CH516981A - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus thermoplastischem Material sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren     zur        Herstellung    von Gegenständen aus thermoplastischem Material sowie  Vorrichtung zur     Ausführung    des Verfahrens    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel  lung von Gegenständen     aus    thermoplastischem Material  unter Zugabe von nichtthermoplastischem körnigem  Füllmaterial sowie eine     Vorrichtung    zur Ausführung  des Verfahrens.  



  Thermoplastische Materialien werden in der letzten  Zeit immer mehr verwendet, und zwar einerseits wegen  ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien und  anderseits wegen der Tatsache, dass sie leicht verar  beitet und     geformt    werden können. Der Verwendung  dieser Materialien sind jedoch Grenzen gesetzt, da die  meisten von ihnen weich und biegsam sind und eine  geringe     Steifigkeit        aufweisen.    Viele dieser Materialien  können auch härter gemacht werden, sie sind dann  jedoch weniger gegen Stösse widerstandsfähig und sind  bei niedrigen Temperaturen sehr spröde.  



  Es wurden bereits viele Versuche mit verschiedenen  Materialien zur Verstärkung ausgeführt. Da sich jedoch  das Volumen der thermoplastischen Materialien bei  Wärme und bei Kälte stark verändert, führt dies zu  einem Lösen der verstärkenden Materialien aus dem  thermoplastischen Material, so dass dieses durch die  Zusätze nicht verstärkt,     sondern    in Wirklichkeit ge  schwächt wird.  



  Zur Erzielung einer erforderlichen     Steifigkeit    bei  Gegenständen aus thermoplastischen Materialien war  es bisher notwendig, die Gegenstände mit grossen Wand  stärken auszubilden, was die Herstellung verlangsamt  und grosse Mengen des Materials     erfordert.    Es war  daher bisher in solchen Fällen nicht möglich, Gegen  stände aus thermoplastischem Material herzustellen,  welche bezüglich ihres Preises mit Gegenständen aus  anderen Typen von Materialien     konkurenzfähig    waren.  



  Die Erfindung hat die Lösung dieser Probleme zum  Ziel, die mit der Herstellung von Gegenständen aus  thermoplastischem Material mit Füllmaterial verbun  den sind.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren, durch welches  dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet,    dass die Körner des Füllmaterials in fein     verteiltem,     pulverförmigem     thermoplastischem,        Material    einge  schlossen werden, welches um die Körner des Füllma  terials herum geschmolzen wird, worauf die mit dem  thermoplastischen Material umhüllten Körner des Füll  materials in die Form der herzustellenden Gegenstände  gebracht werden.  



  Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung  des Verfahrens ist gekennzeichnet durch Mittel zur  Vereinigung von vorgewärmtem, körnigem Füllmaterial  mit thermoplastischem Material und zur Bildung einer  Schicht     gewünschter    Dicke auf jedem Korn des Füll  materials, bevor die mit dem     thermoplastischen    Mate  rial     umhüllten    Körner des Füllmaterials in die Form  der herzustellenden Gegenstände gebracht werden.  



  Zur     Ausführung    der Erfindung ist es möglich, ein  körniges Material, wie z. B. Kies aus expandiertem  Ton, Glaskügelchen, Steinsplittern usw., mit einer Korn  grösse von 5 bis 10 mm zu verwenden. In besonderen  Fällen können auch andere Korngrössen verwendet wer  den. Das Füllmaterial wird so stark erwärmt, dass es  das pulverförmige thermoplastische Material     schmelzen     kann, wenn es mit diesem in Berührung gebracht wird.  Dabei bildet sich an den Körnern des Füllmaterials ein       überzug,    dessen Dicke durch eine grössere oder kleinere  vorherige Erwärmung des Füllmaterials beeinflusst wer  den kann.

   Wenn das Füllmaterial die     gewünschte    Dicke  des     überzuges    aufweist, können die Körner in noch  warmem Zustand in Formen gefüllt und zu den ge  wünschten     Gegenständen    geformt werden. Die Berüh  rungsflächen verschmelzen dabei miteinander und bil  den Brücken zwischen den Körnern des mit dem  thermoplastischen Material überzogenen Füllmaterials.  



  Es ist jedoch auch möglich, das Füllmaterial nach  der Bildung des     Überzuges    aus dem thermoplastischen       Material    abzukühlen und     das    Material später in geeig  neten Formen zu erhitzen, so dass es     verschmilzt,        und     die gewünschten Gegenstände entstehen. Es bestehen  dabei viele Möglichkeiten, wie das mit dem     überzug         versehene Füllmaterial zu Kunststoffplatten und ande  ren Gegenständen verarbeitet werden kann, wobei es  zur Versteifung und Verfestigung dienen kann.

   Es ist  dabei auch möglich, beim Formen mit der Hilfe des  überzogenen Füllmaterials eine bestimmte Menge von  pulverförmigem thermoplastischem Material an den  äusseren Flächen der Form anzubringen, so dass eine  gewünschte Dicke von reinem thermoplastischem Ma  terial an den Wänden entsteht. Dadurch erhält der  Gegenstand eine glatte Oberfläche, eine gute Wider  standsfähigkeit gegen     chemische    Einflüsse und eine  grosse mechanische Festigkeit.  



  Das mit dem überzag des thermoplastischen Ma  terials versehene Füllmaterial kann auch auf Platten  und anderen Gegenständen aus nichtthermoplastischen  Materialien durch Aufschmelzen befestigt werden, wenn  diese eine ausreichend rauhe Oberfläche haben, die ein  Haften des erhitzten, weichen thermoplastischen Ma  terials ermöglicht.  



  Die Erfindung gestattet die Anwendung von thermo  plastischen Materialien auf verschiedenen     Gebieten,    wo  diese bisher nicht verwendbar waren. Sie gestattet ins  besondere die Herstellung von grossen Gegenständen,  wie z. B. Platten, Blöcken oder Rohren, wo eine grosse  Starrheit und mechanische Festigkeit gefordert werden.  



  Der     Überzug    aus thermoplastischem Material kann  auf dem Füllmaterial in verschiedener Weise herge  stellt werden. Vorzugsweise kann das     körnige    Material  jedoch so vorgewärmt werden, dass das thermoplastische  Material in der Form eines feinen Pulvers geschmolzen  wird und durch die in den Körnern des Füllmaterials  enthaltene Wärme einen zusammenhängenden     Überzug     bildet. Das Verfahren kann stationär ausgeführt werden.  Es ist jedoch auch möglich, das     erhitzte    Füllmaterial  durch einen Raum fallen zu lassen, in welchem sich  das thermoplastische Material in Schwebe befindet.  Die erhitzten Körner können auch in einen rotierenden  Behälter gebracht werden, welcher das pulverförmige  thermoplastische Material enthält.

   Durch die Bewegung  des Behälters wird an allen Seiten des Füllmaterials ein  gleichmässiger überzag mit der gewünschten Dicke ge  bildet, wobei gleichzeitig ein Verschmelzen der Körner  vermieden wird.  



  Es ist auch möglich, eine Form direkt mit Schichten  von kalten oder erhitzten Körnern des Füllmaterials  zu füllen, und zwischen die Schichten das pulverförmige  thermoplastische Material zu streuen, welches durch  Wärme verschmolzen wird.  



  Vorzugsweise kann jedoch das Füllmaterial     erhitzt     werden und in erhitztem Zustand mit dem pulverförmi  gen thermoplastischen Material vereinigt werden, wel  ches dadurch eine Schicht auf der Oberfläche der Kör  ner des Füllmaterials bildet. Dabei können die erhitzten  Körner so lange zusammen mit dem pulverförmigen  Material in Bewegung gehalten werden, bis die ge  wünschte Dicke des     überzages    erreicht ist.  



  Die Dicke des     überzages    auf dem, Füllmaterial kann  dabei durch die dem Füllmaterial zugeführte Wärme  gesteuert werden.  



  Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich  aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbei  spielen anhand der beiliegenden Zeichnung. Es     zeigt:          Fig.    1 einen schematischen Teilschnitt einer Vor  richtung zur Bildung von     Überzügen    aus thermoplasti  schem Material auf einem körnigen     Füllmaterial    und         Fig.    2 ein     ähnliches    Schema einer Vorrichtung  zur direkten Herstellung von Rohren.  



  Entsprechend der Darstellung in der     Fig.    1 ist das  Füllmaterial in einem Behälter 2 enthalten. Das Füll  material kann z. B. ein     Kies    aus     expandiertem    Ton mit  einer durchschnittlichen Korngrösse von 7 bis 8 mm  sein. Das Füllmaterial wird auf eine     gewünschte    Tem  peratur durch Brenner 3 oder andere     Heizelemente     erhitzt, die an der Aussenseite des Behälters 2 ange  ordnet sind. Das erhitzte Füllmaterial wird durch eine  Förderschnecke 4 dem Ende eines Förderbandes 5  zugeführt.

   Das Förderband 5 erhält gleichzeitig pulver  förmiges plastisches Material 7 von einer     Förder-          schnecke    6, wobei eine Vermischung beider Materialien  an einer Stelle 8 erfolgt. Das thermoplastische Mate  rial und das Füllmaterial verlassen gleichzeitig das  Förderband 5 und fallen auf eine Platte 9, auf wel  cher das pulverförmige thermoplastische Material und  das erhitzte Füllmaterial bei gegenseitiger Bewegung  vermischt werden, so dass die Körner des     erhitzten     Füllmaterials vollständig bedeckt werden. Die gegen  seitige Bewegung wird in einer Trommel 10 fortge  setzt, in welche die Platte 9 führt.

   Bei einer geeigneten  Einstellung der Kühlgeschwindigkeit des körnigen Füll  materials verhindert eine Drehbewegung der Trommel  10 ein gegenseitiges Verschmelzen der Körner. Der  untere Teil 11 der Trommel hat die Form eines Siebes  oder ist mit Öffnungen versehen, so dass überschüssiges  pulverförmiges thermoplastisches Material 12 in einen  Behälter 13 mit einer geneigten Wand 14 fällt, aus  welchem das thermoplastische Material dem unteren  Ende der Förderschnecke 6 zugeführt wird. Die     För-          derschnecke    6 führt das thermoplastische Material zu  rück zum Förderband 5, durch welches dieses wieder  frischen,     erhitzten    Körnern des Füllmaterials zugeführt  wird.

   Das untere Ende 15 der Trommel 10 ist offen,  so dass die mit dem thermoplastischen     Überzug        ver-          sehenen    Körner 16 des Füllmaterials in einen Be  hälter 17 fallen können, um später zur Herstellung  der gewünschten Gegenstände verwendet zu werden.  



  Bei der Ausführung nach der     Fig.    2 wird das     mit     dem thermoplastischen Material überzogene Füllmate  rial direkt zur Herstellung der Gegenstände verwendet.  Die Bildung des     überzages    erfolgt in der gleichen Weise  wie nach der     Fig.    1. Anstatt der rotierenden Trommel  ist jedoch die Platte 9 mit einem perforierten Bereich  18 versehen, durch welchen das überschüssige pulver  förmige thermoplastische Material fallen kann, worauf  es in einem     Behälter    13 gesammelt und zum Förder  band 5 zurückgeführt wird.

   Nach dem Verlassen der  Platte 9 werden die mit dem Überzug aus thermo  plastischem Material     versehenen    Körner des Füllma  terials einer Form 19 zugeführt, welche beim     dar-          gestellten    Beispiel zur Herstellung von Rohren, z. B.  Entwässerungsrohren oder Kanalisationsrohren, geeig  net ist. Die Form 19 ist drehbar auf Rollen 20 gelagert.  Durch eine Drehbewegung wird das mit dem Überzug  versehene Füllmaterial in der Form 19 gleichmässig  verteilt. Die Form wird durch Brenner 21 beheizt, deren  Flammen gegen die Form 19 gerichtet sind. Je nach  der Zufuhr der Wärme und der Dicke der Überzüge  auf den einzelnen Körnern des Füllmaterials wird in  grösserem oder kleinerem Mass ein Verschmelzen der  Überzüge der Körner erreicht.

   Durch eine einfache  Einstellung dieser Bedingungen können entweder Rohre       mit    für Flüssigkeiten durchlässigen Wänden zur Ent-           wässerung,    oder Rohre mit flüssigkeitsdichten     Wänden,     z. B. für Kanalisationen hergestellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus thermoplastischem Material unter Zugabe von nichtthermoplastischem körnigem Füllmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner des Füllmaterials in fein verteiltem, pulverförmigem thermoplastischem Ma terial eingeschlossen werden, welches um die Körner des Füllmaterials herum geschmolzen wird, worauf die mit dem, thermoplastischen Material umhüllten Kör ner des Füllmaterials in die Form der herzustellenden Gegenstände gebracht werden.

   II: Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch Mittel (9, 10) zur Vereinigung von vorgewärmtem, körnigem Füllmaterial mit thermoplastischem Material (7) und zur Bildung einer Schicht gewünschter Dicke auf jedem Korn des Füllmaterials, bevor die mit dem thermo plastischen Material umhüllten Körner des Füllmaterials in die Form der herzustellenden Gegenstände gebracht werden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das körnige Füllmaterial erhitzt wird und in erhitztem Zustand mit dem pulverförmigen thermoplastischen Material in Verbindung gebracht wird, welches dadurch auf der Oberfläche der Körner des Füllmaterials abgelagert wird. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das erhitzte körnige Füllmaterial zu sammen mit dem pulverförmigen thermoplastischen Material so lange in Bewegung gehalten wird, bis der gewünschte Überzug gebildet wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Dicke des Überzuges aus thermo plastischem Material auf dem körnigen Füllmaterial durch eine Wahl der Erhitzung des Füllmaterials be einflusst wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass das mit dem Überzug von thermo plastischem Material versehene körnige Material durch Schmelzen an Gegenständen aus nichtthermoplastischen Materialien befestigt wird, wobei die Körner des Füll materials miteinander verbunden werden. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9, 10) einen perforier ten Bereich (11, 18) aufweisen, durch welchen über schüssiges thermoplastisches Material fallen kann, und über welchen die mit dem Überzug versehenen Körner (16) des Füllmaterials ihrer weiteren Verwendung zuge führt werden können. 6.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Mittel mit dem perforierten Be reich Teile einer drehbaren Trommel (10) sind, deren Drehachse geneigt ist. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des perforierten Berei ches (11, 18) ein Sammelbehälter (13) angeordnet ist, aus welchem das pulverförmige thermoplastische Ma terial durch eine Fördervorrichtung (6) an die Stelle (9, 10) zurückgeführt werden kann, an welcher das Füllmaterial mit dem thermoplastischen Material ver einigt wird. B. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekenn zeichnet durch ein Heizorgan (3) für eine einstellbare Zufuhr von Wärme an das körnige Füllmaterial.