DE2656882C2 - Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus PolytetrafluoräthylenInfo
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Description
40
Die Erfindung geht aus von einem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahren. Ein solches
Verfahren ist bereits aus der DE-PS 12 60 763 bekannt Bei diesem bekannten Verfahren zum Herstellen von
dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen wird ein zu extrudierendes Material weitgehend gleichzeitig
in axialer Richtung und in radialer Richtung mit Scherkräften beaufschlagt, um sowohl in radialer
Richtung als auch in axialer Richtung eine Faserstruktur im Polytetrafluoräthylen-Werkstoff herbeizuführen.
Daran anschließend werden die Rohre einer Sinterbehandlung unterworfen.
Zu diesem Zweck wird bei dem bekannten Verfahren ein Extruder mit einer konischen Düse und einem
Mitteldorn verwendet, wobei der Mitteldorn und die Düse in entgegengesetzten Richtungen drehbar sind. &o
Mit Hilfe des drehbaren Doms wird die innerste Polytetrafluoräthylen-Schicht direkt beaufschlagt und
mit Hilfe der sich drehenden Düse wird die äußerste Schicht des extrudierten Werkstoffes in entgegengesetzter
Richtung beaufschlagt.
Das bekannte Verfahren benutzt einen mit Axialnuten versehenen Dorn sowie eine in ihrer Innenoberfläche
mit Axialnuten versehene Düse, wobei die in der Düse vorgesehenen Nuten und die im Dorn vorgesehenen Nuten in einander entsprechenden Bereichen der
Dtlse bzw-des Doims ausgebildet sind.
Das bekannte Verfahren verfolgt den Zweck, aus
Polytetrafluoräthylen e*trudierte SchlSuphe bzw, dünnwandige
Rohre !herzustellen, die sich durch eine befriedigende Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten
niederer Viskosität auszeichnen und gegen Bruch widerstandsfähig jsindr Zu diesem Zweck wurden die
beim Extrudieren« gebildeten Faserstränge im Bereich der Dornoberfläche und der Düseninnenoberfläche
gegeneinander verschoben, so daß ein Winkel zwischen den Fasern der äußeren Oberflächenschicht und den
Fasern der inneren Oberflächenschicht von wenigstens 15° hervorgerufen wird. Das Verschieben der Fasern
der inneren Oberflächenschicht besorgt der drehbare Dorn, wohingegen das Verschieben der Fasern der
äußeren Oberflächenschicht mit Hilfe der Nuten und der sich entgegengesetzt zum Dorn drehenden Düse
hervorgerufen wird. -
Das aus der DErPS 12 60 763 bekannte Verfahren ist insofern nachteilig, als die Rohre voneinander verschiedene
Festigkeiten in radialer sowie in axialer Richtung aufweisen, weil die Faserstrukturausbildung in axialer
und radialer Richtung eine unterschiedliche ist, was zur Folge hat, daß die nach dem bekannten Verfahren
hergestellten Rohr? in axialer Richtung und in radialer
Richtung ungleichmäßige Festigkeiten aufweisen und folglich in axialer Richtung und in radialer Richtung bei
ihrer Weiterverarbeitung nicht gleich belastbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das
bekannte Verfahren sowie einen Kolbenextruder zu seiner Durchführung so auszubilden, daß sich die
hergestellten Rohire durch gleichförmige Faserstruktur-Ausbildungen sowohl in axialer Richtung wie in radialer
Richtung auszeichnen, damit das extrudierte Rohr gleichförmige Festigkeit aufweist
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung
durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale gelöst
Mit der Erfindung sind Polytetrafluoräthylen-Rohre herstellbar, die sich durch eine überraschend gleichmäßige
Festigkeit in Axialrichtung sowie in Radialrichtung auszeichnet.
Aus der DT-OS 21 25 535 ist es bei der Herstellung von Rohfolien aus; Polytetrafluoräthylen an sich schon
bekannt, am extrudieren Strang eine Kreuzfaserstruktur
nach beendeter Querschnittsverringerung vorzunehmen. Aus »Modem Plastics«, 1955, Heft 9, Seiten 552 bis
558 ist es an sich bekannt, Extrudiervorrichtungen für
Polytetrafluoräthylen mit Heizeinrichtungen zu versehen,
wobei nach dieser Literaturstelle der Zylinder, die Düse und/oder der Dorn elektrisch beheizt sind. Ferner
ist es aus »Kunststoffe«, 1956, Heft 9, Seite 439, linke Spalte unten, bekannt, eine Extruderdüse für Polytetrafluoräthylen
auf 80 bis 90° C zu beheizen, damit eine Verminderung des Preßdrucks möglich wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung und eines Beispiels näher beschrieben. Diese
zeigt einen erfindungsgemäflen Extruder.
Dieser Extruder hat eine Düse 1, einen drehbaren Düseneinsatz U mit einem Führungskanal 21, einen
entgegengesetzt zur Düse drehbaren Dorn 2, einen Kolben 4 sowie einen Zylinder 5 und eine Heizvorrichtung
7 zum Erwärmen des aus Polytetrafluoräthylen und einem Gleitmittel bestehenden Materials 6.
Die Querschnittsfläche des Materials 6 wird beim Extrudieren fortschreitend vermindert und schließlich
das Rohr 3 mit seiner Bndform gebildet. Dann wird der
faserförmige Zustand im Rohr 3 in senkrechter Richtung zur Extrusionsriehtung durch die Dreh-Scherkräfte des Döseneinsatzes It und des Dorns 2 ohne
Änderung der QuerschnittsflSche des extrudierten
Rohres 3 erzeugt.
Heizvorrichtung 17 und 27 sind zum Erhitzen des schon geformten Rohres 3 vorgesehen. Die Temperatur
des Rohres 3 wird durch die Heizvorrichtung 17,und 27
gegenüber der Temperatur des Materials 6 erhöht, mindestens um 50" C oder mehr, wodurch sich das Rohr
3 infolge der Wärme auszudehnen versucht Dabei wird die Bildung des faserigen Zustandes in senkrechter
Richtung zur Extrusionsriditung im Maße der thermischen
Ausdehnung unterstützt
Die Arbeitstemperatur ist eng mit dem Grad der Faserbildung verbunden. Im allgemeinen wird die
Faserbildung beschleunigt wenn die Arbeitstemperatur ansteigt Wenn jedoch die Faserbildung extrem
fortgeschritten ist bevor das Produkt seine endgültige Form hat verliert es die Fließfähigkeit wodurch das
Extrudieren unmöglich wird. Daher beeinflußt die Heizbedingung für das vorgeformte Material die
Faserbildung in der Extrusionsrichtung des Rohres, während die Heizbedingung des Düseneinsatzes 11 oder
des Führungskanals 21 hauptsächlich die Faserbildung des Rohres in senkrechter Richtung zur Extrusionsrichtung
beeinflußt
Falls erwünscht können durch Einstellen dieser Temperaturbedingungen auch Produkte hergestellt
werden, die im Maß der Faserbildung in Axialrichtung und Radialrichtung unterschiedlich sind
Die extrudierten Rohre werden in herkömmlicher Weise gesintert. Sie weisen ausgezeichnete Biegefestigkeiten
auf. Das liegt daran, daß die Anordnung der Fasern im ungesinterten Zustand die Festigkeit des
Produktes nach dem Sintern beeinflußt
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels erläutert
Es wurden 3 kg Polytetrafluoräthylen-Pulver uno
0,78 kg Weißöl verwendet Ferner wurden ein Dorn von
s 6 mm Außendurchmesser, eine Düse mit einem Neigungswinkel
von 60°, ein Düseneinsatz mit einer öffnung von 8 mm Durchmesser sowie ein 70 mm
langer Führungskanal verwendet Ferner wurde in einem zusätzlichen 50 mm langen Düsenkanal eine
Heizvorrichtung eingebaut und die Heizvorrichtung wurde durch Gleitringe und Kohlenbürsten mit Energie
versorgt während der zusätzliche Führungskanal gedreht wurde. Die erhaltenen Werte für Produkte, die
durch Änderung der Drehgeschwindigkeit erhalten
>5 wurden, während die Düse auf 40° C und der
Düseneinsatz auf 1000C erhitzt wurden, sind in der Tabelle zusammengestellt Es wurden zur Bestimmung
des Grades der Faserbildung in Richtung senkrecht zur Extrusionsrichtung ein Angelhaken und eine Angelleine
verwendet Die Leine wurde 10 mm vom Ende des Produktes entfernt um dieses herumgewickelt und die
an der Leine zum Einreißen der Rohrwand benötigte Kraft wurde gemessen.
Extrusionsbedingungen |
Führungs
kanal |
Druck | Einreißkraft | gesintert |
Umdrehung
30 pro Minute |
r/min | ungesintert | ||
Dorn | 0 50 65 85 |
bar | N | |
r/min | 500 607 676 735 |
N | 38,2 70,6 84,3 97,1 |
|
35 0 50 65 85 |
2,06 4,41 5,49 6,57 |
|||
Hierzu 1 Blatt ZeicJ-nungen
Claims (3)
- Patentansprüche:26 56lr Verfahren zum Herstellen von dünnwandigen Rohren aus Polytetrafluoräthylen, bei welchem ein aus einem Gemisch sws Polytetrafluorethylen und einem Gleitmittel bestehendes Material durch Querschnittsverringerung sowie durch entgegengesetzte Drehung der Materialoberflächen um die Auspreßrichtung ausgelöste Scherkräfte mit einer Struktur sich kreuzender Fasern versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbilden der sich kreuzenden Fasern nach im wesentlichen beendeter Querschnittsverminderung und bei gegenüber der bei der Querscbnittsvernngerung herrschenden Materialtemperatur um mindestens 500C erhöhter Temperatur erfolgt
- 2. Kolbenextruder zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Aufnahmezylinder für das zu extrudierende Material, einer mit dem Zylinder verbundenen zunächst konischen, austrittsseitig zyprischen Düse zum Festlegen der äußeren Gestalt des Rohres, einem im Zylinder angeordneten Kolben, mit dessen Hilfe das im Zylinder enthaltene Material durch die Düse drückbar ist, und mit einem sich durch den Zylinder und durch die Düse erstreckenden äustrittsseitig zylindrischen Dorn, wobei Dorn und ein Düsenabschnitt während des Extrudierens in entgegengesetzter Richtung drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Düsenabschnitt (11,21) am austrittsseitigen, zylindrisehen Ende der Düse (2) angeordnet ist und im Bereich des. austrittsseitigen Düsenendes Heizeinrichtungen (17,27) veigeseh^j sind.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Düse (1) -in Düseneinsatz (11) befestigt ist, an dessen freiem Ende ein Führungskanal (21) vorgesehen ist
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1976
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DE2656882A1 (de) | 1977-06-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: OKITA, KOICHI, OSAKA, JP |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |