CH374861A - Rohrformstücke aus Kunststoff und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

      Rohrformstücke    aus Kunststoff und Verfahren zu ihrer Herstellung    Gegenstand der Erfindung sind     Rohrformstücke     aus mehreren gesinterten Kunststoffschichten, ins  besondere für     Abflussleitungen,    und ein Verfahren  zur Herstellung der Formstücke.  



  Es ist bekannt,     Rohrformstücke    für     Abflussleitun-          gen    aus einheitlichen Stoffen, aus Legierungen und  aus Mischungen, z. B. aus Eisen, Stahl, Zement,  keramischen 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     Gra-          phitsteinen,    mit     Sonderstahlplatten    oder mit Kunst  stoffen widerstandsfähiger zu machen.  



  Bei der Abführung industrieller Abwässer be  sonders in der chemischen Industrie gibt es jedoch  Fälle, bei denen diese bekannten Formstücke den auf  tretenden Aggressionen nicht gewachsen sind, oder  bei denen die Verwendung an sich geeigneter Arten  von Formstücken aus wirtschaftlichen Gründen aus  scheidet. Auch die nach dem an sich bekannten     Sin-          terverfahren    aus Kunststoff hergestellten Formstücke  sind in vielen Fällen nicht in der Lage, den vielfäl  tigen gleichzeitigen chemischen und physikalischen  Beanspruchungen zu widerstehen. So sind manche  Kunststoffe, z. B.

   Polyäthylen, zwar in weiten Gren  zen temperaturbeständig; sie sind auch genügend fest  gegen saure oder alkalische     Beansprachungen    sowie  gegen verdünnte Lösungsmittel, haben aber die Eigen  schaften, gasdurchlässig, brennbar und gegen     UV-          Bestrahlungen    anfällig zu sein.  



  Andere Kunststoffe, z. B.     Polyvinylchlorid,    wie  derum sind gegen Chemikalien und Wärmeeinwir  kung weniger widerstandsfähig und weisen eine ge  ringere mechanische Festigkeit auf; sie haben aber die    Eigenschaften, gasundurchlässig, unbrennbar und  bestrahlungsbeständig zu sein.  



  Es wurde nun gefunden,     dass    mehrschichtige       Rohrformstücke    aus gesinterten Kunststoffen den  extremen und vielfältigen Beanspruchungen durch  industrielle Abwässer, insbesondere durch Abwässer  chemischer Fabriken, widerstehen, wenn die Wandung  der Formstücke Schichten aufweist, die sich in der  Art der verwendeten Kunststoffe unterscheiden.

   Ein       Rohrformstück,    dessen Wandung gemäss der vorlie  genden Erfindung eine dem     Rohrinnem    zugekehrte  Schicht aus einem Kunststoff aufweist, der sich von  dem Kunststoff, aus dem die nach aussen gekehrte  Schicht besteht, zum mindesten in einem Teil seiner  chemischen     Lindloder    physikalischen Eigenschaften  unterscheidet und bei dem die verbindende mittlere  Schicht der Wandung aus einer Mischung der beiden  Kunststoffe besteht, kann bei entsprechender Aus  wahl der Kunststoffe fast allen vorkommenden Bean  spruchungsfällen gerecht werden.  



  Ein     Rohrformstück,    bei dem z. B. die dem Rohr  innern zugekehrte Schicht der Wandung aus     Hartpoly-          äthylen,    die nach aussen gekehrte Schicht aus     Poly-          vinylchlorid    und die mittlere verbindende Schicht  in einer Mischung aus gleichen Teilen des Poly  äthylens und des     Polyvinylchlorids    besteht, ver  bindet die gute Chemikalienfestigkeit und mechani  sche Festigkeit des Polyäthylens mit der Gasundurch  lässigkeit, Feuersicherheit und Bestrahlungsfestigkeit  des     Polyvinylchlorids.    Durch die mittlere, aus der  Kunststoffmischung gesinterte Schicht ist eine halt  bare Verbindung der äusseren mit der inneren Schicht  gesichert.  



  Bei dickwandigeren     Rohrformstücken    können die  einzelnen Schichten, vorzugsweise die inneren und  äusseren, 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 mitt  leren -Schicht- im Mischungsverhältnis unterscheiden.  Von zwei Lagen kann die     emie-    ein Mischungsver  hältnis<B>1:</B> 2 und die andere ein Verhältnis 2:<B>1</B>  besitzen.  



  Die äussere Schicht der     Rohrformstücke    kann  mit besonderen Vorteilen für die spätere Verlegung  aus einem klebefähigen Kunststoff bestehen. Die     Ver-          bindu   <B>g</B> der Formstücke -untereinander oder mit Lei  tungsteilen kann dann in einfachster Weise durch  überschiebbare Klebemuffen erfolgen. Formstücke mit       angeformten    Muffen, deren innere Schicht nicht klebe  fähig ist, können auf der- Innenseite der Muffe zu  sätzlich eine Schicht aus dem Kunststoff -der äusseren  Schicht aufweisen.  



  Ein     Rohrformstück    gemäss der Erfindung ist in  den beigefügten Abbildungen in beispielsweiser Aus  führungsform dargestellt. Die Wandung weist eine  innere Schicht<B>1,</B> eine äussere Schicht 2 und eine  mittlere verbindende Schicht<B>3</B> auf. In     Fig.    2 ist ein  Stück der Rohrwand     herausgezeichnet.    Die einzelnen  Lagen der Schichten sind darin mit 4 bezeichnet.  



  Als Beispiel für das     Rohrformstück    ist ein     Muffen-          rohr-Abzweigstück    dargestellt. Die eine der Muffen  <B>5</B> ist zusätzlich mit einer Schicht<B>6</B> auf der Innen  seite der Muffe versehen. Die Schicht<B>6</B> ist aus einem  klebefähigen Kunststoff, der beispielsweise dem  Kunststoff entspricht, aus dem die äussere Schicht 2  der Wandung besteht. Auf die Muffen<B>5</B> kann, wenn  die äussere Schicht -2 der Wandung des Formstückes  aus einem klebefähigen Kunststoff besteht, auch ver  zichtet werden. Alle freien Enden können<U>dann</U> wie  das Ende<B>8</B> glatt ausgebildet sein, Die Verbindung  mit anderen Leitungsteilen kann in diesen Fällen  in bekannter Weise mittels einer Klebemuffe<B>7</B> durch  geführt werden.  



  <B>-</B> Zur Herstellung der     Rohrformstücke    verfährt  man mit Vorteil nach dem an sich bekannten     Sinter-          verfahren;    man -verwendet jedoch gemäss der Erfin  dung zum Sintern der dem     Rohrinnem    zugekehrten  Schicht ein Pulver aus einem Kunststoff, der sich zum  mindesten in einem Teil seiner physikalischen und[  oder chemischen Eigenschaften von dem Kunststoff  unterscheidet, der zum Sintern der äusseren Schicht  verwendet wird und benutzt zum Sintern der mittleren  verbindenden Schicht Mischungen der beiden     Kunst-          Stoffe.     



  Bei der Ausübung des Verfahrens kann die erste  Schicht auf die<B>-</B> 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 kön  nen die weiteren Schichten durch wiederholtes Er  hitzen, Aufbringen des Kunststoffpulvers und Sintern  aufgebaut werden. Es ist zweckmässig, hierzu eine  Form oder einen Kern von hohem Wasserwert, z. B.  eine Metallform, zu verwenden. Es können aber auch  Formen oder     Keine    aus keramischen Stoffen, z. B.

      aus Ton oder aus Zement oder Gips benutzt werden,  vorausgesetzt,     dass    das Wärmespeichervermögen gross  genug ist, den Wärmebedarf zur     Sinterting    der ersten  Schicht oder Lage zu decken, ohne     dass    Schädigung  des Grundstoffes durch zu hohe Temperaturen ein  tritt. Weiterhin ist zweckmässig, Form und     Kein    aus  zwei oder mehreren Teilen zu fertigen, damit sie nach  dem Erkalten leicht von dem Formstück getrennt  werden können. Bei der Herstellung kann Zeit ge  spart werden, wenn man die Formstücke nicht auf  einen Kern oder in einer Form direkt aufbaut, son  dern eine geteilte Hülse verwendet, die satt über  den Kern oder in die Form eingelegt ist.

   Kern oder  Form können dann schon vor dem Erkalten abgenom  men und für die Herstellung des nächsten     Rohr-          formstückes    durch Erwärmen vorbereitet werden.  



  Zum ersten Erwärmen der Form oder des Kernes  kann man     öfen    bekannter Bauart benutzen; man  kann die Formen oder Kerne aber auch mit     Heiz-          einrichtungen    versehen und sie z. B. elektrisch oder  mittels Luft oder eines anderen Wärmeträgers be  heizen. 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.

      <I>Beispiel</I>  Für die     Abflussleitung    eines chemischen Betrie  bes, aus dem wechselweise saure, alkalische und       lösungsmittelhaltige    Abwässer anfallen, sollen mehr  schichtige     Rohrformstücke    aus Kunststoffen im     Sin-          terverfahren    hergestellt werden. Die Formstücke  sollen eine ausreichende Festigkeit gegen mechani  sche Beanspruchung und gegen Temperatureinwir  kung -bis     10011    aufweisen.  



  Man wählt für die innere Schicht der Form  stücke     Hartpolyäthylen,    für die äussere     Polyvinyl-          chlorid    und für die mittlere Schicht eine Mischung  von     Hartpolyäthylen    und     Polyvinylchlorid    im Ver  hältnis<B>1 - 1.</B> Ein     Kein    aus Aluminium, der den Innen  abmessungen des fertigen     Rohrformstückes    entspricht,  wird in einem Wärmeschrank auf 2000 erwärmt und  dann in das     Hartpolyäthylen-Pulver    getaucht. Auf  dem Kern sintert sich eine Schicht von<B>0,5<U>mm</U></B> 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<B>0,8</B> mm verstärkt.  In gleicher Weise werden nun eine Schicht aus der  Kunststoffmischung von<B>0,3</B> mm und dann die äussere  Schicht in zwei Lagen von<B>je 0,3</B><U>mm</U> aus     Polyvinyl-          chlorid    aufgetragen.  



  Man erhält nach dem Abkühlen und Herausneh  men des Kernes ein     Rohrformstück    von<B>1,7</B>  Wandstärke, das gegen verdünnte Lösungsmittel,  gegen saure und alkalische Beanspruchung, gegen       UV-Bestrahlung,    gegen die zu erwartende mechani  sche Beanspruchung und gegen die auftretenden Tem  peraturen ausreichend widerstandsfähig ist.      Nach der in diesem Beispiel beschriebenen Ver  fahrensvariante können     Rohrformstücke    der ge  bräuchlichen Typen und Nennweiten in den verschie  densten Wandstärken hergestellt werden.

   Wo -bei  anders gelagerter Beanspruchung andere Kunststoffe  gewählt werden können oder müssen, ist es erfor  derlich, bei der Auswahl der Kunststoffe auf thermi  sche Beständigkeit zu achten und weiter nur Stoffe zu  verarbeiten, deren Schmelzpunkte nahe beieinander  liegen. Gegebenenfalls<U>kann</U> 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 be  kannte Zuschlagsstoffe in gewissen Grenzen einstellen.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> I Mehrschichtiges Rohrformstück aus gesintertem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Rohrinnem zugekehrte Schicht<B>(1)</B> aus einem Kunst stoff besteht, der sich von dem Kunststoff, aus dem die nach aussen gekehrte Schicht (2) besteht, zum mindesten in einem Teil seiner chemischen undloder physikalischen Eigenschaften unterscheidet, und dass die verbindende mittlere Schicht<B>(3)</B> aus einer Mi schung der beiden Kunststoffe besteht.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Rohrformstück nach Patentanspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten aus mehreren Lagen (4) bestehen. 2. Rohrformstück nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen der mittleren Schicht sich untereinander im Mischungsverhältnis der Kunststoffe unterscheiden. <B>3.</B> Rohrformstück nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass Muffen<B>(5)</B> des Rohrform- stückes zusätzlich eine nach innen gekehrte Schicht <B>(6)</B> aus dem Kunststoff der äusseren Schicht auf weisen.

   <B>PATENTANSPRUCH</B> II Verfahren zur Herstellung von Rohrformstücken nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zum Sintern der dem Rohrinnern zugekehrten Schicht ein Pulver aus einem Kunststoff verwendet wird<B>'</B> der sich zum mindesten in einem Teil seiner physi kalischen undloder chemischen Eigenschaften von dem Kunststoffpulver unterscheidet, das zum Sin tern der äusseren Schicht verwendet wird, und dass zum Sintern der mittleren, verbindenden Schicht eine Mischung der beiden Kunststoffpulver verwendet wird. UNTERANSPRÜCHE 4.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht auf die Aussen seite eines erhitzten Kernes oder auf die Innenseite einer erhitzten Hohlform unter Ausnutzung der im Kein oder in der Form gespeicherten Wärme ge sintert wird und die weiteren Schichten durch wieder holtes Erhitzen, Aufbringen des Kunststoffpulvers und Sintern hierauf aufgebaut werden. <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau der ersten Schicht auf der Aussenseite einer über den Kein gezogenen Hülse oder auf der Innenseite einer in die Form ge legten Hülse erfolgt.

   <B>PATENTANSPRUCH</B> III Verwendung des Rohrformstückes nach Patent anspruch<B>1</B> für Abflussleitungen.