DE3138858C2

DE3138858C2 - Verfahren zur Herstellung von Fertigformlingen unterschiedlichen Querschnitts aus thermoplastischem Werkstoff

Info

Publication number: DE3138858C2
Application number: DE3138858A
Authority: DE
Inventors: Kurt 7901 Illerkirchberg Seib
Original assignee: Lenser Kunststoff-Presswerk and Co Kg 7913 Senden De GmbH
Current assignee: Lenser Kunststoff-Presswerk and Co Kg 7913 Senden De GmbH
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3138858A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fertigformlingen unterschiedlichen Querschnitts aus thermoplastischem Werkstoff, insbesondere von Kammer- und Membranfilterplatten für Fest-Flüssigtrennung, in einer aus Ober- und Unterteil bestehenden beheizbaren Preßform. Zunächst wird ein vorgefertigter Vorformling mit im Querschnitt im wesentlichen überall gleicher Dicke in die Preßform eingelegt. Dann werden in einer ersten Heizphase Ober- und Unterteil der Preßform mit nur geringem Druck an den Vorformling angepreßt. Anschließend wird in zeitlicher Anpassung an den Oberflächenschmelzvorgang des Vorformlings der Abstand zwischen Ober- und Unterteil der Preßform durch Drucksteigerung zunehmend vermindert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fertigformlingen unterschiedlichen Querschnitts aus thermoplastischem Werkstoff, bei dem in eine aus einem Ober- und Unlertuii bestehende behcizbaie Preßform ein Vorformling in die geöffnete Form eingelegt, die Form geschlossen und der Vorformling unter Wärme und Druck zum Fließen gebracht, die Preßform gefüllt und nach öffnen der Form der Fertigformling entnommen wird.

Bei diesen Fertigformlingen handelt es sich insbesondere um Filterplatten aus vorzugsweise Polypropylen oder Polyäthylen, die zu Paketen bis etwa 50 Stück mit ihrem Dichtrand aneinanderliegend in eine Filterpresse eingesetzt werden, die bei hohen Filterdrücken zur Fest-Flüssigtrennung verwendet wird. In der Praxis werden je nach Typ der Filterpressen Kammerfilterplatten mit Seitenlängen von etwa 250 bis 2000 mm benutzt.

Wegen der notwendigen Festigkeit sowie der erforderlichen Abdichtung weisen solche Filterplatten einen verstärkten Rand sowie gegebenenfalls auch noch Stütznocken auf, so daß Bereiche unterschiedlich starken Querschnitts des Formlinge bestehen. Soweit solche Fertigformlinge aus dem Granulat des jeweils gewünschten thermoplastischen Werkstoffes in einer aus Ober- und Unterteil bestehenden beheizbaren Preßform gepreßt werden, erschweren die Bereiche unterschiedlich starken Querschnitts das Entstehen von Fertigformlingen mit homogenem Materialgefüge, insbesondere beobachtet man Lunkerbildungen in den Bereichen größeren Querschnitts. Somit treten solche Inhomogenitäten vor allem an den Stellen des Fertigformlings auf, die beim späteren Gebrauch in der Filterpresse besonders mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.

Aus der DE-OS 22 45 678 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Preßbewegung der sich schließenden Preßform zunächst in einer vorbestimmten Stellung angehalten wird. In dieser Stellung sind die beiden Teile der Preßform genau parallel zueinander ausgerichtet, so daß der Formhohlraum im wesentlichen bereits die endgültige Gestalt des Formlings prägt. Die beiden Formteile verbleiben während einer vorbestimmten Zeit in dieser Stellung, so daß die Härtung und folglich auch die Schrumpfung des Materials eingeleitet wird. Anschließend werden die beiden Formteile erneut gegeneinander verfahren und dabei die Form vollständig geschlossen, wodurch die endgültige Ausformung erfolgt

Für die Herstellung homogener Fertigformlinge mit Bereichen unterschiedlich starken Querschnitts eignet sich dieses Verfahren wegen der erforderlichen Umformvorgänge des Vorformlings dagegen nicht Durch das Anhalten der Preßbewegung vor dem endgültigen Schießen der Form erfolgt mit zunehmendem Aufschmelzen des Vorformlings vorwiegend eine Aufheizung von unten, da wegen des bereits abfließenden Materials in die Bereiche größeren Querschnitts dann mit dem Oberteil der Preßform kein unmittelbarer Wärmekontakt mehr besteht Im Ergebnis erfolgt hierbei die Aufschmelzung des Materials zu beiden Seiten des Vorformlings sehr unterschiedlich. Damit tritt beim dem Preßvorgang sich anschließenden Abkühlen wegen des großen Wärmeausdehnungskoeffizienten des thermoplastischen Materials das bekannte Problem auf, daß die Preßform der einsetzenden Schrumpfung des Materials nur so lange nachgestellt werden kann, bis in den Bereichen geringeren Querschnitts das Material erstarrt und hinreichend abgekühlt ist. Die dann noch andauernde Abkühlung und somit auch Schrumpfung in den Bereichen größeren Querschnitts führt dort wegen der inzwischen nicht mehr nachstellbaren Preßform zur unerwünschten Bildung von Hohlraum bzw. Lunkern. Dieses bekannte Verfahren ist daher wie dort angegeben, nur zur Herstellung von Formungen mit homogenem Querschnitt geeignet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch bei Fertigformlingen mit unterschiedlichen Querschnitten ein homogenes Materialgefüge ohne Lunkerbildung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Herstellung von Kammer- und Membranfilterplatten für Fest-Flüssigtrennung in einer ersten Phase der Vorformling mit einem geringen Druck beaufschlagt wird und daß in einer zweiten Phase in zeitlicher Anpassung an den Oberflächenvorgang des Vorformlings der Abstand zwischen Ober- und Unterteil der Preßform durch Drucksteigerung zunehmend vermindert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß der dem Preßvorgang unterworfene Vorformling, der bereits ein homogenes Materialgefüge aufweist, nur eine unter Werkstofftransport ablaufende Umformung zum Fertigformling erfährt und am Ende des Preßvorgangs über seine gesamte Oberfläche in im wesentlichen gleicher Tiefe aufgeschmolzen ist. Somit erfolgt auch während der Abkühlung überall eine Schrumpfung um den gleichen Betrag, so daß die Lunkerbildungen in den Bereichen größeren Querschnitts vermieden werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ver-

fahrens besteht darin, daß durch die mehrstufige Pro- ?.2ßführung der Vorformling besonders gleichmäßig aufgeheizt wird und beim Preßvorgang die in die Bereiche stärkeren Querschnitts des Fertigformlings hineinragenden, mit der Preßform nicht unmittelbar in mechanischem Kontakt stehenden Teile des Vorformlings aufgrund der längeren Aufhei/.phase eine höher Temperatur annehmen. Dadurch wird eine einwandfreie Vereinigung der aufgeschmolzenen, in die Bereiche größeren Querschnitts Jes Fertigformlings verdrängten Kunst-Stoffmassen mit dem Vorformling gewährleistet, insbesondere das Entstehen von Trennschichten zwischen der Oberfläche des Vorformlings und dem darauf aufgewachsenen Material verhindert

Vorzugsweise wird der Vorformling in der ersten Phase mit einem Druck von maximal 100 kPa und in der zweiten Phase mit einem bei 3000 kPa beginnenden und auf etwa 400 bis 50OkPa abfallenden Druck beaufschlagt

Abhängig von der Dicke und dem Format des zu pressenden Vorformlings beträgt die Dauer der nahezu drucklosen, ersten Heizphase zwischen etwa 25 und 70 Minuten. Die zweite Heizphase ist naturgemäß abhängig von Dicke und Format des zu pressenden Fertigformlings ; sie beträgt vorzugsweise 20 bis 40 Minuten.

Vor dem Einlegen in die Preßform wird der Vorformling vorgeheizt und zwar vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa 130°C.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher er läutert; es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch die Preßform mit eingelegtem Vorformling in schematischer Darstellung als Ausschnitt,

Fig.2 die Preßform nach Fig. 1 nach erfolgtem Preßvorgang.

In F i g. 1 ist der Vorformling 1 mit im Querschnitt im wesentlichen überall gleicher Dicke in die Preßform eingelegt und berührt das Ober- bzw. Unterteil 2, 3 der Preßform im Oberflächenbereich 4. Darüber hinaus erstreckt sich der Vorformling 1 bis in die Bereiche stärkeren Querschnitts des Fertigformlings bildende Teile 5 der Preßform.

In einer ersten Heizphase werden Ober- und Unterteil 2, 3 der Preßform mit nur geringem Druck an den Vorformling 1 angepreßt. Der Vorformling 1 wird in dieser Phase durch den mechanischen Kontakt seines Oberflächenbereichs 4 mit der Preßform aufgeheizt Die Bereiche des Vorformlings 1, die keinen unmittelbaren Kontakt mit der Preßform haben, werden sowohl durch Wärmestrahlung als auch durch Wärmeleitung im Vorformling 1 erhitzt.

In der zweiten Heizphase werden dann Ober- und Unterteil 2,3 der Preßform mit einem bei etwa 3000 kPa beginnenden und auf etwa 400 bis 500 kPa abfallenden Druck an den Vorformling 1 angepreßt Am Ende des Preßvorgangs weisen die Preßform und der Vorformling 1 die in F i g. 2 dargestellte Gestalt auf. Das in den Oberflächenbereichen 4 aufgeschmolzene Material ist in die Bereiche größeren Querschnitts des Fertigformlings bildende Teile 5 der Preßform verdrängt werden, so daß der gesamte Hohlraum in der Preßform von thermoplastischem Werkstoff ausgefüllt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fertigformlingen unterschiedlichen Querschnitts aus thermoplastischem Werkstoff, bei dem eine aus einem Ober- und Unterteil bestehende beheizbare Preßform ein Vorformling in die geöffnete Form eingelegt, die Form geschlossen und der Vorformling unter Wärme und Druck zum Fließen gebracht, die Preßform gefüllt und nach öffnen der Form der Fertigformling entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Kammer- und Membranfilterplatten für Fest-Flüssigtrennung in einer ersten Phase der Vorformling mit einem geringen Druck beaufschlagt wird und daß in einer zweiten Phase in zeitlicher Anpassung an den Oberflächenschmelzvorgang des Vorformlings der Abstand zwischen Ober- und Unterteil der Preßform durch Drucksteigerung zunehmend vermindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling in der ersten Phase mit einem Druck von maximal 100 kPa und in der zweiten Phase mit einem bei 3000 kPa beginnenden und auf etwa 400 bis 500 kPa abfallenden Druck beaufschlagt wird

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorformling vor Einlegen in die Preßform vorgeheizt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizung auf 130⁰C erfolgt