CS241490B2 - Moulded closure from thermoplastic resin material for liquid vessels and method of its making - Google Patents

Description

Vynález se týká uzávěrů pro nádoby na kapalné látky a způsobu výroby uvedených uzávěrů. Zejména se vynález týká tvářených uzávěrů ze syntetických plastů, které mají vzhled podobný přírodnímu korku a způsobů tváření pro výrobu uvedených uzávěrů.

Podle dosavadního stavu techniky je známá výroba předmětů z nadouvaných termoplastů vstřikováním nebo vytlačováním polyuretanu, polystyrenu nebo polyolefinů. Při těchto postupech expanduje termoplastická látka ve formě granulátu působením různých látek nebo činidel, které způsobují nadouvání materiálu. Nadouvadly jsou v běžných postupech obecně plyny nebo látky uvolňující plyn, které byly rozpuštěny nebo jinak včleněny do termoplastické polymerní látky, která se nechází ve formě nenapěněných granulí. Působením tepla na tyto směsi se dosáhne uvolnění nadouvadla nebo jeho termické expanze nebo obou účinků, přičemž termoplastická látka dosáhne vypěňovací teploty, při které je dostatečně změklá a tažná, aby mohlo tlakem expandujícího nadouvadla dojít к napěnění uvedené hmoty do požadované pěnové struktury.

Je též znám způsob povrchové úpravy předmětů vyráběných speciálním postupem extruzuíim tváření nadouvaných termoplastů, při kterém získá povrch strukturu paralelních vláken a tím vzhled přírodního dřeva. Toto dekorace se dosáhne vytlačováním hmoty tryskou, která obsahuje obvykle větší počet otvorů. Tím se získá odpovídající počet strun nadouvatelné polymerní látky, které se odtahují v navzájem paralelní poloze a potom se spojují na tvar o jakékoliv požadované délce. Styčné plochy strun vytváří paralelní vláknité čáry, které zůstávají viditelné na povrchu hotových výrobku a napodobují vlákna přírodního* dřeva.

Ve speciálním případě vstřikování nadouvaných termoplastů je znám způsob, pří kterém se do uzavřené dutiny formy vstříkne odměřené množství nadouvatelné termoplastické látky tak, že dutina není nenapěněným materiálem zcela zaplněna, ale zaplní se po vypěnění hmoty. Při vypěnění je změklý polymer natlačen plynným nadouvadlem do styku s relativně chladnými stěnami dutiny formy, kde dojde к zatuhnutí částí polymerní hmoty, která je v přímém kontaktu se stěnami formy a vytvoří se tuhá vnější slupka, či povlak, které zachovávají tvar dutiny formy a působí jako bariéra, která zabraňuje úniku plynného nadouvadla z výrobku a způsobuje rozptýlení plynných bublin ve vnitřní části výrobku. Výlisky vstřikované tímto způsobem se tudíž vyznačují porézní pěnovou strukturou vnitřní hmoty a tuhou vnější vrstvou nebo· povlakem, které mají stejnou velikost a tvar jako* dutina vstřikovací formy a které jsou v podstatě nepropustné pro většinu látek.

Použitím určitých velmi pružných termoplastických látek, jako je polyolefinový коpolymer etylvinylacetát ve shora popsaném způsobu tváření se získá pěnový výrobek, který se vyznačuje elastickými vlastnostmi obdobnými jako u výrobků vyrobených z přírodních a syntetických elastomerů. Tato ohebnost a pružnost společně s přítomností v podstatě nepropustné vnější slupky dovolují aby byly tyto výrobky, v případě, že byly vyrobeny vstřikováním do formy o vhodné velikosti a vhodném tvaru, použity jako uzávěry pro nádoby na kapalné látky. Tyto uzávěry se použijí tak, že se stlačí, vsunou se do otvoru nádoby a potom se nechají expandovat, čímž se vytvoří spojitý uzávěr okolo· obvodu otvoru nádoby.

Tyto výrobky tedy mohou být teoreticky použitelné jako náhrada za obdobné uzávěry vyrobené z běžnějších materiálů, jako je přírodní korek, který se používá jako materiál pro zátky nádob na léky, víno a lihoviny.

Snaha nahradit uzávěry pro nádoby na kapalné látky z přírodního korku, zejména pro láhve na víno, výrobou a použitím uzávěrů vstřikovaných z nadouvaných termoplastů nebyla ve skutečnosti příliš, úspěšná. Příčinou byla pravděpodobně zejména nedostatečná estetická přitažlivost těchto uzávěrů pro konzumenty a dále to, že к husté vnější vrstvě, která je nezbytná pro dosažení v podstatě nepropustnosti uzávěru, přiléhá vnitřní porézní jádro, protože těsnící funkce těchto uzávěrů může být porušena zejména tím, že se během usazování uzávěrů vytvoří na vnější husté vrstvě průchodné kanálky.

Protože uvedené uzávěry podle dosavadního stavu techniky musí být při vkládání do otvorů nádob na kapalné látky stlačeny, může zde dojít ke zvrásnění vnější spojité vrstvy za tvorby podélných kanálků na vnějším povrchu nadouvaného výrobku. Tyto kanálky mohou potom tvořit místa netěsnosti pro únik obsahu nádoby nebo mohou umožňovat přístup látek, které jsou škodlivé vůči obsahu nádoby, jako je okolní vzduch v případě léčiv nebo potravinářských výrobků.

Zkouškami bylo prokázáno, že vznik těchto kanálku je způsoben hlavně přítomností relativně velkých dutin mezi spojitou vnější vrstvou a porézním vnitřním jádrem pěnového výrobku, přičemž přítomnost těchto dutin je výsledkem dříve nepozorovaných jevů, které se objevují během vstřikování výrobku. Protože hustá vnější vrstva má mnohem větší odolnost vůči kompresi než vnitřní porézní jádro, má sklon к vtlačení do jakékoliv dostupné dutiny. Na povrchu uzávěru se přitom vytváří kanálek, který může mít za následek porušení jinak celistvého obvodového utěsnění.

Kromě shora uvedených problémů nebyly vstřikované uzávěry podle dosavadního stavu techniky jednotné a shodné co do designu a provedení.

Uvedené uzávěry podle dosavadního sta241490 vu techniky nebyly tudíž zcela přijatelné ~~ jako náhrada za obdobné uzávěry, jako jsou uzávěry korkové, používané pro nádoby na léčiva, víno a alkoholické nápoje. Je známo, že přírodní korek obsahuje různé díry a záhyby a že při vkládání nebo vytahování korkových zátek dochází často к drolení nebo odlamování korku.

Vynález se vztahuje na lisovaný uzávěr z termoplastického materiálu pro nádoby na kapalné látky, jehož vnější vzhled se podobá přírodnímu korku.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že uzávěr sestává z lisované hmoty zbarveného rozpínatelného termoplastického materiálu původně ve tvaru vláken či pramenů a který má na pěnovém jádru vytvořený kapalinotěsnýobal.

Vynález se vztahuje rovněž na způsob výroby tohoto lisovaného uzávěru, jímž jeho povrch získá vzhled přírodního korku.

Četné fyzikální vlastnosti uvedeného výrobku se při použití jako uzávěru pro nádoby na kapalné látky blíží vlastnostem přírodního korku.

Tento výrobek ze syntetického korku získaný způsobem podle vynálezu může být použit jako zátka pro vinnou láhev, kterou lze vyjmout běžnou vývrtkou.

Výrobek podle vynálezu může být použit namísto korku v existujícím zařízení pro plnění lahví, aniž by byla porušena funkce tohoto zařízení.

Tento výrobek ze syntetického* korku může být vyroben v jednotném provedení a při vkládání nebo vytahování z nádoby se nedrolí ani neodlamuje.

Vynález tedy v souhrnu poskytuje výrobek ze syntetického korku a způsob výroby, přičemž uvedený výrobek může být úspěšně použit jako náhrada přírodního korku pro uzávěr nebo část uzávěru pro nádoby na kapalné látky bez rizika propustnosti směrem do uvedené nádoby něho z uvedené nádoby a uspokojuje estetické požadavky kladené na uzávěry z přírodního korku pro takové nádoby, jako jsou láhve na víno nebo destiláty.

Provedení způsobu podle vynálezu spočívá ve vstříknutí termoplastického, polymeru do všech dutin formy jednonásobným vstřikovacím otvorem v každé formě, který vytváří z materiálu jednonásobnou a spojitě protaženou strunu uvnitř každé z dutin formy. Narůstající struna je v dutině formy zadržována stěnami dutiny, které působí shlukování spojitě protažené struny v nahodilém- seskupení, přičemž dochází ke vzájemnému kontaktu struny v různých místech podél její délky. Expanze nadouvadla potom způsobuje napěnění nahodile orientovaných smyček struny a jejich spojení. Na povrchu hotového výrobku přitom zůstává kresba zrnité struktury, která je obdobná kresbě pozorované na povrchu vytlačovaných výrobků vyráběných podle dosavadního stavu techniky, ale s tím roz dílem, že jednotlivé čáry nejsou rovné nebo paralelní, nýbrž mají různý směr, případně se protínají a vytváří se z jedné a kontinuálně protažené struny taveniny. Tyto výrobky též obsahují nahodile orientované čáry zrnité kresby na celém vnějším povrchu, včetně svých konců a jsou tudíž dokonalejší než výrobky vytlačované, které na svých koncích běžně nemají čáry strukturní kresby. Uvedené nahodile orientované čáry zrnité kresby, jsou-li provedeny po celém povrchu výrobku, který má velikost a tvar korkové části uzávěru nádob na kapalné látky, způsobují, že výrobek získává vzhled podobný přírodnímu korku.

Jestliže se provede určitá úprava způsobu vstřikování a vstřikovacího zařízení v souhlasu s vynálezem, dosáhne se zvýšení odolnosti vůči svraštění během následného stlačení výrobku, neboť se eliminuje sklon nadouvaného materiálu к tvorbě velkých dutin mezi hustou vnější vrstvou a napěněným vnitřkem výrobku. Tohoto efektu se dosáhne tím, že se zajistí, aby veškerý polymerní materiál, který má být pro výrobek použit, byl dopraven do dutiny formy a aby vtokové otvory všech dutin byly uzavřeny před napěněním polymeru a vytvořením zatuhlé vnější vrstvy přilehlé ke stěně dutiny formy. .

U způsobu vstřikování podle dosavadního stavu techniky bylo zjištěno, že dodáváním další hmoty po vytvoření relativně tuhé a husté a vnější vrstvy vznikne uvnitř zpracovávaného materiálu hraniční vrstva, která má za následek pohyb stále ještě měkkého vnitřního jádra výrobku vzhledem к husté vnější vrstvě a tím roztržení vazby mezi vnější tuhou vrstvou a vnitřním jádrem. Tlak plynu potom oddaluje porézní vnitřní jádro* výrobku od husté vnější vrstvy a tím se bezprostředně pod tuhou a hustou vnější vrstvou vytvářejí velké dutiny. Důsledkem chybějící kompletní vazby mezi hustou vnější vrstvou a porézním jádrem je relativní pohyb mezi těmito dvěma složkami, tj. mezi hustou vnější vrstvou a porézním vnitřním jádrem, vstřikovaného¹ uzávěru během jeho stlačený což má za následek svrašťování a vznik míst netěsnosti na vnějším povrchu uzávěru.

Chronologického oddělení fáze vstřiku a fáze napěnění se dosáhne několika úpravami způsobu vstřikování a zařízení v souhlasu s vynálezem, kterými jsou:

maximalizace dosažitelného vstřikovacího* tlaku a vstřikovací rychlosti s odpovídající minimalizací odvzdušňování každé z několika dutin formy, což má za následek přechodné natlakování všech dutin formy během vstřiku, způsobené prudkým nárůstem množství nadouvatelného polymeru a pomalým unikáním uzavřeného plynu, které omezují nadouvání termoplastického polymeru a tím i tvorbu ztuhlé vnější vrstvy do241490 kud není dokončené plnění všech dutin formy;

uplatnění způsobu vstřikování bez rozváděcího kanálku, kterého se dosáhne tím, že se do malého jednočetného ústí vtoku každé z dutin formy, kterým protéká do· dutiny veškerý materiál, začlení prostředky pro uzavření toku hmoty do nebo z každé dutiny, takže mezi uzavíracím zařízením v odpovídající dutině a vyhřívaným rozváděcím kanálkem neexistuje po dokončení vstřikovací fáze celého cyklu nepřerušený kanál pro tok materiálu;

využití každého z uzavíracích zařízení v odpovídajících dutinách · formy jako· prostředku pro zahájení a · ukončení vstřiku materiálu do každé z dutin tak, že může být pozitivně regulována doba pro dopravu hmoty do nebo z každé dutiny formy odpovídajícím vstřikovacím otvorem.

Vynález a jeho· výhody budou 'názorněji vysvětleny s odkazem na následující obrázky, ve kterých je pro označení jednotlivých dílů použito značek.

Na obr. 1 je zobrazen průřez typické formy, která může být · použita pro výrobu uzávěrů nádob na kapalné látky, které mají vzhled podobný přírodnímu korku.

Na obr. 2· je zobrazen průřez formy podle výhodného· provedení vynálezu pro· výrobu uzávěrů nádob na kapalné látky, které · mají vzhled přírodního korku, ale neobsahují na vnějším povrchu nežádoucí kanálky a nepodléhají výraznějšímu svrašťování.

Obr. 3 představuje perspektivní zobrazení jednoho· provedení uzávěru nádob na kapalné látky podle vynálezu.

Obr. 4 představuje perspektivní zobrazení jiného provedení uzávěru podle vynálezu.

Obr. 5 představuje perspektivní zobrazení dalšího· provedení uzávěru nádob na kapalné látky podle vynálezu.

Na obr. 6· je zachyceno perspektivní zobrazení uzávěru nádob na kapalné látky, kde pouze část uzávěru má souvislost s vynálezem.

Obr. 7 znázorňuje průřez uzávěru nádob na kapalné látky, který byl vytvořen ve formě zobrazené na obr. 1.

Na obr. 8 je zobrazen průřez uzávěru nádob na kapalné látky zlepšeného typu podle vynálezu, který byl vyroben · ve formě zobrazené na obr. 2.

Bylo zjištěno, že pro· vytvoření výrobku ze syntetického korku, který může úspěšně nahradit části z přírodního korku v uzávěrech nádob na léčiva a potravinářské výrobky, jako· je víno a destiláty, jsou důležité velikost, tvar, hladkost povrchu, elasticita, rozdělení hustoty a · estetický vzhled těchto· výrobků. Mezi faktory, které jsou rozhodující pro dosažení těchto· výsledných vlastností patří typy termoplastických polymerů · a· jejich směsi, koncentrace a typ nadouvadla, teplota zpracování, vstřikovací tlak a rych8 losi vstřiku, provedení formy a teplota formy.

Základním polymerním materiálem, který se použije v provedení způsobu podle vynálezu, · je výhodně polyolefin s dobrou ohebností a pružností, · jako je · kopolymer etylén-vinylacetát (EVA).

Pro dosažení přesné kombinace vlastností požadovaných u výsledného produktu je nutné zvolit etylvinylacetátový materiál s určitým procentuálním obsahem vinylacetátu, zabudovaného v kopolymeru a. · index toku taveniny polymeru. Typické použitelné typy polymeru obsahují mezi 9 °/o a 25 % vinylacetátu, mají index toku mezi .2,0 · a 8,0· a jsou dostupné z mnoha zdrojů.

Vlastnosti výsledných uzávěrů mohou · být zlepšeny přídavkem malých množství aditiv, které upravují tvrdost, k základnímu polymeru. Příkladem takových modifikátorů tvrdosti jsou · polyetylén homopolymer nebo iontově zesilované kopolymery etylén — — kyselina metakrylová.

Přídavek těchto modifikátorů tvrdosti, · jako jsou uvedené · polyetylénhomopolymer nebo iontově zesilované kopolymery etylénu s kyselinou metakrylovou, · vede· . ke změně tvrdosti a pevnosti výsledného · produktu.

Do základního· polymeru nebo směsi polymerů se přidá vhodné chemické · nadouvadlo, které napění polymer na vhodnou měrnou hmotnost. Výhodným nadouvadlem je azodikarbonamid (ABFA) díky své teplotě rozkladu, která leží · v rozmezí běžných zpracovatelských teplot pro etylvinylacetátový kopolymer a díky své relativně vysoké · rychlosti vývoje plynu. Mohou být ovšem použita i ostatní známá nadouvadla, jako · je například ozodekarbonoxid, aniž · by se vybočilo· ze smyslu nebo· rozsahu vynálezu.

Množství nadouvadla, které má být přidáno, závisí na požadované distribuci měrných hmotností ve výsledném produktu a na teplotě zpracování suroviny. Bylo například zjištěno, že snížením obsahu nadouvadla a/nebo zpracovatelské teploty se získá výrobek s méně hustou vnější vrstvou a méně porézním· vnitřním jádrem a tím· · se dosáhne rovnoměrnějšího· rozložení · měrné hmotnosti napříč výrobkem, což je pochopitelně příznivější pro zabránění vzniku míst propustnosti na vnějším povrchu vstřikovaného výrobku.

Vedle polymerních· látek a nadouvadel se do základní směsi přidávají pigmenty, které dávají vstřikovanému · výrobku barvu korku. Dále mohou být · přidány případně další látky, jako jsou povrchová mazadla, aktivátory chemických nadouvadel a stabilizátory vůči · ultrafialovému záření, z nichž všechny mohou být přínosem· z hlediska produktivity a/nebo· zlepšení užitných vlastností produktu.

Při výrobě uzávěrů ze syntetického korku se· před zpracováním promísí příslušná množství všech látek. Typická výhodná směs je následující:

Etylvinylacetát, 9 až 25 % vinylacetátu, index toku 2,0 až 8,0 80 °/o hmot, polyetylén homopolymer 19 % hmot, azodikarbonamid (ABFA) 0,5 % hmot, směs pigmentů 0,5 % hmot.

100 % hmot.

Pomocí této směsi byly při teplotě zpracování 188 až 205 °C vyrobeny uzávěry 12, zobrazené v obr. 3 a 4 o průměru 24 milimetrů a délce 45,55 milimetru, které jsou běžně používány pro standardní 750 ml láhve na víno. Tento přesný rozměr uzávěru a výsledná distribuce měrné hmot-icsti poskytují uzávěru lepší mechanické vlastnosti, než je tomu u uzávěrů z přírodního korku nebo' u jiných uzávěrů ze syntetického korku s odlišnou distribucí měrné hmotnosti.

Za použití této směsi mohou být vyrobeny i uzávěry jiných typů, u nichž bylo dosaženo obdobných výsledků. Mezi tyto· uzávěry patří i uzávěr 12 s rozšířeným koncem 12A pro uchopení, jak je zpbrazeno v obr. 5 a válcovitá část 12S dvoudílného uzávěru zobrazeného v obr. 6, která se potom spojí nebo slepí s kovovou, plastickou nebo dřevěnou koncovkou 13 pomocí adliezíva.

Z důvodu minimalizace doby chlazení vstřikovaného výrobku se, optimální teplota formy volí v rozmezí 21 až 32 °C. Po dokončení vstřikovacího cyklu se uzávěry z dutin formy vyrazí do vody nebo do chladicího zařízení za účelem dochlazení.

V souhlasu s vynálezem bylo dále zjištěno, že pro dosažení autentické barvy a vzhledu korku je výhodné použít jako části pigmentové směsi hrubě mleté práškovité pigmenty, které zlepšují korkovitý vzhled výsledného výrobku, tím, že zanechávají na povrchu nebo poblíž povrchu uzávěru skvrny. Tyto skvrny zvyšují podobu ke korku, který též obsahuje takovéto útvary. Ve výhodném provedení se použije pigmentová směs, ve které přinejmenším 5 % je tvořeno purpurovým aluminovým práškem s osvědčením FD & C s velikostí částic v rozmezí od 40 do 60 mikronů. Pomocí této pigmentové směsi vyrobený uzávěr se vyznačuje barvou a vzhledem korku.

К výrobě produktů, které mají sloužit jako uzávěry a které mají dekorativní povrch podobný přírodnímu korku, je nutné použít speciální formu, která zajistí, aby byl roztavený polymerní materiál vstříknut do každé z dutin formy v podobě jednoduché dlouhé spojité struny. Této podmínky se dosáhne tím, že se každá forma obsahující několik dutin opatří jednoduchou štěrbinou nebo vtokem o extrémně malé velikosti. Touto štěrbinou nebo vtokem potom musí procházet veškerá hmota vstřikovaná do dutiny formy. Bylo· zjištěno^ že povrchová dekorace je závislá na změně velikosti ústí vtoku. Z estetického hlediska je pro vstři kování nej výhodnější průměr ústí vtoku od 0,76 do 1,4 milimetru.

Tlak vstřikovací jednotky na taveninu polymerní látky způsobuje, že je roztavená hmota vstřikována příslušným vstřikovacím otvorem do· každé z dutin, kde dochází к ukládání jednonásobné struny změklého polymeru. Stěny dutiny působí vůči struně jako odpor a nutí ji к ukládání v nahodile orientovaném shluku smyček, které expandují a zaplňují dutinu. Shluk smyček vytváří během expanze nahodile orientované čáry zrnité struktury, které zůstávají viditelné na povrchu výrobku i po následném vytvrzení. Přítomnost nahodile orientovaných čar zrnité struktury způsobuje, že výsledný vstřikovaný výrobek má vzhled podobný přírodnímu korku. Tato nahodilá zrnitá struktura může být zvýrazněna použitím pigmentové směsi, která obsahuje nejméně 5 % purpurového aluminového prášku s osvědčením. FD & C o velikosti zrna v rozmezí od 40 do 60 mikronů.

Jeden z typů forem, který může být použit, je zachycen na obr. 1. Protože schopnost vstřikovaného výrobku к utěsnění nádoby roste s rostoucí hladkostí povrchu, který je ve styku s nádobou, je žádoucí, aby povrch neobsahoval stopy po dělicí rovině nebo stopy po vtoku. Z toho důvodu se provedení formy volí tak, že dělicí rovina probíhá. pí? hraně styčného povrchu a vtok je umístěn na povrchu, který není ve styku s nádobou, zejména na konci uzávěru.

Na obr. 1 je zobrazena forma používající permanentní kanál pro dopravu taveniny do dutiny formy označený jako vtokový kanál S a rozváděči kanál EA a skládá se nejméně ze čtyř desek, které se oddělují během periody vyhazování výlisku.

Deska A obsahuje pouzdro vtokového kanálu SBU, které je vybaveno na vytažení ztuhlého materiálu 10, který zůstane ve vtokovém kanálu S a rozváděcím kanálu EA od hotového výrobku během vyrážecí periody. Deska X—1 je uzpůsobena na odstraňování zatuhlého materiálu z pouzdra vtokového· kanálu SBU. Deska X—2 tvoří horní povrch dutin a obsahuje rozváděči kanál EA a ústí vtoku 06 nutné pro vstříknutí materiálu do dutin C.

Na obr. 1 jsou zobrazeny 4 desky, včetně desky A, z nichž tři, tj. X—1, X—2 а В tvoří běžný typ třídílné vstřikovací formy. V praxi je deska A připevněna šrouby к pevné upínací desce (není zobrazena) vstřikovacího lisu za použití středícího kroužku LR pro vyrovnání s odpovídajícím otvorem na upínací desce. Skříň vyhazovače EH je potom upevněna šrouby к pohyblivé upínací desce (není zobrazena). Forma pracuje jednoduše pohybem pohyblivé upínací desky, která otevírá a uzavírá formu následovně:

Ze zcela uzavřené polohy, která je zobrazena, začíná pohyblivá upínací deska ote241490 vírat formu, desky se posouvají po ' vodicích tyčích GP. Forma se může prvotně rozevřít v jedné z dělicích rovin PÍ nebo· P2. Jestliže uvažujeme dělicí rovinu P—1, budou se skříň vyhazovače · ·EH a deska B, které jsou sešroubovány společně s deskou X—2, pohybovat s pohyblivou deskou až do vysunutí distančních šroubů SB2. Touto činností dojde k oddělení · tvářené části 12 a ztuhlého materiálu ve vtokovém kanálu · S a · rozváděcím kanálu 10 u ústí ·vtoku OG. V této · vysunuté poloze se · vzdálenost mezi deskami X—-1 a X—2 fixuje a při pokračujícím pohybu pohyblivé desky se forma rozdělí v dělicí rovině P2. Dále pokračuje oddalování desky B od desky X—2 až do· vysunutí distančních šroubů SB1. Během této· trasy · se deska vyhazovače EP · dostane do· kontaktu s fixní zarážkou, která podrží trn vyhazovače EJ v klidové . poloze, zatímco deska · B se pohybuje dále. Tím se tvářená část 13 automaticky.vyrazí z odpovídající dutiny.

Po» vytažení distančních šroubů SB1 a SB2 se deska X—-1 odtáhne od desky · A. Deska X--1 byla . · původně držena · ve své poloze ztuhlým materiálem ve vtokovém kanálu a v rozváděcím kanálu, které mají tvar vtokové soustavy 5 obsahující výduť · BU a rozváděči kanál FA. Výduť drží ztuhlý materiál X0 v pouzdře vtokového kanálu SBD když so začne · oddalovat deska . X—2, čímž se umožní odlomení vtoku a rozváděcího kanálu u ústí vtoku OG. Jakmile se začne pohybovat deska X—1, působí · na zatuhlý materiál tak, že jej · vytahuje ze vtokového kanálu. · Deska. X—l obsahuje štěrbinu (není zobrazena), takže po· vytažení ztuhlého materiálu · z kanálu padá tento materiál štěrbinou ven · z · 'formy. Forma se potom opět uzavře zpětným pohybem pohyblivé upínací desky.

Při činnosti · se ventil vstřikovací trysky N1· · přisune . až k . pouzdru· vtokového· kanálu ··SBJ ·Vstřikovací tryska se potom otevře pomocí vytahovacího· . trnu . PÍ· a plastický polymer .. se.· · vstříkne do· vtokového· kanálu ohraničeného pouzdrem vstřikovacího kanálu SBIJ, · kde · začíná hmota expandovat.. Pokračujícím · · vstřikem se · však zaplní a · natlakuje · vtokový kanál a polymer se stlačí do' původního¹ stavu.

Při určitém· · tlaku se počne polymer vstřikovat · malým -vtokovým· ústím oG do dutin formy · C, kde opět začíná napěňovat. Po· určité době a předtím, než se všechny dutiny · C zcela zaplní, se ventil vstřikovací trysky N1 uzavře, čímž se též uzavře tok hmoty do vtokového kanálu. Materiál pokračuje v toku z prostoru vtoku do . dutiny formy, ale s klesající rychlostí, jelikož dochází k postupnému vyrovnávání dvou odlišných tlaků. V jistém bodě, · v závislosti na původní teplotě a viskozitní charakteristice polymeru, na teplotě formy a na velikosti štěrbiny ústí vtoku, se materiál ve vlastním· ústí vtoku přestane pohybovat a zatuhne, čímž se ¹²·' zabrání dalšímu dodávání hmoty z dutin nebo do dutin C.

Současně s tímto probíhajícím vstřikovacím sledem dochází k nadouvání materiálu, který vstupuje do dutin C. Rychlost nadouvání závisí na povaze materiálové smě^íii, na teplotě hmoty, na provedení formy s ohledem na od vzdušnění dutin C a na . celkovém množství vstřikované hmoty. Bylo zjištěno, že malé změny ve složení směsi nebo v teplotě · způsobují výrazné změny v · množství polymeru, které vstupuje' do. .. dutiny. Pro vstřikovací lis je tudíž nezbytností, aby měl vyvážený vtokový systém. ý

Prudký vstřik hmoty do formy je · důležitý z · hlediska · následného použití vstřikovaného výrobku jako· · uzávěru pro nádoby da kapalné látky. Jestliže probíhá vstřik příliš pomalu, má · první podíl polymeru vstupující do dutiny čas k napěnění, dostane.se do styku s relativně chladnými stěnami· dutiny formy a zatuhne za tvorby tuhé a · husté vnější slupky předtím, než může být · do· dutiny formy-dodán zbytek polymeru. . .Pokračujícím vstřikováním po· vytvoření této ' .tuhé husté vnější vrstvy dojde ke vzniku · · střihové · mezní vrstvy · uvnitř tvářeného · výrobku mezi jesle měkkým vnitřním jádrem · a •tuhou vnější slupkou, což · má za následek posun mezi těmito dvěmi částmi. Tímto posunem · se . poruší látková vazba maži . uvedenými dvěmi vrstvami vstřikovaného· . uzávěru. Expandující plyn se nakonec ' shromažduje v mezní povrchové vrstvě, odtláčuje od sebe tyto dva segmenty uzávěru a .. . tím se bezprostředně pod hustou vnější . . slupkou uzávěru tvoří velké dutiny · V, jak · ·.. je · zobrazeno' v obr. 7. ý

Během následného stlačení těchto· · vstřikovaných uzávěrů · 12 při · použití v nádobách pro kapalné látky slouží tyto dutiny jako prostor, do něhož může · být hustá vnější slupka uzávěru vtlačena za tvorby podélného. kanálku na povrchu uzávěru. Uvedené podélné kanálky tvoří často místa netěsnosti mezi vstřikovaným uzávěrem a stěnou nádoby, která umožňují látkám pronikat do nebo z nádoby. Pro eliminaci těchto netěsností je . nezbytné zamezit přítomnosti dutých prostorů tím, že se dokončí vstřik . polymerního· materiálu do· dutiny formy před jeho· napěněním za tvorby tuhé a husté vnější slupky.

Je zřejmé, že forma zachycená v obr. 1. může být s úspěchem použita pro dosažení jednoho předmětu vynálezu, konkrétně pro výrobu uzávěru ze syntetického· korku, jehož · vzhled je podobný přírodnímu korku. Forma zobrazená v obr. 2 a způsob jejího použití, který bude popsán · dále, však zabraňují tvorbě shora uvedených dutých prostorů.

Forma na obr. 2 pracuje obdobně jako forma na obr. 1 s tím rozdílem, že je zde méně částí, protože nemusí být ze vtoko·vého a rozváděcího kanálu vyhazován ztuh241490 lý materiál. Namísto toho je používán systém horkého vtoku. Rozdělovač horkého vtoku HR a vyhřívané pouzdra НТВ obsahují topná tělíska (nejsou zobrazena), která zabraňují ztuhnutí. polymeru ve vtokovém systému EA. Mezi deskami А а В je umístěna jediná dělicí rovina Pl, protože desky X—1 а X—2 zde nejsou obsaženy.

Pro dosažení eliminace dutin je žádoucí zvýšit vstřikovací tlak na maximální hodnotu dosažitelnou na vstřikovacím lisu, v době testu přibližně 110 MPa.. Vzhledem к tomu, že vstřikovací tlak je v tomto případě vyvoláván válcem s hydraulickou kapalinou, je výhodné zvětšit průtočné kanálky tlakové hydraulické kapaliny do válce, takže může být velmi vysoký tlak působící na polymer udržován po celou dobu během vstřiku.

Odvzdušnění dutiny formy může být sníženo na minimum zmenšením vůle mezi částmi formy, jako jsou desky A a 15, které tvoří dutinu C. Výsledkem je dočasné natlakování dutin formy vlivem přírůstku polymeru v dutině a následné vytěsnění vzduchu, takže tlak, který slouží к omezení nadouvání polymeru, se udrží délo.

Při použití formy, jako ie forma zobrazená na obr. 1. může však i při extrémně krát kých vstřikovacích časech a při minimálním odvzdušňování dojít к poškození mezní střižné vrstvy uvnitř tvářeného výrobku 12 vlivem neustálého pomalého vnikání nátlak ováné hmoty ze vtokové soustavy do dutiny C dlouho poté, co byl dokončen skutečný vstřik. V souhlasu s vynálezem bylo zjištěno, že pro přesnější regulaci dopravy hmoty jé nezbytné umístit do ústí vtoku ventil. léto úpravy je použito ve výhodné formě s výhodným uspořádáním ventilů, jak je zobrazeno v obr. 2.

Hroty ventilů SP obr. 2 mají speciální konstrukci tak, aby lícovaly na vtoková ústí OG formy a aby jejich činnost umožňovala vstřikování s horkým vtokem.

Hroty SP se pohybují zpět a probíhají rozváděcíin kanálem¹ EA, přičemž otevírají a uzavírají vtoková ústí. Mohou být poháněny hydraulicky nebo pneumaticky za použití pístového uspořádání PN, jak je zachyceno· v obr. 2. Důležitou skutečností je také, to, že utěsnění je provedeno na úplné špici vtokového ústí OG, čímž se zabraňuje předčasnému napěnění polymeru.

Cyklus u formy zobrazené na obr. 2 začíná stejně jako u formy zobrazené na obr. 1 tím, že tryska dosedne na rozdělovač horkého rozváděcího kanálu, otevřou se ventily Pl a SP a do každé dutiny formy se vstříkne odměřené množství polymeru. Před úplným zaplněním každé z dutin se opět ventily zavřou a materiál nacházející se v každé z dutin C se nechá napěnit. Protože však uzavírací hroty v obr. 2 přímo přiléhají к dutinám formy u ústí vtoku OG, nenachází se v přímém styku s tvářeným materiálem během chladicí a vytvrzovací periody vstřikovaného výrobku 12 žádný změklý a natlakovaný materiál, který by způsoboval stálý pomalý přísun hmoty do dutiny C. Použitím vysokého vstřikovacího· tlaku a minimálního odvzdušňování formy je v provedení obr. 2 možné ukončit vstřik hmoty do každé z dutin před jejím napěněním a tvorbou slupky. Tím se tedy omezí tvorba nežádoucích dutin.

Zbytek vstřikovacího cyklu je obdobný jako u božných vstřikovacích postupů, jak bylo popsáno v postupu používajícím formu zobrazenou v obr. 1.

Po dostatečně dlouhé periodě chlazení se forma otevře a ztuhlý uzávěr 12 se automaticky vyrazí do vody nebo obdobného chladicího prostředí. Následné uzavření formy znamená opětné zahájení cyklu.

Bylo z dštěno, že uzávěry zobrazené v obr. 8, které byly vyrobeny způsobem popsaným pomocí obr. 2, neobsahují dutiny způsobené mezní vrstvou, jako· tomu je ,u způsobů podle dosavadního stavu techniky. Následným použitím uzávěrů vyrobených shora popsaným způsobem v nádobách na kapalné látky bylo prokázáno, že nedochází к netěsnostem vlivem přítomnosti kanálků na povrchu uzávěrů.

U uvedeného způsobu vstřikování podle vynálezu navíc nedochází к odpadům zatuhlého materiálu ze vtokového a rozváděcího kanálu, čímž se snižují náklady na zpracování.

Je zřejmé, že provedení vynálezu, tak jak bylo popsáno, může být měněno v mnoha směrech. Takové změny však nemohou být považovány za odklon od smyslu a z rozsahu vynálezu a všechny tyto modifikace, které by. vyplynuly ze znalosti oboru, je třeba včlenit do rozsahu následující definice.

Claims (12)

1. PŘEDMĚT

   VYNALEZU

   1. Lisovaný uzávěr z termoplastického pryskyřičného materiálu pro nádoby na kapalné látky, jehož vnější vzhled se podobá přírodnímu korku, vyznačený tím, že sestává z lisované hmoty zbarveného, rozpínatelného termoplastického pryskyřičného materiálu původně ve tvaru vláken či pramenů, a který má na pěnovém jádru vytvořený kapalinotěsný obal.
2. 2. Způsob výroby uzávěru podle bodu 1, z rozpínatelného termoplastického pryskyřičného materiálu, obsahujícího směs etylén-vinylacetátového kopolymerů s inde241490

   15 16 xem· tání přibližně od 2,0 do 8,0 a s obsahem vinylaoetátu v hmotnostní koncentraci přibližně 9 až 25 dále s nadouvadlem a pigmentem, udělujícím uvedenému výrobku barvu přírodního· korku, kterýžto' pigment obsahuje· nejméně 5 % práškovltého pigmentu o· velikosti částic v rozmezí od 40 do 60 mikrometrů, vyznačující · se · tím, že se vytvoří dutina formy ve · tvaru tohoto· uzávěru o· předem určených vnitřních rozměrech, jejíž teplota· se udržuje na hodnotě 21 až 32 stupňů Celsia a do' této dutiny se pod tlakem vstříkne ve tvaru vlákna či pramene uvedený rozpínatelný termoplastický pryskyřičný materiál, udržovaný na teplotě 188 až 205 °C v množství menším, než je množství · nutné k naplnění dutiny formy a toto vlákno či pramen.se hromadí v této dutině v náhodně či nepravidelně orientovaných závitech · a tlakem vyvozeným v dutině formy účinkem vstřikování se dočasně udržuje výše tlaku v této dutině, jež zpožďuje expanzi termoplastického pryskyřičného materiálu · dostatečnou měrou, aby se umožnilo dokončení vstřiku- termoplastického· pryskyřičného materiálu, přičemž se udržuje neporušenost konfigurace vlákna, ihned po vpravení tohoto množství termoplastického pryskyřičného materiálu do· dutiny formy se dutina utěsní a současně · s · tímto dočasným udržováním výše tlaku se postupně vypustí část vzduchu, vytlačeného vstříknutým termoplastickým pryskyřičným materiálem, řízeným odvzdušněním dutiny formy, a dále pokračujícím tdvzdušňtváním· se vyvolá řízená expanze závitů pryskyřičného materiálu, až se dutina formy · vyplní.
3. 3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že plastická hmota dále obsahuje polyetylén homopolymer.
4. 4. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že kopolymer etylén-vinylacetát je přítomen v hmotnostní koncentraci 80 % a obsahuje polyetylén v hmotnostní koncentraci 19 %, nadouvadto je přítomno v hmotnostní koncentraci 0,5 ·% a pigment v hmotnostní koncentraci 0,5 %.
5. 5. Způsob podle · bodu 4, vyznačující se tím, že uvedeným nadouvadlem je azodíkarbonamid.
6. 6. Způsob /podle bodu 2, vyznačující se tím, že plastická hmota dále obsahuje iontově zasíťovaný kopolymer etylén — kyselina metakrylová.
7. 7. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že pryskyřičným materiálem je polyolefin. .
8. 8. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že poly^eti-n je kopolymerem etylénu a vinylacetátu.
9. 9. Způsob podle bodu 8, vyznačující se tím, že vinylacetát je přítomný v kopolymeru v hmotnostní koncentraci mezi 9 a 25 proč, a kopolymer má index · tání mezi · 2,0 a 8,0.
10. 10. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že do termoplastického pryskyřičného materiálu se přidá přísada · modifikující tvrdost, zvolená ze skupiny obsahující polyetylén a iontově zesíťované kopolymery · etylénu a kyseliny metakrylové.
11. 11. Způsob podle bodu 2, · vyznačující se tím, že termoplastický pryskyřičný materiál obsahuje· hrubě mleté pigmenty.
12. 12. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že vstřikovací tlak činí 110 MPa.