrleitung 6, die zu einem Tandem-Zylindertrieb 7 führt in dessen einen Zylinder 7a sie mündet. Der zweite Zylinder Tb des Tandem-Zylindertriebes 7 ist durch eine Rohrleitung 8 mit einem Dampferzeuger 9 verbunden. Der Dampferzeuger 9 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Mantel um einen Abschnitt der Rücklaufleitung 10 für das zur Erwärmung bzw. Kühlung der Form la, lö dienende Strömungsmedium (Öl) ausgebildet und erhält aus dieser während der Heizphase die zur Dampferzeugung erforderliche Wärmeenergie.

Der Tandem-Zylindertrieb 7 hat zwei Zylinder 7a, Tb, die gleichachsig hintereinander angeordnet und durch eine gemeinsame Stirnwand Tc voneinander getrennt sind und eine gemeinsame Kolbenstange Td haben.
Die Wirkungsweise dieses Unterdruckerzeugers ist folgendermaßen:

Vom Beginn der Heizphase an wird das aus den Hohlräumen 2£>der Formwände zurückfließende Heizöl durch den Dampferzeuger 9 geleitet, wobei Dampf erzeugt wird. Dieser strömt über die Rohrleitung 8 in den Dampfzylinder Tb des Tandem-Zylindertriebes 7 und bewegt den darin befindlichen Kolben Te mit der Kolbenstange Td. Am andern Ende der Kolbenstange Td befindet sich in dem anderen Zylinder ein Kolben Tf, durch dessen Bewegung in dem Zylinder 7a ein Unterdruck erzeugt wird, der sich über die Rohrleitung 6 in den Hohlraum 4 zwischen den Flanschen 3a, 3b erstreckt

Während der Abkühlphase kondensiert der Dampf wieder, wodurch sich der Kolben Te wieder in seine Ausgangslage zurückbewegt und damit über die in den anderen Zylinder 7a führende Kolbenstange Tb und deren Kolben 7/"den Unterdruck wieder aufhebt

Bei Vorrichtungen, in denen die Form nicht durch eine die Formwände durchströmende Flüssigkeit, sondern in einer Heißluftkammer erhitzt wird, entfällt die über ein Rohr-Rotationsgelenk an die Form geführte Rohrleitung für die Heizflüssigkeit. Diese Rohrleitung kann nun für die Übertragung eines Unterdruckes von einem Unterdruckerzeuger außerhalb des rotierenden Teiles der Vorrichtung in den Hohlraum zwischen den Formflanschen verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Hohlkörpern aus rieselfähigen trockenen thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere aus Cellulosederivaten durch Rotationsschmelzen, bei dem die Form während der Heiz- und Abkühlphase um zwei Achsen rotiert, bei dem während der Heizphase in der Form ein Unterdruck hergestellt wird, der beim Obergang zur Abkühlphase durch Einleiten von Schutzgas ausgeglichen und bei dem bei geteilter Form an den Dichtungsflächen der Form während der Heiz- und Abkühiphase Unterdruck angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Dichtungsflächen der geteilten Form angelegte Unterdruck stets stärker gehalten wird, als der Unterdruck im Forminnern.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 mit doppelwandigen über Flansche verbundene Formhälften, die mittels erhitzten Öls beheizbar und in einer um zwei Achse'n drehbaren Halterung angeordnet sind, mit einer in den Formhohlraum mündenden Rohrleitung, die über ein Rohr-Rotationsgelenk mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist, wobei mindestens der Flansch einer Formhälfte einen etwa parallel zum Rand verlaufenden in der Formebene liegenden ringförmigen Hohlraum aufweist, der gegen eindringende Außenluft abgedichtet und durch eine Rohrleitung mit einem Unterdruckerzeuger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Flanschen (3a, 3b) der Formhälften (la, \b) befindliche Hohlraum (4) an einen Unterdruckerzeuger anschließbar ist, der von dem Unterdruckerzeuger für den Formhohlraum unabhängig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckerzeuger für den Hohlraum (4) zwischen den Flanschen (3a, 3b) der Formhälften (la, \b) von einem durch den Heizflüssigkeitsstrom für die Form erhitzten Dampferzeuger (9) und einem Tandem-Zylindertrieb (7) gebildet ist, dessen einer Zylinder" (7b) durch eine Rohrleitung (8) mit dem Dampferzeuger (9) verbunden ist, während aus dem anderen Zylindertrieb (7a) eine Rohrleitung (6) in den Hohlraum (4) zwischen den Flanschen (3a, 3b)der Formhälften (la, Xb) führt.