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Strangpreßverfahren zum Herstellen endlos er rohrförmiger Preßstücke
aus Kunstharz oder Kunstharz enthaltenden Preßmassen Das Herstellen von rohr- oder
stangenförmigen Körpern aus Kunstharz oder Kunstharz enthaltenden Massen in möglichst
großen Längen ist an sich bekannt. Soweit es sich um endlos hergestellte rohrförmige
Körper handelt, dienen diese beispielsweise als Ersatz für Rohre aus Glas, Steinzeug
oder Metall, die zum Fördern irgendeines gasförmigen oder flüssigen Mediums dienen
sollen. Es kann sich ferner um Isolierrohre zur Aufnahme blanker oder isolierter
elektrischer Leitungen handeln, ebenso aber auch um sonstige rohrförmige Körper,
die, wie beispielsweise Gardinen- oder Haltestangen, zu den Gegenständen des täglichen
Gebrauches zählen. Zum Anfertigen solcher rohrförmiger Isolierkörper sind vor allem
Strangpreßverfahren verschiedenster Art bekanntgeworden, deren besondere Eigentümlichkeit
darin besteht, daß die Masse in am Austrittsende offenen Preßformen (Preßzylindern)
geformt und gegebenenfalls endgültig gehärtet wird.
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Der bei solchen einseitig offenen Formen ohne weiteres nicht erreichbare,
aber zum Durchführen des Pressens erforderliche Gegendruck muß auf andere Weise
als beim
Verarbeiten von derartigen Preßmassen in den üblichen geschlossenen
Formen erzeugt werden.
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Rei einem der ältesten Vorschläge dieser Art sucht man den erforderlichen
Gegendruck dadurch zu erzeugen, daß man einen Preßzylinder in Form eines sehr langen
Rohres wählt, durch welches die Masse vom Eintrittsende des Preßzrlinders her durch
den Druck eines hin und her beweglichen Kolbens hindurcl1getrieben wird. Die dabei
auftretende Reibung zwischen der Innenwandung des Zylinders und der Preßmasse sollte
den zum Pressen erforderlichen Gegendruck erzeugen.
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Der Preßzylinder selbst wird dabei beheizt. um die Masse zunächst
in einen plastischen Zustand überzuführen, damit das Formen möglich ist, und um
alsdann das Härten zu bewirken. Das äußerste Ende des Zylihderrohres wird bei diesem
bekannten Verfahren gekühlt, weil man sich davon eine besonders harte und glatte
Oberfläche des Preßlings verspricht.
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Dieses Verfahren ist aus mehreren Gründen nachteilig. Es ist außerordentlich
schlvierig und kostspielig, das für dieses Verfahren benötigte sehr lange Preßzylinderrohrstück
herzustellen. besonders wenn es sich um verwickelte Rohrprofile handelt. Des fernere
bedeutet einerseits das Beheizen, andererseits das Kühlen des Preßzylinders. daß
der Arbeitsvorgang durch die Notwendigkeit einer erhöhten Beaufsichtigung erschwert
wird.
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Vor allem ist aber das Kühlen am Austrittsende deshalb nachteilig,
weil es einen weiteren, übermäßigen Anstieg des Gegendruckes bewirkt. Das Kühlen
des Austrittsendes des Preßzylinders bewirkt eine Verengung des Querschnittes des
Preßzylinders. während zugleich die darin befindliche Masse noch ihre volle Temperatur
beibehält. Die Folge ist ein hoher Druck des äußeren Rohres auf die Flächen des
gepreßten Masserohres, der sich. da die Masse noch leicht plastisch ist, auf den
im Innern des Rohrpreßlings befindlichen Stahlkern überträgt. Es findet also hierbei
zweimal eine Reibungserzeugung, einmal zwischen dem rohrförmigen Preßzylinder und
dem Masserohr, ferner zwischen diesem und dem Kern statt, die unnötig ist.
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Um die Schwierigkeiten des Erzeugens eines gerade ausreichenden Gegendruckes
zu überwinden, hat man ferner bei derartigen Strangpreßvorrichtungen vorgeschlagen,
den Kern im Innern des Freßzylinders in seiner Achsrichtung hin und her verschiebbar
zu lagern. Dadurch aber wird der Aufbau der Einrichtung verwickelt und verteuert,
ohne daß eine Leistungs- oder Gütesteigerung erreicht werden könnte.
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Schließlich ist vorgeschlagen worden, zur Behebung der erwähnten
Schwierigkeiten zugleich zwei Alaßnahmen anzuwenden. Einerseits wird vorgeschlagen,
den Gegendruck zum Durchführen des Pressens dadurch zu erzeugen, daß das Nustrittsende
des Preßzylinders (bIatrize) kegelig verengt wird. Das hat aber den besonderen Nachteil,
daß die Form nicht in ihrer ganzen Länge einen gleichen Ouerschnitt haben kann.
Es ist aber selbstverständlich das Herstellen einer solchen Form. besonders wenn
es sich nicht um einen auf der Drehbank herstellbaren Querschnitt handelt. besonders
schwierig und kostspielig.
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Vor allem ist nicht zu erwarten, daß es stets sogleich gelingt, gerade
diejenige kegelige Verengung am Austrittsende zu treffen, die zur Erzeugung des
erforderlichen Gegendruckes benötigt wird. Die zweite Niaßnahme hei diesem bekannten
Verfahren besteht darin, für einen bestimmten Temperaturverlauf der zu verarbeitenden
Nasse zu sorgen, und zwar wird in der Weise vorgegangen. daß die Temperatur in der
Preßrichtung ansteigt, also am Eintrittsende am niedrigsten. am .Nustrittsende am
höchsten ist. Dieses hekannte Verfahren leidet also ebenfalls wie das bereits geschilderte
daran, daß es an einem bestimmten Temperaturverlauf gehunden ist, was selbstverständlich
entweder erhöhte Aufmerksamkeit des Pressers oder das Vorhandensein selbsttätiger
Temperaturregler erforderlich macht. Dabei ist aber das genaue Innehalten des Temperaturverlaufes
außerordentlich wichtig. da die Masse zufolge der kegelig verengten ,ustrittsöffnuno
kurz vor ihrem Austritt aus der Strangpresse nochmals plastisch verformt wird. Man
muß also sehr sorgsam darauf achten, daß die Masse am Austrittsende gerade noch
so viel Verformbarkeit vor dem lLfherg-ang in den endgültig gehärteten Zustand hat.
welcher nämlich ein Verfornien nicht mehr gestatten würde. daß ein Lockern des Gefüges
nicht mehr eintritt.
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Die Erfindung betrifft ein Strangpreßverfahren zum Herstellen endloser
rohrförmiger Freßstücke beliebigen Querschnittes aus Kunstharz oder Kunstharz enthaltenden
Preßmassen in am Austrittsende offenen Formen, die über ihre ganze Länge heheizt
sind. Es wird nach der Erfindung vorgeschlagen. die Preßmasse bei einem derartigen
Temperaturverlauf auf einen Dorn solcher Länge zu drücken, daß der zum Pressen erforderliche
Gegendruck durch die zufolge natürlichen Schrumpfens des Preßlings sich einstellende
Reihung zwischen diesem und dem Dorn erzeugt wird. Während es sich bei den bekannten
Verfahren hinsichtlich des Temperaturverlaufes darum handelt. den Preßzllinder an
einer Stelle in bestimmter Weise zu beheizen. an anderer ehenso zu
kühlern,
erfolgt das Regeln des Temperaturverlaufes beim Verfahren nach der Erfindung einfach
dadurch, daß der Preßling mehr oder weniger stark abgekühlt wird und dabei in der
erforderlichen Weise auf den Dorn aufschrumpft. Die Höhe des Gegendruckes wird sehr
einfach durch eine entsprechende Länge des Dornes geregelt, was ohne weiteres dadurch
möglich ist, daß der Dorn entweder in seiner Achsrichtung verschiebbar und einstellbar
angeordnet oder auf bestimmte Länge abgeschnitten wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht das Verfahren nach der Erfindung an
Hand einer beispielsweisen Strangpresse. Diese besteht aus einem säulenartigen Gestell
a mit einer Aufsetzplatte b zur Aufnahme des eigentlichen Preßzylinders c, dessen
Beheizung durch Heizkanäle d veranschaulicht wird. Das Beheizen kann erfolgen durch
Heißwasser, Dampf, auf elektrischem Wege od. dgl. Die Form c hat einen Füllraum
e, an den sich der eigentliche Preßraum f anschließt. Am Gestell a verschiebbar
gelagert ist ein Oberdrücker g mit zweckmäßig auswechselbarem Druckstempel h. Der
Oberdrücker g steht mit der Antriebsvorrichtung i, beispielsweise einem hydraulischen
Antrieb, in Verbindung.
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An einer Gestelfplatte j ist der Stahldorn k befestigt, und zwar beim
Ausführungsbeispiel derart, daß der den Preßzylinder f durchsetzende Dorn k in seiner
Achsrichtung verschoben und in beliebiger Lage festgehalten werden kann. Die Wirkungsweise
der Einrichtung ist folgende: In den Füllraum e wird die zu verarbeitende Masse
eingefüllt und dann der Antrieb i derart in Gang gesetzt, daß der Druckstempel Ii
in den Füllraum e eindringt und die Masse mehr und mehr in den Preßzylinder f eindrückt.
Der Arbeitsvorgang spielt sich also, wie dies auch bei den bekannten Strangpreßverfahren
der Fall ist, schrittweise ab. Nach jedesmaligem Rückgang des Oberdrückers g wird
neue Masse in den Füllraum e der Form c eingefüllt. Es bildet sich allmählich auf
dem Dorn k ein endloses Rohrstück m, welches durch das Beheizen der Form c zunächst
in einen plastischen Zustand und schließlich in den gehärteten Zustand übergeführt
wird. Sobald der Preßling m die Form c verläßt, kühlt er sich zufolge der Einwirkung
der Außentemperatur ab und schrumpft auf den Kern k auf. Man hat es in der Hand,
durch Aufschieben von isolierenden Manschetten auf den aus der Preßform c herausragenden
Teil des Preßlings m das Abkühlen langsam vonstatten gehen zu lassen oder beispielsweise
durch einen Luftzug das Abkühlen zu beschleunigen. Man wird im allgemeinen den Dorn
k zunächst übermäßig lang aus der Form c hervorragen lassen und ihn, alsdann allmählich
so weit kürzen, bis das Fressen richtig vonstatten geht. Diese Art des Einstellen
des Gegen druckes durch Kürzen des Kernes ist wesentlich einfacher, als wenn man
wie bei den bekannten Strangpreßverfahren versuchen wollte, durch Ändern des Temperaturverlaufes
oder durch Einstellen der Verengung des Austrittsquerschnittes den erforderlichen
Gegendruck zu erzeugen. Es ist im übrigen durchaus nicht notGh-endiig, daß der Dorn
k aus dem Austrittsende der Form c herausragt, der Dorn k kann also auch bereits
innerhalb der Form c enden. Überhaupt ist ein künstliches Abkühlen des aus der Form
c heraus ragenden Preßlings m nicht erforder lich, weil das Masserohr schon beim
Fressen selbst zufolge der chemischenl Umwandlung unter der Einßvirkung der Hitze
Gase abgibt und es infolge des sen zu einem Schrumpfen kommt. Es tritt also das
Aufschrumpfen des Preßlings auif den Dorn schon innerhalb der Preßform ein. Der
Vorgang während dieses Strangpressens, wird etwa der folgende sein: Die Preßmasse
wird zunächst plastisch und füllt durch den Druck des Preßstempels und andererseits
zufolge des Gegendruckes des fertigen Rohres auf den Dorn den gesamten Innenraum
des Preßzylindiers zwischen Dorn und äußerem Mantel aus, wobei zunächst eine Reibung
sowohl zwischen dem Rohr undl dem Dorn als auch zwischen dem Rohr und der äußeren
Zylinderwan dung entsteht. Beim Weiterwandern der Preßmasse härtet diese allmählich
und schrumpft etwas zusammen.
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Hierdurch wird die Reibung zwischen dem äußeren Mantel und dem härtenden
Rohr sich allmählich verringern, hingegen die Reibung zwischen dem härtenden Rohr
und dem Dorn sich vergrößern. Tritt hier nun noch das Abkühlen des Rohrpreßlings
hinzu, das gegehenenfalls auf künstlichem Wege beschleunigt werden kann, dann hört
schließlich, die Reibung zwischen dem äußeren Mantel und dem gehärteten, bereits
eavasi abgekühlten Rohr auf, während die Reibung auf dem Dorn ihr Höchstmaß erreicht
hat. Wie der Reibungsverlauf im einzelnen sich einstellen wird, hängt von den gegebenen
Verhältnissen ab, wesentlich ist nur, daß der Gcgendrucli am Schluß einzig und allein
durch die Reibung zwischen Dorn und Rohrpreßling erzeugt wird.
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Das Verfahren, nach der Erfindung bedeutet in mehrfacher Hinsicht
eine sentl'iche Vereinfachung. Es kommt weder auf ein genaues Innehalten der Temperatur
an, es genügt im Gegensatz zu bekannten Strangpreßverfahren ein gleichmäßiges Beheizen
der Form c über ihre ganze Länge, so daß abgesehen von einer
Vereinfachung
im .RuM)au die Bedienunt,sweise eine wesentlich leichtere ist. Zufolge Fortfallen
jeder kegeligen Verengung oder. wie an deren Steile vorgeschlagen wurde. zusätzlicher
Klemmbacken kann das erforderliche Profil auf der ganzen Länge der Form glatt durchgearbeitet
werden. was das Herstellen der Einrichtung erleichtert.
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Der Antrieb des Oberdrückers- g, sei es auf hydraulischem. elektrischem
oder sonstigem Wege, kann von Hand oder selbsttätig gesteuert werden. Das Einbringen
neuer Masse in den Füllraum e kann ebenfalls entweder von Hand oder durch mechanische
Niittel erfolgen. Im letzteren Fall kann man die Zubringeeinrichtung mit dem Antrieb
für den Oberdrücker taktmäßig kuppeln. Die zu verarbeitende Al ass,e kann als loses
Pulver, in Form von Leinenschnitzeln, Papierwolle, ebensogut aber auch in Form von
VorpreR-lingen. Tabletten u. dgl. eingebracht werden.
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Zum Beispiel ist es sehr zweckmäßig, vorgepreßte Ringe in den Füllraum
e einzubringen, die zwecks Herumlegens um den Dorn k an einer Stelle geschlitzt
sind.
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Zum Verarbeiten kann jede Art von Kunstharz oder kunstharzhaltiger
Masse gelangen.
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An erster Stelle, weil aus ihr die hochwertigsten Preßstücke hergestellt
werden können, kommen die härtharen Kunstharze oder solche als Bin,demittel -enthaltende
Preßmassen in Frage. Als solche wären zu nennen- die Kunstharze - der Phenoplast-
wie ferner auch der .Rminoplastreihe, die bekanntlich hergestellt werden durch Kondensation
von Phenol oder Kresol oder Harnstoff oder Thioharnstoff oder Harnstoff und Thioharnstoff
oder Dicyandiamid in einem Aldehyd, insbesondere Formaldehyd. Reim Verwenden kunstharzhaltiger
Zulassen können als Füllstoffe solche organischer oder anorganischer Form dienen.
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Aber nicht nur härthare Kunstharze, sondern auch die sog. thermoplastischen
Kunstharz massen hat man bereits zu rohrförmigen Formstücken verarbeitet; auch diese
Massen kommen beim Verfahren nach der Erfindung in Frage. Als eines der vielen Beispiele
für thermoplastische Kunstharzmassen seien diejenigen aus Polyvinylchlorid genannt.
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Versuche haben gezeigt, daß sich im Wege des erfindungsgemäßen Verfahrens
ohne Schwierigkeit Rohre beliebigen Querschnittes und in endloser Länge herstellen
lassen, die in mechanischer, elektrischer und auch in chemischer Hinsicht allen
Anforderungen genügen. Es mag noch erwähnt werden, daß das Verfahren sich selbstverständlich
auch darm anwenden läßt, wenn es sich nicht um Rohre mit nur einem, sondern mit
mehreren Kanälen handelt. Im letzteren Fall wäre ein entsprechender Dorn, also gewissermaßen
ein Mehrfachdorn, anzuordnen.