DE10129951A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines diffusionsdichten Hohlkkörpers - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines diffusionsdichten HohlkkörpersInfo
- Publication number
- DE10129951A1 DE10129951A1 DE2001129951 DE10129951A DE10129951A1 DE 10129951 A1 DE10129951 A1 DE 10129951A1 DE 2001129951 DE2001129951 DE 2001129951 DE 10129951 A DE10129951 A DE 10129951A DE 10129951 A1 DE10129951 A1 DE 10129951A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- corona discharge
- hollow body
- tool
- ignitable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 32
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
- C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
- B05D2201/02—Polymeric substrate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/22—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes
- B05D7/222—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to internal surfaces, e.g. of tubes of pipes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung eines diffusionsdichten, vorzugsweise aus einem Kunststoff bestehenden Hohlkörpers ist so ausgebildet, daß in den Hohlkörper (3) ein zündfähiges Gas geführt und dies gleichzeitig oder anschließend mittels einer Koronaentladung gezündet wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines diffusionsdichten Hohlkörpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
- Ein derartiges Verfahren ist aus der WO 99/49991 bekannt. Darin wird gezeigt und beschrieben, wie ein Hohlkörper aus Kunststoff, insbesondere aus PET durch Zünden eines in den Innenraum zugeführten zündfähigen Gases mittels elektromagnetischer Wellen so behandelt wird, daß die Wandung diffusionsdicht wird. Allerdings ist dieses Verfahren nur bei relativ hohen Temperaturen möglich, die neben Beeinträchtigungen der molekularen Struktur des Kunststoffes insgesamt auch fertigungstechnisch Nachteile mit sich bringen.
- Darüber hinaus werden Hohlkörper, insbesondere solche, die als Druckschläuche Verwendung finden, in unterschiedlichsten Gebieten eingesetzt.
- So finden Druckschläuche beispielsweise im Automobilbau Verwendung, wo sie zum Transport von Kühlmitteln dienen, um Klimaanlagen zu betreiben.
- Um diese Druckschläuche diffusionsdicht zu erhalten, so daß verhindert wird, daß schädliche Gase des Kühlmittels durch die Wandung des Druckschlauches in die Atmosphäre gelangen, wird in der WO 00/15994 vorgeschlagen, einen solchen Druckschlauch aus mehreren Einzelschläuchen herzustellen, wobei die Einzelschläuche durch Vulkanisation miteinander verbunden werden.
- Allerdings werden beim Vulkanisationsprozeß Vulkanisationsmittel verwandt, die die stoffliche Reinheit der Materialien beeinflussen und sich ungünstig auf die Qualität des Produktes auswirken.
- Überdies erfolgt die Vulkanisation unter Wärmeanwendung, wobei es in den Berührungsbereichen der Einzelschläuche ebenfalls zu mehr oder weniger starken Materialvermischungen der zum Teil aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Einzelschläuche kommt. Die den einzelnen Materialien in reiner Form innewohnenden Eigenschaften, die durch den Verbund der Einzelschläuche jeweils für sich genutzt werden sollen, um die genannte Diffusionsdichtigkeit in ausreichendem Maße herstellen zu können, wird dadurch naturgemäß konterkariert, so daß diese Druckschläuche weder die zuvor theoretisch ermittelten Eigenschaften aufweisen, noch im gewünschten Umfang reproduzierbar sind.
- Zwar besteht die Möglichkeit, diese negative Schlauchqualität durch den Einsatz von mehr Material, also einer größeren Wanddicke, herabzusetzen, jedoch führt dies durch höheren Material- und Herstellungsaufwand zu unerwünschten Mehrkosten. Darüber hinaus ist mit dieser Überdimensionierung eine Gewichtserhöhung verbunden, die gerade im Automobilbau vermieden werden soll, zumindest gehen alle Anstrengungen dahin, das Gewicht eines Fahrzeuges zu reduzieren.
- Weiter ist es bekannt, solche Verbundstoffschläuche durch Koextrusion herzustellen, wobei beide Stoffe heiß schmelzfließend durch eine gemeinsame, mindestens zweispaltige Düse gepreßt und anschließend direkt gemeinsam kurzfristig im Verbund abgekühlt werden.
- Auch hier treten die zuvor zur Vulkanisation beschriebenen Nachteile auf.
- Eine sicherlich befriedigende Diffusionsdichtigkeit bieten metallische sowie Weltrohre, die jedoch in vielen Bereichen nicht oder nur bedingt einsetzbar sind, da ihnen die notwendige Flexibilität fehlt. Hinzu kommt, daß sie relativ teuer und schwer sind, so daß ein optimaler Einsatz nicht möglich ist.
- Die genannten Verbundstoffschläuche sind im wesentlichen nur geeignet, Medien zu führen, die sowohl hinsichtlich des Drucks als auch der Temperatur bestimmte Werte nicht überschreiten.
- So fordert beispielsweise der als Kühlmittel der Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges eingesetzte Fluorkohlenwasserstoff (FKW) eine Temperaturbeständigkeit des Druckschlauches von maximal 140°C und eine Druckbeständigkeit von 15-30 bar.
- Aus ökologischen Gründen gehen Forderungen mehr und mehr dahin, auf den Einsatz von FKW als Kühlmittel zu verzichten und statt dessen das insoweit unschädliche Kohlendioxyd (CO2) einzusetzen. Allerdings sind hierbei die Anforderungen an den Druckschlauch ungleich höher. So wird eine Temperaturbeständigkeit bis 180°C und eine Druckbeständigkeit bis 160 bar verlangt, die jedoch die bekannten, nicht metallischen Druckschläuche nicht aufweisen.
- Bei Einsatz des CO2 als Kühlmittel besteht demnach die Gefahr, daß durch Diffusion permanent ein bestimmter Anteil entweicht, so daß einerseits die Betriebssicherheit eingeschränkt und andererseits eine unzulässige häufige Nachfüllung von Kühlmittel erforderlich ist.
- Natürlich beschränkt sich die geschilderte Problematik nicht auf diese Druckschläuche, die im Automobilbau Verwendung finden, sondern ist überall dort gegeben, wo die genannten Bedingungen auftreten.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß die Diffusionsdichtigkeit von Hohlkörpern verbessert wird.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
- Durch das neue Verfahren werden zwei wesentliche Dinge erreicht, nämlich zum einen eine Veränderung der den Gasen ausgesetzten Oberfläche der Einzelhohlkörper in der Form, daß eine diffusionsdichte Schicht durch molekulare Veränderung der Hohlkörpermaterialien erzeugt wird und zum anderen, daß sich an diesen Oberflächen Adhäsionskräfte ausbilden, die für einen festen Verbund der einzelnen Hohlkörper sorgen.
- Durch die Koronaentladung detoniert das zündfähige, reaktive Gas kontrolliert, wodurch sich Polymerschichten auf den Oberflächen bilden, die eine Barriereeigenschaft des Materials schaffen, durch die eine Gaspermeation unterbunden, zumindest aber gemindert wird. Dabei kann als Gas ein solches auf der chemischen Basis von Alkane, Alkene, Alkyne sowie aromatischen Verbindungen wie beispielsweise Azetylen, Ethen, Methan, Propan oder ähnliche eingesetzt werden. Durch die elektrische Koronaentladung werden insbesondere durch die Verwendung ionisationsfähiger Gase, beispielweise Argon, Neon, Krypton, Helium, Stickstoff oder ähnliches sowie deren Gemische besonders viele und gleichmäßige Haftzentren an den Teilhohlkörperoberflächen geschaffen, die die ausreichende Adhäsion für einen innigen Verbund der durchaus aus unterschiedlichen Materialien bestehenden Einzelhohlkörper führt.
- Die genannten Polymerschichten, die sich an den Oberflächen niederschlagen, sind je nach Art und Beschichtungszeit relativ dünn, so daß sie dort, wo sie unmittelbar mit dem geführten Medium in Berührung kommen, insbesondere aufgrund der hohen Drücke und relativ hohen Strömungsgeschwindigkeiten, dauerhaft keinen Schutz bieten.
- Die auf den Oberflächen der Einzelhohlkörper gebildeten Polymerschichten jedoch kommen nicht mit dem Medium in Kontakt, so daß, wie sich überraschend gezeigt hat, hier eine ausreichende, unabhängig von dem herrschenden Mediendruck, dauerhafte Barriereschicht vorliegt.
- Die Koronaentladung selbst wird durch zwei mit einem Wechselstrom gespeiste Elektroden erzeugt, von denen eine im Inneren des Hohlkörpers oder in seinem Öffnungsbereich angeordnet ist, während die andere als ein den Hohlkörper außen umschließendes Werkzeug ausgebildet ist.
- Dabei bildet dieses Außenwerkzeug gleichzeitig ein Widerlager für den Hohlkörper bei der durch die Detonation des zündfähigen Gases oder durch anderweitig erzeugten Druck erfolgenden radialen Ausdehnung der Einzelhohlkörper, wodurch erst der für einen innigen Verbund notwendige Anpreßdruck aufgebracht wird.
- Da es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um eine diskontinuierliche Fertigung handelt, kann in vorteilhafter Weise eine Qualitätskontrolle durchgeführt werden, da die Koronaentladung auf Materialfehler reagiert und diese Reaktion für Signalzwecke und damit Sicherungszwecke genutzt werden kann.
- Prinzipiell können verschiedenartige Materialien auf diese Art und Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise metallische und/oder nichtmetallische, wie Kunststoffe.
- Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gas, insbesondere das ionisierbare Gas, in einen geschlossenen Kreislauf recyclet und wiederverwendet wird, wodurch sich eine hinsichtlich der Produktionskosten sehr günstige Fertigung ergibt.
- Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
- Das erfindungsgemäße Verfahren sowie Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
- Es zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines erfindungsgemäßen Werkzeuges,
- Fig. 2 einen in das Werkzeug eingelegten Hohlkörper gleichfalls in einer schmatischen Draufsicht,
- Fig. 3-6 verschiedene Ausführungsvarianten des Hohlkörpers nach der Erfindung in unterschiedlichen Verfahrensstadien jeweils in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 7 u. 8 jeweils verschiedene Verfahrensschritte in einer schematischen Draufsicht auf das Werkzeug und den Hohlkörper,
- Fig. 9 u. 10 die Verfahrensschritte nach den Fig. 7 und 8 jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht des Hohlkörpers,
- Fig. 11 u. 12 Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung jeweils in einer Seitenansicht,
- Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer schematischen Seitenansicht,
- Fig. 14 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 13,
- Fig. 15 die Vorrichtung nach Fig. 13 in einer weiteren Arbeitsposition,
- Fig. 16 die Vorrichtung nach den Fig. 13-15 in einen Produktionsablauf integriert in einer schematischen Darstellung,
- Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gleichfalls in einer schematischen Ansicht.
- In der Fig. 1 ist ein eine Gegenelektrode bildendes, die Mantelfläche eines einwandigen Hohlkörpers 3 umschließendes Werkzeug 1 dargestellt, das eine Aufnahme 2 aufweist, in die der einwandige Hohlkörper 3 zur Bearbeitung einlegbar ist.
- In der Fig. 2 ist ein Hohlkörper 3 erkennbar, der aus mehreren Einzelhohlkörpern 4 besteht, die einander konzentrisch umschließen und in diesem Verfahrensstadium jeweils mit einem geringen Ringspalt 5 zueinander in dem Werkzeug 1 angeordnet sind, wobei der Hohlkörper 3 bzw. die Einzelhohlkörper 4 schlauchförmig ausgebildet sind.
- In der Fig. 3 ist ein einwandiger Hohlkörper 3 erkennbar, während in der Fig. 4 der Hohlkörper 3 zweiwandig aufgebaut ist, wobei die Einzelhohlkörper 4 fest miteinander verbunden sind.
- In den Fig. 5 und 6 sind weitere Ausführungsvarianten eines schlauchartigen Hohlkörpers 3 gezeigt, wobei der Hohlkörper in der Fig. 5 aus drei Einzelhohlkörpern 4 und der in der Fig. 6 aus fünf Einzelhohlkörpern 4 besteht.
- Bei allen gezeigten mehrwandigen Hohlkörpern 3 können die Einzelhohlkörper 4 jeweils aus einem anderen Kunststoff bestehen, beispielsweise EPDM, PA, FKM, PP und PTFE. Denkbar ist auch, einen Einzelhohlkörper als Zwischenlage aus einem dünnwandigen Metall einzubringen. Grundsätzlich sind elektrisch leitende, elektrisch halbleitende und elektrisch nicht leitende Materialien einsetzbar. In der Fig. 7 ist ein erster Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Dabei ist der aus mehreren Einzelhohlkörpern 4 zusammengesetzte Hohlkörper 3, wie er in der Fig. 2 gezeigt ist, in die Aufnahme 2 des Werkzeugs 1 eingesetzt.
- In der Mitte der Aufnahme 2 der Gegenelektrode 1 ist eine axial verschiebbare und positionierbare Koronaelektrode 6 angeordnet, die über eine Hochspannungsleitung 10 an einen hochfrequenten Hochspannungsgenerator 8, der über eine Netzleitung 11 mit elektrischer Netzenergie versorgt wird, angeschlossen ist.
- Über eine Masseleitung 9 ist die Gegenelektrode 1 ebenfalls mit dem Hochspannungsgenerator 8 verbunden.
- Wenn dieser eingeschaltet ist, wird die hochfrequente Hochspannung über die Leitungen 9, 10 an die Koronaelektrode 6 und die Gegenelektrode 1 übertragen, wodurch sich zwischen der Koronaelektrode 6 und der Innenwand der Gegenelektrode 1 ein raumfüllendes elektrisches Entladungsfeld 7 entwickelt. Dies durchdringt mit seinen Feldlinien voll- und allflächig die Einzelhohlkörper 4 mit der Folge, daß sich auf deren Oberflächen eine Vielzahl von Haftzentren mittels ionisierbarer Gase zur Erzeugung von Adhäsionskräften bilden.
- Gleichzeitig ist die Durchführung einer Materialkontrolle möglich, da das Koronafeld beim Durchdringen der Feldlinien auf stoffliche Fehler reagiert, was entsprechend festgestellt und ausgewertet werden kann.
- Um einen Kurzschluß zwischen der Gegenelektrode 1 und der Koronaelektrode 6 zu verhindern, wodurch sich das gewünschte Koronafeld nicht aufbauen würde, wird wenigstens eine der beiden Elektroden mit einem geeigneten elektrisch nicht leitenden Dielektrikum versehen.
- Gleichzeitig mit der Zuführung des ionisierbaren Gases wird ein zündfähiges Gas in den Hohlkörper 3 eingebracht und durch die Koronaentladung gezündet. Dabei erfolgt eine kontrollierte Detonation, durch die sich auf den Oberflächen der Einzelhohlkörper Polymere ausbilden, die eine diffusionsdichte Barriere für durch den Hohlkörper geführte oder in diesem gehaltene Gase oder in Flüssigkeit gelöste Gase bilden.
- Dabei kann der Detonationsdruck die Einzelhohlkörper 4 so aneinanderpressen, daß durch die zuvor beschriebenen vorhandenen Adhäsionskräfte eine feste Verbindung der Einzelhohlkörper erfolgt.
- Denkbar ist aber auch, daß durch die Zufuhr eines geeigneten Druckmediums, beispielsweise des ionisierbaren Gases, die einzelnen Hohlkörper aneinander gepreßt werden.
- In der Fig. 8 ist die Druckrichtung mit dem Bezugszeichen 17 versehen. In jedem Fall dient die Gegenelektrode 1 bzw. die Wandung der Aufnahme 2 als Widerlager.
- Über eine Mediumzufuhr 13, die über ein Ventil 14 regelbar ist, wird das Druckmedium, das aus dem zündfähigen sowie dem ionisierbaren oder einer Mischung aus beiden Gasen bestehen kann, in das Innere des Hohlkörpers geleitet. Über eine Mediumabführung 15, die über ein Ventil 16 steuerbar ist, wird das Gas nach Funktion abgeführt und zweckmäßigerweise wieder aufbereitet und in den Produktionsablauf zurückgeführt.
- In den Fig. 9 und 10 sind die Hohlkörper 3 entsprechend den Darstellungen in den Fig. 7 und 8 in einer geschnittenen Seitenansicht gezeigt. Dabei ist zu erkennen, daß die Koronaelektrode 6 gleichzeitig als Gaszuführung 19 dient, an deren dem Hohlkörper 3 zugewandten Ende das Gas 18 austritt.
- In den Fig. 11 und 12 sind verschiedene Ausführungsformen der Koronaelektrode 6 gezeigt, wobei die Koronaelektrode nach Fig. 11 im Sinne einer Punktausströmung ausgebildet ist, während die Koronaelektrode 6 nach der Fig. 12 eine Flächenausströmung des Gases ermöglicht.
- Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in den Fig. 13-15 dargestellt. Dabei kann das Werkzeug 1 oberseitig durch ein Kopfteilwerkzeug 20 und unterseitig durch ein Fußteilwerkzeug 21 verschlossen werden, wobei beide zur Bestückung mit einem Hohlkörper axial bewegbar und das Kopfteilwerkzeug 20 überdies verschwenkbar ist. Sowohl das Kopfteilwerkzeug 20 wie auch das Fußteilwerkzeug 21 sind auf Führungsholmen 22 axial verschiebbar geführt.
- In dem Fußteilwerkzeug 21 ist zentrisch die Koronaelektrode 6 befestigt, so daß diese gemeinsam mit dem Fußteilwerkzeug 21 in das Werkzeug 1 ein- und ausfahrbar ist.
- Über Ventilschrauben 23 sind Kanäle 25 und Strömungsöffnungen 26, die in dem Kopfteil 20 und dem Fußteil 21 vorgesehen sind, steuerbar. Diese konstruktive Ausbildung ist besonders deutlich in der Fig. 14 erkennbar. Dabei können durch die Ventilschrauben 23 Gasströme auf Teilflächen des Hohlkörpers 3 bzw. der Einzelhohlkörper 4 zentral oder dezentral einwirken.
- In der Fig. 15 ist die Vorrichtung nach Fig. 13 in Funktionsstellung gezeigt, bei der das Werkzeug 1 durch das Kopfteilwerkzeug 20 und das Fußteilwerkzeug 21 verschlossen ist.
- In der Fig. 16 ist eine vollständige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erkennbar, wobei das Werkzeug 1 gemeinsam mit dem Kopfteilwerkzeug 20 und dem Fußteilwerkzeug 21 eine Funktionsstellung einnimmt, wie sie auch in der Fig. 15 dargestellt ist.
- Dem Werkzeug 1 ist der hochfrequente Hochspannungsgenerator 8 zugeordnet, mit den bereits beschriebenen Funktionsteilen.
- Mit dem Hochspannungsgenerator 8 ist ein Kontrollmodul 27 verbunden, das der Erfassung und Steuerung von Regelungs- und Kontrollelementen dient, die eine protokollierbare Qualitätssicherung des herzustellenden Produktes ermöglichen.
- In einem Druckerzeuger 28, der an einen Medienbehälter 29 angeschlossen ist und mit dem ein darin befindliches gasartiges Medium unter Druck setzbar ist, das über Zuleitungen 30, 31 in dem im Werkzeug befindlichen Hohlkörper geführt wird, kann der für die Fertigung erforderliche Preßdruck, im Bedarfsfall auch ein Niederdruck, erzeugt werden. Der Druck 10 preßt, wie in der Fig. 10 dargestellt, über die Seitenwände der Einzelhohlkörper 4 gegen die Wandung des Werkzeuges 1, um so einen festen Verbund der Einzelhohlkörper 4 zu erreichen.
- Dem Drucksystem sind Druckausgleichsbehälter 34 mit Filtern und Ausströmventilen zu Reinigungszwecken zugeordnet. Die Druckausgleichsbehälter 34 dienen der Aufnahme der Luft, die aus den Luftspalten zwischen den Einzelhohlkörpern 4 beim Einströmen des Gases entweicht. Über eine Leitung 32 kann der Mediumbehälter 29 befüllt werden, wobei auch dieser Leitung 32 ein Ventil 33 zugeordnet ist.
- In der Fig. 17 schließlich ist eine Vorrichtung zur automatischen Fertigung von diffusionsdichten Hohlkörpern aus Kunststoff, insbesondere von Druckschläuchen, wobei einzelne Bearbeitungsstationen mit den Ziffern I-VIII bezeichnet sind.???
- Auf einer Drehvorrichtung 35 können ein oder mehrere Werkzeuge 1 angeordnet sein, die taktweise in Umfangsrichtung verfahren werden.
- In der Position I können Einzelschlauchteile manuell in das Werkzeug 1 eingelegt werden, während in der folgenden mit II bezeichneten Stellung die Koronaelektrode in das Werkzeug 1 eingeführt wird.
- Über einen Speicher 36 können automatisch vorgefertigte Schlauchteile, also Hohlkörper 3, in einheitlicher oder unterschiedlicher Materialart in das Werkzeug 1 eingefahren werden.
- In der Position IV ist dem Werkzeug 1 ein Extruder 40 zugeordnet, mit dem schmelzflüssige, zu Schläuchen extrudierte Hohlkörper 3 in das Werkzeug 1 geführt werden. Mit einer Schneideinrichtung 41 werden die Hohlkörper 3 entsprechend abgelenkt.
- Im folgenden, Position V, ist dem Werkzeug 1 ein Behälter 38 zugeordnet, von dem über eine Zuführleitung 39 gasförmige, flüssige oder rieselfähige Hilfsstoffe, die für eine optimale Fertigung notwendig sein können, zugeführt werden.
- In Position VI ist ein Magazin 37 vorgesehen, das vergleichbar dem Speicher 36 vorgefertigte Einzelhohlkörper oder Hohlkörper 3 enthält, die in das Werkzeug 1 führbar sind.
- In der Position VII schließlich erfolgt die eigentliche, vorbeschriebene Koronaentladung, wobei das reaktive, zündfähige und/oder ionisierbare Gas zugeführt wird.
- Nachfolgend erfolgt in der Position VIII eine Entnahme des fertigen, diffusionsdichten Hohlkörpers. Bezugszeichenliste 1 Gegenelektrode
2 Aufnahme
3 Hohlkörper
4 Einzelkörper
5 Ringspalt
6 Koronaelektrode
7 Koronaentladungsfeld
8 Hochspannungsgenerator
9 Masseleitung
10 Hochspannungsleitung
11 Leitung
12 Leitung
13 Mediumzuführung
14 Ventil
15 Mediumabführung
16 Ventil
17 Druck
18 Gasmolekül
19 Gaszuführung
20 Kopfteilwerkzeug
21 Fußteilwerkzeug
22 Führungshalter
23 Ventilschraube
24 Mittenbohrung
25 Kanal
26 Strömungsöffnung
27 Kontrollmodul
28 Druckerzeuger
29 Mediumbehälter
30 Zuleitung
31 Zuleitung
32 Leitung
33 Ventil
34 Druckausgleichsbehälter
35 Drehvorrichtung
36 Speicher
37 Magazin
38 Mediumspeicher
39 Zuführung
40 Extruder
41 Schneideinrichtung
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung eines diffusionsdichten, vorzugsweise aus einem
Kunststoff bestehenden Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Hohlkörper (3) ein zündfähiges Gas geführt und dies gleichzeitig oder
anschließend mittels einer Koronaentladung gezündet wird.
2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei der Hohlkörper (3),
vorzugsweise in Form eines Druckschlauches, aus mehreren,
aneinanderliegenden Einzelhohlkörpern (4) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einzelhohlkörper (4) zunächst mit geringem Spaltabstand zueinander ineinander
gebracht werden, dann in die gebildeten Hohlräume (5) ein zündfähiges und ein
ionisierbares Gas oder ein Gemisch aus beiden geführt und dies anschließend
einer Koronaentladung ausgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
zündfähige bzw. ionisierbare Gas oder Reste des zündfähigen Gases nach der
Koronaentladung abgeführt und zur Wiederverwertung aufbereitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aus
Kunststoff bestehende Einzelhohlkörpern (4) ein Hohlkörper aus Metall
gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das
ionisierbare Gas eingeführt, dann einer Koronaentladung ausgesetzt und
anschließend das zündfähige Gas eingeführt und danach erneut eine Koronaentladung
durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig das
ionisierbare und das zündfähige Gas eingebracht und gleichzeitig oder danach
der Koronaentladung ausgesetzt werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeug (1) vorgesehen ist, das eine
Aufnahme (2) aufweist, die in ihrer Querschnittskontur der Querschnittskontur des
Hohlkörpers (3) entspricht und die diesen zumindest mantelseitig umschließt
und daß eine Koronaelektrode (6) vorgesehen ist, die in den Hohlkörper (3)
oder dessen Öffnungsbereich ragt, wobei das Werkzeug (1) als Gegenelektrode
ausgebildet ist, die über eine Masseleitung (9) an einen Hochspannung
erzeugenden Generator (8) angeschlossen ist, während die Koronaelektrode (6) über
eine Hochspannungsleitung (10) mit dem Generator (8) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Koronaelektrode (6) als Gasaustriebsdüse ausgebildet ist, die mit einem Gasbehälter
verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (1)
und/oder die Koronaelektrode (6) mit einem Dielektrikum versehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Kontrollmodul (27) mit dem Werkzeug (1), der Koronaelektrode (6) oder dem
Hochspannungsgenerator (8) verbunden ist, mit dem materialfehlerbedingte
Veränderungen der Koronaentladung feststell- und auswertbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (1)
mit Kanälen (25) versehen ist, in denen Strömungsöffnungen (26) vorgesehen
sind, mit denen das Gas zuführbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas oder
Gasgemisch nach der Koronaentladung in eine Aufbereitungsstation führbar ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001129951 DE10129951A1 (de) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines diffusionsdichten Hohlkkörpers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001129951 DE10129951A1 (de) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines diffusionsdichten Hohlkkörpers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10129951A1 true DE10129951A1 (de) | 2003-01-09 |
Family
ID=7688963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2001129951 Withdrawn DE10129951A1 (de) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines diffusionsdichten Hohlkkörpers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10129951A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005115640A1 (de) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Veritas Ag | Formkörper mit aufdampf-sputterschichten |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2601623A1 (fr) * | 1986-07-18 | 1988-01-22 | Antoine Antoine | Dispositif de traitement de surface, par effet corona, d'objets creux en matiere plastique, de forme quelconque |
| EP0679826A1 (de) * | 1994-04-28 | 1995-11-02 | Ems-Inventa Ag | Extrudierte Mehrschicht-Polymer-Schlauch- oder Rohrleitung |
| DE19515069A1 (de) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Suratech Gmbh | Verfahren zur Herstellung anorganischer Schichten auf Festkörperoberflächen mit Hilfe einer Coronaentladung |
| DE4447189C2 (de) * | 1994-12-30 | 1996-10-31 | Markus Kalwar | Vorrichtung zur Coronabehandlung der Innenseite eines Hohlkörpers aus Kunststoff |
| DE19538515A1 (de) * | 1995-10-05 | 1997-04-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum Beschichten von Glaskörpern |
| EP0773166A1 (de) * | 1994-08-11 | 1997-05-14 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Mit kohlenstoffilm beschichteter kunststoffbehälter |
| WO1999049991A1 (fr) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Sidel | Recipient avec un revetement en matiere a effet barriere et procede et appareil pour sa fabrication |
| WO2000015994A1 (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-23 | Aeroquip Corporation | Refrigerant hose |
-
2001
- 2001-06-21 DE DE2001129951 patent/DE10129951A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2601623A1 (fr) * | 1986-07-18 | 1988-01-22 | Antoine Antoine | Dispositif de traitement de surface, par effet corona, d'objets creux en matiere plastique, de forme quelconque |
| EP0679826A1 (de) * | 1994-04-28 | 1995-11-02 | Ems-Inventa Ag | Extrudierte Mehrschicht-Polymer-Schlauch- oder Rohrleitung |
| EP0773166A1 (de) * | 1994-08-11 | 1997-05-14 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Mit kohlenstoffilm beschichteter kunststoffbehälter |
| DE4447189C2 (de) * | 1994-12-30 | 1996-10-31 | Markus Kalwar | Vorrichtung zur Coronabehandlung der Innenseite eines Hohlkörpers aus Kunststoff |
| DE19515069A1 (de) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Suratech Gmbh | Verfahren zur Herstellung anorganischer Schichten auf Festkörperoberflächen mit Hilfe einer Coronaentladung |
| DE19538515A1 (de) * | 1995-10-05 | 1997-04-10 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum Beschichten von Glaskörpern |
| WO1999049991A1 (fr) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Sidel | Recipient avec un revetement en matiere a effet barriere et procede et appareil pour sa fabrication |
| WO2000015994A1 (en) * | 1998-09-10 | 2000-03-23 | Aeroquip Corporation | Refrigerant hose |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005115640A1 (de) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Veritas Ag | Formkörper mit aufdampf-sputterschichten |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2716817A1 (de) | Spritzgussvorrichtung fuer synthetische kunststoffe | |
| DE102007032434B4 (de) | Blasvorrichtung zum Expandieren von Behältnissen | |
| DE2060268B2 (de) | Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Überzuges auf einem Kern | |
| DE1921083A1 (de) | Spritzduese zum Spritzen eines mehrschichtigen Rohres oder Schlauches aus Kunststoff | |
| WO2007104274A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines behälters | |
| DE102007053098A1 (de) | Vorrichtung zum Herstellen eines Gefäßes mit Einsatz durch Extrusionsblasformen und zugehöriges Verfahren | |
| WO2015144295A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines mit füllgut gefüllten behälters | |
| DE2836052A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kunststoffrohren | |
| DE2521308A1 (de) | Verfahren, vorrichtung sowie kern zur herstellung eines kunststoff-hohlkoerpers | |
| DE3513708A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur herstellung von doppelwandigen rohren | |
| DE2624820A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines vernetzten kunstharzueberzugs auf einer elektrischen leitung | |
| DE10129951A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines diffusionsdichten Hohlkkörpers | |
| DE10116502A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ausbildung eines Plasmastrahls | |
| EP0628399A2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Hohlkörpers | |
| EP2452800A1 (de) | Verfahren zum Temperieren eines Formwerkzeugs | |
| DE2430231A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer geblasenen schichtfolie | |
| DE2339707A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verschweissen metallschichten enthaltender verbundfolien zu hohlkoerpern | |
| DE4340990A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen von mehrschichtigen Gegenständen | |
| DE2308593A1 (de) | Verfahren zum verbessern der stroemung eines geschmolzenen thermoplastischen materials in einer leitung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
| EP0250798B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Adhäsionskräften an den Oberflächen von aus Kunststoff hergestellten Hohlkörpern | |
| EP0726840A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen von mehrschichtigen produkten durch extrusion oder pultrusion sowie verwendung von mit der vorrichtung coextrudierter schmelze | |
| DE2855607C2 (de) | Strangpreßkopf zum Herstellen von einschichtigen oder mehrschichtigen Schlauchfolien | |
| EP0835745B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von rohrförmigen Hohlkörpern | |
| DE2440193B2 (de) | Vorrichtung zum Spritzgießen von Formkörpern aus thermoplastischem Kunststoff | |
| DE10001362C1 (de) | Extruderdüsenkopf |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |