DE529902C - Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Formkörpern Es ist bekannt, daß Formkörper aus Phenol-Formaldehyd - Kondensationsprodukten den aus Celluloseester und ähnlichen Kunstmassen bestehenden Formkörpern sowohl in bezug auf chemische und thermische Widerstandsfähigkeit als auch in bezug auf Bruchfestigkeit und Isolationsvermögen beträchtlich überlegen sind. Der allgemeinen Verwendung von Formkörpern aus Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten stand jedoch bisher noch hinderlich im Wege, daß ihre Herstellung nicht frei von Schwierigkeiten war. In der Regel wurden nämlich derartige Formkörper bisher in der Weise erzeugt, daß mit Füllmassen versetzte, pulverförmige Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte in heiße, auf etwa 17o bis 18o° C erhitzte eiserne Formen eingefüllt und in diesen während mehrerer Minuten einem hohen Druck von meist mehr als i 5o kg je Quadratzentimeter, oft sogar mehr als 3oo kg je Quadratzentimeter, ausgesetzt wurden. Da der Preßvorgang verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt, so war eine große Stundenleistung naturgemäß nicht zu erzielen. Will man größere Stundenleistungen erzielen, so müssen viele Formen gleichzeitig benutzt werden, wodurch jedoch die Fertigerzeugnisse nicht untereinander gleichmäßig ausfallen, abgesehen von den durch die Anfertigung der vielen Formen entstehenden erhöhten Unkosten. Dazu kommt als weiterer Nachteil, daß die Preßformen durch die dauernde starke -Erwärmung und den hohen Preßdruck leicht beschädigt werden, sofern nicht von besonders schweren und aus gut ausgewähltem Baustoff bestehenden Formen Gebrauch gemacht wird.
• Alle Versuche, Formkörper aus Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten in ähnlicher Weise wie Formkörper aus Celluloseester und ähnlichen Kunstmassen nach dem billigeren und mit größerer Stundenleistung verbundenen Preßspritzverfahren herzustellen, also dadurch, daß ein außerhalb der Form teigig gemachtes Pulver des Phenol-Formaldehyd-Kondensationsproduktes durch eine Düse hindurch in die Form eingepreßt wird, führte bisher nur zu mehr oder weniger bröckligen und nicht genügend maßhaltigen Erzeugnissen, oft sogar durch Verstopfen der Düse zu keinem Ergebnis.
• Die Erfindung beruht in der Erkenntnis, daß dennoch aus pulverförmigen Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten einwandfreie Formkörper nach dem Spritzverfahren erzeugt werden können, sofern unter an sich bekannter Beigabe von anorganischen oder organischen Füllmitteln, wie zerkleinerte Asbestfasern oder Holzmehl, zum pulverförmigen Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt ganz bestimmte Temperatur-und Druckverhältnisse beim Herstellungsvorgang eingehalten werden.
• Wie erfindungsgemäß festgestellt wurde, ist in erster Linie erforderlich, daß das Ausgangspulver nur auf etwa 7o bis rao° C, zweckmäßig auf etwa 8o bis ioo° C erhitzt wird. Bei einer solchen verhältnismäßig niedrigen Erhitzung _kann es weniger leicht eintreten, däß schon im Vorratsbehälter des Ausgangspulvers oder in der Düse eine schädliche Polymerisation bzw. Umbildung der teigig gemachten Masse eintritt. Andererseits reicht diese mäßige Erhitzung gerade noch aus, um das Ausgangspulver in einen teigigen Zustand zu versetzen und auch mit genügender Vorschubgeschwindigkeit und Sicherheit durch die Düse hindurch in die Form zu pressen. Das Erhitzen des Ausgangspulvers erfolgt hierbei zweckmäßig in einem von außen erhitzten, mit einer Düse versehenen oder verbundenen, oben offenen Vorratsbehälter.
• Ein weiteres wesentliches Erfordernis zur Herstellung einwandfreier Formkörper liegt sodann gemäß der Erfindung darin, daß die teigige Masse nur unter Anwendung eines geringen Druckes von etwa 5 bis 5o kg je Quadratzentimeter in kalte, zweckmäßig sogar besonders gekühlte Formen gespritzt wird. Das Spritzen kann mit einer einfachen Spindel- oder Hebelpresse erfolgen. Vorzugsweise wird der das Ausgangspulver aufnehmende Behälter als ein beheizter Preßzylinder ausgebildet, dessen Preßkolben von Hand auf und ab oder auch hin und her bewegt wird, um die teigige Masse durch die sich an den Preßzylinder anschließende Düse auszupressen. Die ausgepreßte teigige Masse kommt sofort beim Eintritt in die kalten bzw. gekühlten Formen zum Erstarren. Die dadurch ohne Zeitverlust in den Formen entsteHenden, allerdings noch keine große Festigkeit besitzenden Formkörper können dann unmittelbar anschließend aus den Formen ausgestoßen werden, wie dies beim Spritzpreßverfahren für Celluloseester an sich bekannt ist. Die Formkörper werden darauf in üblicher Weise in einen Druckkessel eingebracht, wo unter #-n-#rendung von Hitze und Druck die vollständige Polymerisation des Phenol-Formaldehyd - Kondensationsproduktes und damit die Härtung der Formkörper stattfindet. In dem mit Preßluft, Kohlensäure oder einem anderen indifferenten Gas angefüllten Druckkessel können die Formkörper bei Temperaturen von ioo bis i5o° C einem Druck von 5 bis 35 Atm. während einer Zeitdauer von einigen Minuten bis zu einigen Stunden ausgesetzt werden, je nach der Zusammensetzung des Ausgangspulvers und der Abmessung oder Gestalt der Formkörper.
• Durch den beim Einpressen der teigigen Masse in die Forrri angewendeten geringen Druck sind die aus der Form kommenden Formkörper weitgehend frei von inneren Spannungen. Dies ist für die nachfolgende Behandlung der Formkörper im Druckkessel von großer Bedeutung, da im Formkörper vorhandene Spannungen im Druckkessel leicht zu einem Verziehen des Formkörpers führen. Die Anwendung eines geringen Preßdruckes gestattet ferner, auch die Preßformen dünnwandig und damit leichter und billiger als bisher üblich herzustellen. Die Preßformen unterliegen dabei außerdem einer weit geringeren Abnutzung, da sie einesteils nur dem geringen Preßdruck ausgesetzt sind und anderenteils beim Preßvorgang nur eine geringe Temperaturerhöhung erfahren. Da der Preßvorgang sehr schnell vonstatten geht, so genügt in der Regel nur eine Form, was eine weitgehende Maßhaltigkeit der erzielten Formkörper in sich schließt. Der geringe Preßdruck im Verein mit der niedrigen Temperatur der Preßform hat ferner zur Folge, daß beim Preßvorgang kein Anreichern des Bindemittels an der Oberfläche der Formkörper eintritt. Letztere erhalten dadurch auch eine äußerst gleichmäßige Struktur, was für die Herstellung von sehr dünnwandigen Formkörpern von großer Wichtigkeit ist.
• Um mit noch größerer Sicherheit eine Maßhaltigkeit der Formkörper zu erreichen, können letztere vor dem Einbringen in den Druckkessel ohne Einwirkung eines Druckes und während einer mehrstündigen Zeitdauer einer niedrigeren Erhitzung von 5o bis ioo° C ausgesetzt werden. Zweckmäßig werden die Formkörper hierzu in einen Heizofen für die Dauer von io bis 5o Stunden eingebracht und in diesem ansteigend erhitzt. Durch dieses Vorerhitzen wird das ungebundene Phenol der Formkörper verdampft und letztere vorgetrocknet, so daß nicht mehr im Druckkessel austretende Phenoldämpfe zu einer Gestaltsänderung der Formkörper Anlaß geben können.
• Mit Hilfe des neuen Verfahrens können, bedingt durch das schnelle Abkühlen der Formkörper in den gekühlten Formen, in achtstündiger Arbeitszeit bequem 4 000 Formkörper, beispielsweise Spulen; hergestellt werden, während die Leistung nach dem bisher meist üblichen Preßverfahren (Anwendung von hohem Druck bei hoch erhitzten Formen) nur 8oo Stück im Höchstfalle betrug. Werden erfindungsgemäß Isolierteile, wie beispielsweise Spulen oder Einbauteile von elektrischen Apparaten, hergestellt, so liegt ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens noch darin, daß die hergestellten Isolierteile durch das Abschrecken in den kalten Formen zwangsläufig eine das Auftreten von schädlichen Kriechströmen vermeidende, raube Oberfläche erhalten. Bei dem bisher üblichen Preßverfahren erhielten dagegen die erzeugten Formkörper stets eine sehr glatte Oberfläche, einen sogenannten Preßglanz, der das Auftreten von Kriechströmen begünstigte. Der erwähnte schädlich Preßglanz tritt, wie die Erfahrung gelehrt hat, sogar bei künstlich geraubter Form zufolge Anreicherung des Bindemittels an der heißen Form auf.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung vonFormkörpern durch Spritzen von plastischen Massen aus Kunstharzen in Formen, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Ausgangspulver benutztes, in bekannter Weise mit Füllmitteln versetztes pulverförmiges Phenol - Formaldehyd-Kondensationsprodukt auf 7o bis i2o° C erhitzt, dann unter Anwendung eines mäßigen Druckes von etwa 5 bis 5o kg je Quadratzentimeter in eine kalte, zweckmäßig sogar besonders gekühlte Form gespritzt wird, worauf der in bekannter Weise aus der Form ausgestoßene Formkörper in einen Druckkessel bei einem Druck von 5 bis 35 Atm. gehärtet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper vor dem Einbringen in den Druckkessel längere Zeit ohne Druckanwendung bei mäßiger Temperatur getrocknet wird, etwa dadurch, daß er für die Dauer von mehr als io Stunden in einem Heizofen auf 5o bis ioo° C erwärmt wird.