DE1246995B - Verfahren zum Herstellen poroeser gesinterter Bahnen oder Platten aus pulverfoermigen thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B29d

Deutsche Kl.: 39 a3 - 27/00

Nummer: 1246 995

Aktenzeichen: S 90512 X/39 a3

Anmeldetag: 13. April 1964

Auslegetag: 10. August 1967

Es ist bekannt, poröse Kunststoffplatten, besonders aus Thermoplasten, wie Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen und Polystyrol, in der Weise herzustellen, daß man Kunststoffpulver auf eine Formplatte schüttet, die Formplatte dann in einen Ofen einschiebt und bei Temperaturen um etwa 200° C eine halbe bis eine Stunde lang erwärmt. Die Purverteilchen sintern dabei an den Kontaktpunkten zusammen und bilden untereinander einen festen Verband. Nach dieser thermischen Behandlung kann man eine mehr oder weniger stabile poröse Kunststoffplatte von der Unterlage abnehmen.

Es ist weiterhin bekannt, aus diesem diskontinuierlichen Verfahren in der Weise ein kontinuierliches Verfahren zu machen, indem auf ein umlaufendes und auf der anderen Seite in geeigneter Weise gleichmäßig beheiztes Metallband Kunststoffpulver von einer Aufgabevorrichtung aufgeschüttet wird. Dieses Kunststoffpulver wird dann in einem weiteren Abschnitt gesintert und kann am Ende als fertiges poröses Band abgehoben und abgerollt werden.

Es ist weiterhin bekannt, Kunststoffpulver im Wirbelbett aufzulockern und auf vorher erhitzte Metallteile in Form eines dichten festhaftenden Überzuges aufzuschmelzen.

Zweck der Erfindung ist es, die kontinuierliche Herstellung poröser Kunststoffplatten bzw. Kunststoffbänder einfacher und schneller durchzuführen, weiterhin den Sinterprozeß augenblicklich ablaufen zu lassen, wodurch die Regelstrecke erheblich verkürzt wird und eine kurzfristige gerichtete Eingriffsmöglichkeit auf das System stattfinden kann. Zweck der Erfindung ist es weiterhin, die Herstellung von porösen Platten bzw. Bändern grundsätzlich beliebiger Breite zu ermöglichen und die natürlichen Verfahrensgrenzen, die dem bekannten Bandsinterverfahren durch die Schwindung gesetzt sind, auszuweiten.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird in einen Behälter 1 gemäß Abb. 1 Kunststoffpulver2 eingeschüttet. Durch Luftzufuhr über eine den Zwischenboden 3 des Behälters bildende poröse Platte wird dieses Kunststoffpulver nun aufgelockert. In die fluidisierte Schüttung taucht eine drehbare Walze 4 ein. Je nach dem angestrebten Verfahrensergebnis kann sie aus Stahl oder Leichtmetallegierungen bestehen, die unter Umständen auch mit Polytetrafluoräthylen oder damit behandeltem Glasfasergewebe beschichtet sind.

Zur Steuerung des Produktionsergebnisses können bei der Walze Eintauchtiefe, Umdrehungsgeschwindigkeit und Oberflächentemperatur stufenlos verändert werden.

Verfahren zum Herstellen poröser gesinterter
Bahnen oder Platten aus pulverförmigen
thermoplastischen Kunststoffen

Anmelder:

Dipl.-Ing. Hans-Joachim Selig,

Bochum, Damaschkestr. 10

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Hans-Joachim Selig, Bochum

Die Walze selbst ist je nach Art des angestrebten Ergebnisses einmal von außen, und zwar auf induktivem Wege oder durch Strahlung und dann von innen durch ein laufend umgepumptes erhitzes Öl oder durch eingelegte Heizspiralen zu heizen. Die Heizung wird vorzugsweise so ausgelegt, daß kurz vor Wiedereintauchen der Walze in das Kunststoffpulverbad ihre Oberflächentemperatur am höchsten ist.

Das auf die Walze beim Durchlaufen der fluidisierten Kunststoffpulverschüttung zusammenhängend ansinternde Pulver wird von dieser auf der anderen Seite als Band 5 von mehr oder weniger großer Porosität abgenommen und nach Durchlaufen eines WaI-zenpaares 6, welches das Band glättet und egalisiert, anschließend aufgespult.

Wesentlich ist dabei, daß beim Sintern Wärme verbraucht wird. Diese Wärme wird dem Walzenmantel entzogen. Parallel zur Temperaturerniedrigung verläuft nun eine Haftkrafterniedrigung, so daß man bei geeigneter Dimensionierung des ganzen Systems nach Heraustauchen der Walze aus der fluidisierten Kunststoffpulverschüttung ein festes zusammenhängendes Kunststoffband am Scheitel der Walze abziehen kann.

Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet die Herstellung von Kunststoffplatten mit einer in weiten Grenzen steuerbaren Porosität von einer Wandstärke von 0,2 bis 3 mm in praktisch beliebiger Breite. Dieses läßt sich in mannigfacher Weise abwandeln zur Herstellung von dickeren, gefärbten, profilierten, beschichteten und plattierten Kunststoffplatten.

Zur Herstellung von Bändern mit einer Wandstärke über 3 mm läßt man statt einer Walze 4 ein gegeneinander laufendes beheiztes Walzenpaar 7 in die Schüttung aus fluidisierten Thermoplasten eintauchen (A b b. 2). Neben Eintauchtiefe, Umdrehungsgeschwindigkeit und Oberflächentemperatur der WaI-

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Claims (4)

zen kann hier noch zusätzlich ihr gegenseitiger Abstand verändert werden. Man kann die auf jeder der beiden Walzen 7 ansinternde Schicht durch Verstellen des Abstandes der Walzen 7 durch Pressen zusammendrücken oder diesen Arbeitsgang mit einem beheizbaren oder nicht beheizbaren Walzenpaar 8 ausführen. Anschließend läßt sich die Platte in der beschriebenen Weise weiterbehandeln. Zur Herstellung gefärbter Kunststoffplatten bringt man Farbpulver in die fluidisierte Kunststoffpulverschüttung ein. Der Farbstoff verteilt sich auch bei Zugabe in kleinen Mengen schnell und gleichmäßig. In gleicher Weise lassen sich beispielsweise auch pulverförmige Zusätze aller Art, mit denen die Eigenschaften der Platten verändert werden können, einbringen und verteilen. In einfacher Weise ist es möglich, Platten herzustellen, die aus je einer anders gefärbten Schicht bestehen und zusammengewalzt sind. Dazu wird in dem Behälter 1, in dem das Kunststoffpulver 2 fluidisiert wird, eine Trennwand angebracht, so daß praktisch jede Walze in einem anderen Behälter rotiert. In jeden Behälter kann eine andere Farbe eingegeben werden. Das Verfahren gestattet auch die Herstellung von Kunststoffplatten unterschiedlicher Porosität. Darüber hinaus gestattet es die Herstellung von Kunststoffplatten, die einseitig und zweiseitig profiliert sein können. Zur einseitigen Profilierung der porösen Platte trägt die Walze 4 ein Muster. Zur zweiseitigen Profilierung ist jede Seite des Walzenpaares? mit einem geeigneten Muster versehen. Es besteht darüber hinaus die Möglichkeit, daß das Profil noch nachträglich eingeprägt wird. In diesem Falle erhält das Walzenpaar 6 beispielsweise die Profilierung. Die Walze kann natürlich auch so beschaffen sein, daß sich damit kleine poröse Formkörper in der Platte ausbilden, die nachträglich ausgestanzt oder auf Endmaß ausgepreßt werden können. Es besteht nach dem erfindungsgemäß durchgeführten Verfahren also auch die Möglichkeit, dünnwandige Kleinfilterkörper kontinuierlich herzustellen. Unter plattierten Kunststoffbändern bzw. -platten sind solche zu verstehen, die durch Zusammensintern bzw. Zusammenpressen zweier aus verschiedenen Kunststoffen bestehender Bänder entstehen. Solche plattierten Kunststoffbänder der unterschiedlichsten Zusammensetzung, Färbung, Porosität und Eigenschaften lassen sich ebenfalls nach dem Verfahren gemäß der Erfindung herstellen. Man errichtet, wie bereits beschrieben, dazu in dem Fluidisierungsbehälterl eine Trennwand. Man läßt die eine Walze des Walzenpaares 7 in den einen und die andere Walze des Walzenpaares 7 in den anderen Behälter eintauchen. In jeder Hälfte kann natürlich ein anderes Kunststoffpulver aufgelockert werden. Da Oberflächentemperatur, Eintauchtiefe, Durchmesser und Werkstoff der Walze unabhängig von denselben Größen der anderen Walze eingestellt werden können — nur hinsichtlich der Umfangsgeschwindigkeit ist man bei den in beschriebener Weise zusammenarbeitenden Walzen gebunden — lassen sich mit jeder der beiden Walzen Kunststoffplatten aus verschiedenen Werkstoffen mit sehr verschiedener Porosität und Dicke herstellen und entweder sofort mit ίο dem Walzenpaar 7 oder mit dem Walzenpaar 8 noch durch Druck zusammenbringen. Man kann auf diese Weise also verschiedene mehr oder weniger klebfähige, korrosionsfeste, abriebfeste oder temperaturbeständige Kunststoffsorten zu einem festen Körper zusammenfügen. Auf diese Weise erhält man auch Platten, die vielseitigen Beanspruchungen besser gewachsen sind. In einfacher Weise lassen sich auch Verstärkungsgewebe wie beispielsweise Stahldrahtgewebe um die Walzen herumführen und mit dem Band zusammensintern. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen poröser gesinterter Bahnen oder Platten aus pulverförmigen thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Bad aus in an sich bekannter Weise aufgewirbeltem fluidisiertem Kunststoffpulver eine drehbare beheizte Walze mit einem Teil ihrer Oberfläche eintaucht, auf den dabei ein Belag aus dem Kunststoffpulver aufsintert, der nach dem Wiederheraustauchen dieses Teiles der Walzenoberfläche aus dem Kunststoffpulverbad von der Walze abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Kunststoffpulverbad zwei gegenläufige Walzen mit je einem Teil ihrer Oberfläche eintauchen und der auf jeder Walze aufgesinterte Belag durch die Walzen in noch teigigem Zustand zusammengepreßt und zu einer Bahn verschweißt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der gegenläufigen Walzen in ein besonderes von dem anderen getrenntes Kunststoffpulverbad mit einem Teil ihrer Oberfläche eintaucht und die auf den Walzenoberflächen aufgesinterten Beläge durch die beiden Walzen und/oder gegebenenfalls durch nachgeschaltete besondere Walzen zu einem Schichtkörper zusammengepreßt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß um mindestens eine Walze ein Verstärkungsgewebe herumgeführt und dabei in den aufsinternden Kunststoffbelag eingelagert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen