DE1186701B

DE1186701B - Plastic pipe fittings and their manufacturing process

Info

Publication number: DE1186701B
Application number: DEF26538A
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Rottner; Willi Muth
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1958-09-03
Filing date: 1958-09-03
Publication date: 1965-02-04
Also published as: CH374861A

Description

Rohrformstücke aus Kunststoff und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf mehrschichtige Rohrformstücke aus gesintertem Kunststoff, bei welchen die Rohrwand aus übereinanderliegenden Schichten aus verschiedenen, sich in ihren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften unterscheidenden Stoffen besteht, insbesondere für Abflußleitungen, und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Formstücke.Plastic pipe fittings and process for their manufacture The invention relates to multi-layer pipe fittings made of sintered plastic, in which the pipe wall consists of superimposed layers of different, differ in their chemical and / or physical properties There are substances, especially for drains, and a method of manufacture such fittings.

Es ist bekannt, Rohrformstücke für Abflußleitungen aus einheitlichen Stoffen, aus Legierungen und aus Mischungen, z. B. aus Eisen, Stahl, Zement, keramisch n Stoffen und Kunststoffen, herzustellen. Weiter ist bekannt, Abflußrohre aus Stahl z. B. durch Emaillieren, Gummieren oder Plattieren mit einer schützenden Schicht zu versehen oder diese Rohre durch Auskleiden mit keramischen Stoffen, mit Graphitsteinen, mit Sonderstahlplatten oder mit Kunststoffen widerstandsfähiger zu machen.It is known, pipe fittings for drain lines from uniform Substances, from alloys and from mixtures, e.g. B. made of iron, steel, cement, ceramic n fabrics and plastics. It is also known that steel drainpipes z. B. by enamelling, gumming or plating with a protective layer to provide or these pipes by lining with ceramic materials, with graphite stones, to make them more resistant with special steel plates or with plastics.

Bei der Abführung industrieller Abwässer besonders in der chemischen Industrie gibt es jedoch Fälle, bei denen diese bekannten Formstücke den auftretenden Aggressionen nicht gewachsen sind oder bei denen die Verwendung an sich geeigneter Arten von Formstücken aus wirtschaftlichen Gründen ausscheidet. Auch die nach dem an sich bekannten Sinterverfahren aus einheitlichem Kunststoff hergestellten Formstücke sind in vielen Fällen nicht in der Lage, den vielfältigen gleichzeitigen chemischen und physikalischen Beanspruchungen zu widerstehen.When discharging industrial wastewater, especially in chemical However, there are industrial cases in which these known fittings the occurring Aggressions are no match or for which the use in itself is more suitable Types of fittings for economic reasons. Even those after Sintering process known per se from uniform plastic molded pieces are in many cases not able to handle the multiple simultaneous chemical and to withstand physical stresses.

Es ist auch schon ein mehrschichtiges Kunststoffrohr bekannt, bei dem die innere und die äußere Schicht aus verschiedenen, sich in ihren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften unterscheidenden, gegen die jeweils auftreffende chemische und physikalische Beanspruchung widerstandsfähigen Kunststoffen bestehen und die mittlere, die innere mit der äußeren Schicht verbindende Schicht aus dem Kunststoff der inneren Schicht mit erheblichem Weichmacherzusatz gebildet ist. Durch diese Maßnahme ist aber nur eine feste Verbindung der inneren mit der mittleren Schicht gewährleistet, während die Haftung der äußeren an der mittleren Schicht je nach den verwendeten Kunststoffen unsicher ist.A multilayer plastic pipe is also known at which the inner and outer layers of different, differ in their chemical and / or physical properties differentiating against the respective incident plastics that are resistant to chemical and physical stress and the middle layer, which connects the inner and outer layers, made of the Plastic of the inner layer is formed with a considerable amount of plasticizer added. By but this measure is only a firm connection between the inner and the middle Layer ensures, while the adhesion of the outer to the middle layer is unsafe depending on the plastics used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Rohrformstück aus gesintertem Kunststoff, das aus mehreren sich in ihren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften unterscheidenden, gegen die jeweils auftreffende chemische und/oder physikalische Beanspruchung widerstandsfähigen Schichten aufgebaut ist, die unterschiedlichen Schichten fest miteinander zu verbinden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formstückwand aus drei nacheinander aufgesinterten Schichten hergestellt und die mittlere, die innere mit der äußeren Schicht fest verbindende Schicht aus einer Mischung der für die innere und die äußere Schicht verwendeten Kunststoffe gebildet ist.The invention is based on the object of a pipe fitting Made of sintered plastic, which is made up of several in their chemical and / or physical Properties differentiating against the chemical and / or occurring in each case layers resistant to physical stress are built up, the different To connect layers firmly together. This object is achieved according to the invention solved that the molding wall made of three successively sintered layers and the middle layer firmly connecting the inner and outer layers a mixture of the plastics used for the inner and outer layers is formed.

Die beim Sintervorgang durch Erwärmung auf Schmelztemperatur eintretende Verschmelzung der Kunststoffkörnchen bewirkt eine feste Verklammerung der inneren und der äußeren Schicht über die aus beiden Schichtkunststoffen gemischte mittlere Schicht. Diese feste Verklammerung der Schichten miteinander bringt die notwendige Festigkeit des Formstückes zu den bekannten Vorteilen der einteiligen, nahtlosen Fertigung und verhältnismäßig billigen Herstellung eines gesinterten Formstückes und zu dem ebenfalls bekannten Vorteil der Widerstandsfähigkeit gegen die jeweils auftreffende Beanspruchung durch geeignete Werkstoffauswahl für die innere und die äußere Wandungsschicht.The one that occurs during the sintering process through heating to the melting temperature Fusion of the plastic granules causes the inner ones to be firmly clamped together and the outer layer over the middle layer, which is mixed from the two layers of plastics Layer. This tight interlocking of the layers brings about the necessary Strength of the fitting to the well-known advantages of the one-piece, seamless Manufacture and relatively cheap manufacture of a sintered molding and to the well-known advantage of resistance to each occurring stress through suitable material selection for the inner and the outer wall layer.

Bei dickwandigeren Rohrformstücken können die einzelnen Schichten, vorzugsweise die innere und äußere, aus mehreren Lagen bestehen. Auch die mittlere Schicht kann mehrere Lagen aufweisen. Dabei ist vorteilhaft für die Verbindung mit der inneren und äußeren Schicht, wenn sich die Lagen der mittleren Schicht im Mischungsverhältnis unterscheiden. Von zwei Lagen kann die eine ein Mischungsverhältnis 1: 2 und die andere ein Verhältnis 2 : 1 aufweisen.In the case of thick-walled pipe fittings, the individual layers, preferably the inner and outer, consist of several layers. Even the middle one Layer can have several layers. This is advantageous for the connection with the inner and outer layers, if the layers of the middle layer are in the mixing ratio differentiate. Of two layers, one can have a mixture ratio of 1: 2 and the others have a ratio of 2: 1.

Ein Rohrformstück gemäß der Erfindung ist in den Abbildungen in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt. Die Wandung weist eine innere Schicht 1, eine äußere Schicht 2 und eine mittlere verbindende Schicht 3 auf. In A b b. 2 ist ein Stück der Rohrwand herausgezeichnet. Die einzelnen Lagen der Schichten sind darin mit 4 bezeichnet.A pipe fitting according to the invention is shown in the figures by way of example Embodiment shown. The wall has an inner layer 1, an outer one Layer 2 and a middle one connecting layer 3. In A b b. 2 a piece of the pipe wall is drawn out. The individual layers of the layers are denoted by 4 therein.

Als Beispiel für das Rohrformstück ist ein Muffenrohr-Abzweigstück dargestellt. Die eine der Muffen 5 ist zusätzlich mit einer Schicht 6 auf der Innenseite der Muffe versehen. Die Schicht 6 ist aus einem Kunststoff, der dem Kunststoff entspricht, aus dem die äußere Schicht 2 der Wandung besteht. Auf die Muffen 5 kann, wenn z. B. die äußere Schicht 2 der Wandung des Formstückes aus einem klebefähigen Kunststoff besteht, auch verzichtet werden. Alle freien Enden können dann wie das Ende 8 glatt ausgebildet sein. Die Verbindung mit anderen Leitungsteilen kann in diesen Fällen in bekannter Weise mittels einer Klebemuffe 7 durchgeführt werden.A socket pipe branch piece is an example of the pipe fitting shown. One of the sleeves 5 is additionally provided with a layer 6 on the inside the sleeve provided. The layer 6 is made of a plastic that corresponds to the plastic, from which the outer layer 2 of the wall consists. On the sleeves 5, if, for. B. the outer layer 2 of the wall of the molding made of an adhesive plastic exists, can also be waived. All free ends can then be smooth like end 8 be trained. The connection with other parts of the line can in these cases be carried out in a known manner by means of an adhesive sleeve 7.

Zur Herstellung der Rohrformstücke verfährt man mit Vorteil nach dem an sich bekannten Sinterverfahren.To produce the pipe fittings, it is advantageous to proceed according to the known sintering processes.

Bei der Ausübung des Verfahrens kann die erste Schicht auf die Außenseite eines erhitzten Kernes oder auf die Innenseite einer erhitzten Hohlform unter Ausnutzung der im Kern oder in der Form gespeicherten Wärme gesintert werden; hierauf können die weiteren Schichten durch wiederholtes Erhitzen, Aufbringen des Kunststoffpulvers und Sintern aufgebaut werden. Es kann hierzu eine Form oder ein Kern von hohem Wasserwert, z. B. eine Metallform, verwendet werden. Es können aber auch Formen oder Kerne aus keramischen Stoffen, z. B. aus Ton, oder aus Zement oder Gips benutzt werden, vorausgesetzt, daß das Wärmespeichervermögen groß genug ist, den Wärmebedarf zur Sinterung der ersten Schicht oder Lage zu decken, ohne daß Schädigung des Grundstoffes durch zu hohe Temperaturen eintritt. Weiterhin können Form und Kern aus zwei oder mehreren Teilen gefertigt sein, damit sie nach dem Erkalten leicht von dem Formstück getrennt werden können. Bei der Herstellung kann Zeit gespart werden, wenn man die Formstücke nicht auf einen Kern oder in einer Form direkt aufbaut, sondern eine geteilte Hülse verwendet, die satt über den Kern oder in die Form eingelegt ist. Kern oder Form können dann schon vor dem Erkalten abgenommen und für die Herstellung des nächsten Rohrformstückes durch Erwärmen vorbereitet werden.When performing the procedure, the first layer can be on the outside a heated core or on the inside of a heated hollow mold using sintered the heat stored in the core or in the mold; can on this the other layers by repeated heating, applying the plastic powder and sintering. For this purpose, a form or a core of high water value, z. B. a metal mold can be used. But it can also be made from shapes or cores ceramic materials, e.g. B. made of clay, cement or plaster of paris, provided that that the heat storage capacity is large enough, the heat requirement for sintering the cover the first layer or layer without damaging the base material high temperatures occur. Furthermore, the shape and core can consist of two or more Parts be made so that they are easily separated from the fitting after cooling can be. In manufacturing, time can be saved by using the fittings does not build directly on a core or in a form, but a split sleeve used, which is inserted full over the core or in the mold. Core or shape can then be removed before cooling and for the production of the next one Pipe fitting to be prepared by heating.

Zum ersten Erwärmen der Form oder des Kernes kann man Öfen bekannter Bauart benutzen, man kann die Formen oder Kerne aber auch mit Heizeinrichtungen versehen und sie z. B. elektrisch oder mittels Luft oder eines anderen Wärmeträgers beheizen. Die nach dem Aufbringen der ersten Schicht oder Lage erforderliche Wärmezufuhr zum Sintern der zweiten und nächsten Lagen oder Schichten kann in einem Ofen oder mittels Strahlungsheizkörper oder auch durch Anblasen mit Luft erfolgen. Beispiel Für die Abflußleitung eines chemischen Betriebes, aus dem wechselweise saure, alkalische und lösungsmittelhaltige Abwässer anfallen, sollen mehrschichtige Rohrformstücke aus Kunststoffen im Sinterverfahren hergestellt werden. Die Formstücke sollen eine ausreichende Festigkeit gegen mechanische Beanspruchung und gegen Temperatureinwirkung bis 100° C aufweisen. Man wählt für die innere Schicht der Formstücke Hartpolyäthylen, für die äußere Polyvinylchlorid und für die mittlere Schicht eine Mischung von Hartpolyäthylen und Polyvinylchlorid im Verhältnis 1: 1. Ein Kern aus Aluminium, der den Innenabmessungen des fertigen _Rohrformstückes ' entspricht, wird in einem Wärmeschrank auf 200°C erwärmt und dann in das Hartpolyäthylenpulver getaucht. Auf dem Kern sintert sich eine Schicht von 0,5 mm Stärke an. Der Kern mit der aufgetragenen Schicht wird nochmals in den Wärmeschrank gegeben und dann erneut in das Kunststoffpulver getaucht. Dabei wird die Schicht aus Polyäthylen auf 0,8 mm verstärkt. In gleicher Weise werden nun eine Schicht aus der Kunststoffmischung von 0,3 mm und dann die äußere Schicht in zwei Lagen von je 0,3 mm aus Polyvinylchlorid aufgetragen-Man erhält nach dem Abkühlen und Herausnehmen des Kernes ein Rohrformstück von 1,7 mm Wandstärke, das gegen verdünnte Lösungsmittel; gegen saure und alkalische Beanspruchung, gegen UV-Bestrahlung, gegen die zu erwartende mechanische Beanspruchung und gegen die auftretenden Temperaturen ausreichend widerstandsfähig ist.For the first heating of the mold or the core one can use ovens more commonly known Use the type of construction, but you can also use the forms or cores with heating devices provided and they z. B. electrically or by means of air or another heat carrier heat. The amount of heat required after the first layer or layer has been applied for sintering the second and next layers or layers can be in an oven or by means of radiant heaters or by blowing air on them. example For the drainage line of a chemical plant, from which acidic and alkaline ones alternate and solvent-containing wastewater are produced, multi-layer pipe fittings should be used made of plastics in the sintering process. The fittings should have a sufficient strength against mechanical stress and against the effects of temperature up to 100 ° C. Hard polyethylene is chosen for the inner layer of the fittings, for the outer polyvinyl chloride and for the middle layer a mixture of hard polyethylene and polyvinyl chloride in a ratio of 1: 1. A core made of aluminum that has the internal dimensions of the finished pipe fitting is heated to 200 ° C in a heating cabinet heated and then dipped into the hard polyethylene powder. Sinters on the core a layer 0.5 mm thick. The core with the applied layer is made again placed in the heating cabinet and then dipped again in the plastic powder. Included the polyethylene layer is reinforced to 0.8 mm. Be in the same way now a layer of the plastic mixture of 0.3 mm and then the outer layer applied in two layers of 0.3 mm each made of polyvinyl chloride-one obtains according to the Cooling down and removing the core of a pipe fitting with a wall thickness of 1.7 mm, the against dilute solvents; against acidic and alkaline stress, against UV radiation, against the expected mechanical stress and against the temperatures that occur is sufficiently resistant.

Nach der in diesem Beispiel beschriebenen Verfahrensvariante können Rohrformstücke der gebräuchlichen Typen und Nennweiten in den verschiedensten Wandstärken hergestellt werden. Wo bei anders gelagerter Beanspruchung andere Kunststoffe gewählt werden können oder müssen, ist es erforderlich, bei der Auswahl der Kunststoffe auf thermische Beständigkeit zu achten und weiter nur Stoffe zu verarbeiten, deren Schmelzpunkte nahe beieinanderliegen. Gegebenenfalls kann man in bekannter Weise durch Zugabe von Stabilisatoren für eine zum Sintern ausreichende thermische Beständigkeit des einen oder beider Kunststoffe sorgen. Weiterhin kann man, falls erforderlich, die Sintertemperatur durch hierzu bekannte .Zuschlagsstoffe in gewissen Grenzen einstellen.According to the method variant described in this example, you can Pipe fittings of the common types and nominal widths in a wide variety of wall thicknesses getting produced. Where other plastics are chosen for different loads Can or must be, it is necessary when choosing the plastics to pay attention to thermal resistance and to process only substances whose Melting points are close together. If necessary, you can in a known manner by adding stabilizers for sufficient thermal resistance for sintering of one or both plastics. Furthermore, if necessary, you can the sintering temperature due to additives known for this purpose within certain limits to adjust.

Einzelheiten der Beschreibung, die nicht im Sinne der in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale zur Lösung der Erfindungsaufgabe beitragen, gehören nicht zur Erfindung, sondern sind lediglich zum besseren Verständnis der Gesamtanordnung näher erläutert.Details of the description that are not within the meaning of the claims marked features contribute to the solution of the inventive problem, do not belong for the invention, but are only for a better understanding of the overall arrangement explained in more detail.

Claims

Claims: 1. Multi-layer pipe fittings made of sintered Plastic, in which the pipe wall consists of superimposed layers of different, differ in their chemical and / or physical properties Substances, in particular for drainage lines, characterized in that the Molded wall made of three layers sintered on one after the other and the middle, the inner with the outer layer firmly connecting layer made of one Mixture of the plastics used for the inner and outer layers formed is.

2. Pipe fittings according to claim 1, characterized in that the individual layers in turn consist of several successively sintered layers (4) .

3. Pipe fittings according to claim 1 and 2, characterized in that the individual Locations the middle layer (3) to each other in the mixing ratio differ in the plastics used.

4. pipe fittings according to claim 1 to 3, characterized in that the sleeves (5) of the pipe fitting additionally one have inward facing layer (6) made of the plastic of the outer layer.

5. A method for the production of pipe fittings according to claim 1 to 4, characterized characterized in that the first layer is on the outside of a heated core or on the inside of a heated hollow mold using the core or The heat stored in the mold is sintered and the other layers pass through repeated heating, application of the plastic powder and sintering based on it will.

6. The method according to claim 5, characterized in that the structure of the first layer takes place on the outside of a sleeve pulled over the core or on the inside of a sleeve placed in the hollow mold. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 1007 125, 933 593, 880 984; German Auslegeschrift No. 1039 321; German patent application D 14396 XII / 47f (published on April 22, 1954), G 14417 XII / 47f (published on B. 5. 1954).