DE827550C - Verfahren zur Herstellung nicht metallischer, thermoplastischer Einsaetze fuer Dampfkondensrohre - Google Patents

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1952

/ 631 XII139a

für Dampfkondens rohre

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von Einsätzen für Dampfkondensrohre, d. h. Rohre zum Kondensieren und/oder Kühlen von Dämpfen oder Flüssigkeiten. Solche Einsätze bestehen aus einem rohrförmigen Schutzfutter aus nicht metallischem, thermoplastischem Werkstoff, das am Einlaßende des Rohres eingesetzt wird.

Es ist bekannt, Pumpen zum Aufblasen von Luftreifen aus Hartgummi oder ähnlichem Werkstoff herzustellen, indem man zuerst durch ein Spritzverfahren ο. dgl. einen Rohrkörper aus Hartgummimischung erzeugt, den Körper auf einen Dorn setzt und ihn einem äußeren Druck unterwirft, indem man etwa über den in unvulkanisiertem Zustande befindlichen Körper ein Preßwerkzeug zieht und ihn hierauf vulkanisiert. Es ist auch vorgeschlagen worden, hohle Gegenstände, wie Taschenlampenteile, in einer hohlen Vorform aus einer Vinylharzstoffzusammensetzung zu fertigen, indem man die Vorform in eine Matrize setzt und darin Wärme und Flüssigkeitsdruck auf sie wirken läßt, bis sie die Form der Matrize annimmt und hitzebeständig wird. Man hat ferner vorgeschlagen, wenigstens teilweise aus Vinylharzstoffzusammensetzung bestehende Artikel in der Weise herzustellen, daß man einen hitzebeständigen vorgeformten Körper aus der erwähnten Masse herstellt und ihn einer solchen Wärmebehandlung unterwirft, daß er seine endgültige Form annimmt und man ihn hitzebeständig macht.

Man hat ferner bereits die Verwendung verschiedener nicht metallischer Werkstoffe für Kondensrohreinsätze in Vorschlag gebracht, z. B. Weichgummi oder gummiähnliche Stoffe, thermoplastische Kunststoffe, beispielsweise Polyakrylsäureester, in der Wärme erhärtende Werkstoffe des Phenolformaldehyd und Furfurolformaldehydtyps.

Neben einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen Erosion und Korrosion verlangt man von den Einsätzen sehr dünne Wandungen, um eine irgendwie erhebliche Maßdifferenz zwischen der Bohrung des Kondensrohres und der Bohrung des Einsatzes zu vermeiden. Ferner sollen die Einsätze stramm in Rohre von nicht ganz der gleichen Bohrung passen, beispielsweise in Rohre, deren Bohrungen innerhalb der erlaubten Herstellungstoleranzen schwanken können. Praktisch bedeutet dies, daß die Einsätze einen gewissen Grad von ihnen innewohnender Elastizität besitzen müssen und so bemessen sind, daß sie stramm in Rohre des größten Toleranzmaßes und durch Komprimierung auch in Rohre des kleinsten Toleranzmaßes passen. Die Herstellung von Kondensrohreinsätzen, die diesen Anforderungen hinsichtlich kritischer Abmessungen, Wandstärke und Eigenelastizität entsprechen, begegnet ziemlichen Schwierigkeiten. Um diese Aufgäbe zu erfüllen, hat man die Anbringung von Längsschlitzen oder Riefen in den Einsätzen vorgeschlagen. Indessen haben geschlitzte oder geriefte Einsätze den Nachteil, daß eine Wasserschicht oder Haut an den Schlitzen oder Riefen stehenbleiben kann, die eine örtliche Korrosion der Kondensrohre fördert.

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren der Herstellung von nicht metallischen, rohrförmigen Einsätzen für Dampfkondensrohre aus einem rohrförmigen Werkstoff, indem man ein in üblicher Weise durch Spritzverfahren hergestelltes thermoplastisches Kunststoffrohr durch Aufsetzen auf einen Dorn auf Maß bringt, einen oder mehrere Druckwerkzeuge darüber zieht und den Rohrabschnitt hierauf einer Fertigbearbeitung unterwirft, indem man ihn teilweise in einen rohrförmigen Halter einsetzt und den Halter in Umdrehungen versetzt, während man den vorstehenden Abschnitt des Werkstücks auf eine Temperatur erhitzt, bei der es plastisch wird und durch Zentrifugalkraft nach außen getrieben wird, so daß am äußeren Ende ein Flansch gebildet wird, worauf man den Flansch an seinem Umfang außen nach rückwärts umbiegt und am Ende des Rohres einen Rand herstellt.

Als thermoplastischer Kunststoff wird erfindungsgemäß vorzugsweise Polyäthylen oder andere thermoplastische Stoffe, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, verwendet. Vorzugsweise wird das Polyäthylen in Form von Rohren gespritzt, deren Innendurchmesser um ein geringes größer als der erforderliche innere Fertigdurchmesser ist und in einer etwas größeren Wandstärke als der des Fertigmaßes, denn die so durch Spritzen hergestellten Rohre werden einem Ziehprozeß oder einem anderen Arbeitsgang unterworfen, in dem sie auf das richtige Fertigmaß gebracht werden.

Ein Verfahren zur Herstellung von Kondensrohreinsätzen gemäß der Erfindung aus nicht metallischem Werkstoff, beispielsweise Polyäthylen, ist in einem Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen veranschaulicht, in diesen ist

Fig. ι ein Längsschnitt eines durch Spritzverfahren hergestellten Rohres, aus dem ein Einsatz durch eine Maß- und Fertigbearbeitung hergestellt werden soll;

Fig. 2 zeigt in einem Teillängsschnitt den Arbeitsgang zur Herstellung des Größenmaßes;

Fig. 3 und 4 veranschaulichen einige Stufen der Fertigbearbeitung; Fig. 5 stellt den fertigen Kondensrohreinsatz dar.

Die erste Verfahrensstufe der Herstellung eines Kondensrohreinsatzes besteht darin, daß man ein Rohr ι aus nicht metallischem, thermoplastischem Werkstoff, im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Polyäthylen, nach dem üblichen Spritzverfahren so herstellt, daß die Bohrung des Rohres eben ein wenig größer als die des fertigen Einsatzes ist. Das Rohr wird über einen Dorn 2 gezogen, dessen Durchmesser der Bohrung des fertigen Einsatzes entspricht. Ein Ziehwerkzeug 3 wird über das vordere Ende des Dorns 3 und genügend weit über das Rohr vorgetrieben, so daß ein zweites Werkzeug 4 auf den Dorn und das Rohr aufgesetzt werden kann. Das vordere Ende des Dorns ist in seinem Durchmesser 5 etwas eingezogen, und das Werkzeug 4 hat solche Abmessungen, daß es das Ende des Rohres auf der Verjüngung des Dorns komprimiert und darauf festsetzt.

Das Ziehwerkzeug 3, das in den Grenzen von g₀ 0,0254 bis 0.127 mm kleiner ist als der Durchmesser des fertigen Einsatzes, wird dann vorsichtig das Rohr entlang fast bis zu dessen anderem Ende gezogen, wo das Werkzeug durch eine nicht dargestellte Vorrichtung festgemacht wird, um ein Zurückgehen desselben gegen das vordere Ende des Dorns zu verhindern. Tn dieser Verfahrensstufe wird das thermoplastische Rohr auf eine Temperatur erhitzt, bei der es hinreichend plastisch wird, um die durch den Ziehprozeß hervorgerufenen Spannungen aufzuheben. Bei Verwendung von Polyäthylen geschieht dies mit Erfolg durch Eintauchen des Rohr- und Dornzusammenbaus während weniger Minuten in kochendes Wasser. Nach dem Erwärmen wird das Ganze auf Zimmertemperatur abgekühlt und das Rohr von dem Dorn abgezogen.

Die in üblicher Weise durch Spritzen gefertigten und auf Maß gebrachten Polyäthylenrohre werden dann einer Fertigbearbeitung unterzogen, bei der ein Ende jedes Rohres nach außen über- bzw. umgebogen und so ein Flansch 6 gebildet wird, der das Ende des Koiidensrolires zu fassen vermag. Die Herstellung des Flansches erfolgt, indem man das maßhaltige Rohr in ein Metallrohr 8 einführt, dessen Bohrung dem Außendurchmesser des thermoplastischen Rohres entspricht und einen Teil des Rohres aus dem Metallrohr nach außen vorstehen läßt. Das Metallrohr wird hierauf in ein Drehbankfutter oder in eine andere nicht dargestellte Vorrichtung an sich bekannter Bauart eingespannt, die sich mit einer überwachten Geschwindigkeit, und zwar mit einer anfänglichen Geschwindigkeit von 50 bis 60 Umdrehungen je Minute dreht, während das vorragende thermoplastische Material mäßig erhitzt wird, bis es eine durchwegs plastische Konsistenz annimmt. Bei Verwendung von Poly-

then liegt die Temperatur zwischen ι ίο und 130⁰C. Die Drehgeschwindigkeit wird dann auf ungefähr 400 bis 600 Umdrehungen je Minute erhöht, bis die erweichte plastische Masse durch die Zentrifugalkraft gleichmäßig nach außen getrieben und so ein breiter flacher Flansch 6" gebildet wird. Die Drehung wird dann stillgesetzt und der Flansch wird mittels eines erhitzten Werkzeuges 9 rückwärts umgebogen, dessen abgeschrägter Mittelzapfen von einer ringförmigen Aussparung umgeben ist. Die äußere Wand der Aussparung drückt den plastischen Stoff um das Ende des Metallrohres 8 und erzeugt den rückwärts gebogenen Rand 6 am Ende des plastischen Rohres auf die richtigen äußeren Abmessungen, während der abgeschrägte mittlere Zapfen in die Mündung des plastischen Rohres gedrückt wird und etwaige innere Ungleichheiten ausglättet. Das Werkzeug 9 schneidet ferner etwaiges überschüssiges Material ab. Der fertige Kondenseinsatz wird aus dem Inneren des abgekühlten Metallrohres 8 entfernt. Auf Wunsch kann das innere Ende des Einsatzes auf geeignete Weise, beispielsweise durch Ausdrehen, ausgekehlt werden. Man hat bereits Flansche an zylindrischen Hohlkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen durch Zentrifugalkraft und Wenden des frei tragenden Endteiles hergestellt (Patentschrift 711 567).

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Verfahren zur Herstellung eines nicht metallischen, thermoplastischen rohrförmigen Einsatzes für Dampfkondensrohre aus einem rohrförmigen Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß das durch übliches Spritzen hergestellte thermoplastische Kunststoffrohr auf richtiges Maß gebracht wird, indem man den Rohrabschnitt auf einen Dorn (2) aufsetzt und ein Werkzeug oder Werkzeuge (3) darüberzieht, worauf das maßhaltige Werkstück teilweise in einen rohrförmigen Halter (8) eingeführt und der Halter in Umdrehung versetzt wird, während man den daraus vorstehenden Abschnitt auf eine Temperatur erhitzt, bei der er plastisch wird und durch Zentrifugalkraft nach außen getrieben und so an seinem äußeren Ende ein Flansch (6") gebildet wird, worauf der äußere Umfang des Flansches rückwärts umgebogen wird und am äußeren Ende des Rohres einen ringförmigen Rand (6) herstellt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Größenmaß herstellende Arbeitsgang bei normaler Temperatur durchgeführt und das maßhaltige Werkstück in den gewünschten Abmessungen während einer Wärmebehandlung zum Zwecke der Beseitigung der Materialspannungen und einer darauf folgenden Abkühlung gehalten wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Polyäthylen als thermoplastischer Werkstoff verwendet wird.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 711 567.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   2718 12.51