FI82210C - Roerformat element av polyetylentereftalat och daermed jaemfoerbart orienterbart termoplastmaterial. - Google Patents

Description

822-0

Putkimainen kappale, joka on polyetyleenitereftalaattia tai sitä vastaavaa orientoitavissa olevaa kestomuoviainetta -Rörformat element av polyetylentereftalat och därmed jämför-bart orienterbart termoplastmaterial (Jakamalla erotettu ph:sta 811617 (pat. n:o 74653)) Tämä keksintö koskee putkimaista kappaletta, joka on polyetyleenitereftalaattia tai sitä vastaavaa orientoitavissa olevaa kestomuoviainetta ja joka edullisesti on suljettu toisesta päästään ja valmistettu aihiosta, joka on alle 10 %:n kiteytymisasteen omaavaa ainetta.

Kappaleessa on yksi tai useampia lieriömäisiä ainesosia, joissa aihion ainepaksuutta on yhdessä tai useammassa muotoi-luvaiheessa pienennetty noin kolmannekseen aineen alkuperäisestä paksuudesta polyetyleenitereftalaatin ollessa kyseessä. Eräissä sovellutuksissa on ainepaksuutta pienennetty kappaleen koko pituudelta. Niillä alueilla, joissa seinämäpak-suutta on pienennetty, on aine aksiaalisesti orientoitu ja sillä on, polyetyleenitereftalaatin osalta noin 30% alittava, tavallisesti suuruusluokaltaan 10-25%:n kiteytymisaste. Aineen lämpötila on muotoiltaessa sopivimmin lasiutumisläm-pötilan (TG) alapuolella ja muotoilu tapahtuu säätämällä aineen lämpötilaa muotoilualueella, jossa aineella on kosketuspintoja ulompaa vetorengasta ja/tai sisempää muotoiluelintä vasten.

Patenttihakemuksesta SE 7905043-1 on ennestään tunnettua sellainen kappale, jonka sopivimmin keskeisen osan seinä-mäpaksuutta on pienennetty noin kolmannekseen aineen alkuperäisestä paksuudesta. Pienentäminen saadaan aikaan siten, että putkimainen aihio, aineen lähtölämpötilan ollessa la-siutumislämpötilan (TG) alapuolella, kiinnitetään kummastakin päästään kahden leuan väliin, jotka sitten siirretään toisistaan poispäin. Antamalla aineen lämpötilan olla rengasmaisella alueella korkeampi kuin ympäröivän aineen lämpötilan, saadaan osoitus aloituskohdasta, josta pienentäminen aloitetaan vetovaiheessa. Eräissä sovellutuksissa stabiloidaan kappaleen sisäläpimitta sisäkaran avulla. Tunnetun me- 2 82210 netelmän avulla saadaan kappale, jossa aine on aksiaalisesti orientoitunut ja jonka kiteisyys alittaa noin 30%, ja on tavallisesti suuruusluokkaa 10-25%.

Ruotsalaisesta patenttihakemuksesta 7905045-6 on tunnettua vaikuttaa ulkopuolisen elimen avulla putkimaiseen aihioon ainepaksuuden pienentämiseksi. Elimenä on yksi tai useampia rullia, jotka asettuvat aihion uiko- ja/tai sisäpintaa vasten niin suurella paineella, että paksuus pienenee halutulla tavalla, kun aineen lähtölämpötila alittaa lasiutumis-lämpötilan. ulompaa elintä siirretään aihion kehän suunnassa ja samalla aihion aksiaalisuunnassa. Myös tällä tekniikalla saadaan kappale, jossa niillä alueilla, joissa ainepaksuutta on pienennetty, kiteisyys on alle 30% ja suuruusluokkaa 10-25%. Sitävastoin ei aine ole yhtä selvästi orientoitunut aihion aksiaalisuunnassa kuin edellisessä kappaleessa selostettua menetelmää sovellettaessa.

Edellä selostettujen keksintöjen mukaan saadaan eräissä sovellutuksissa kappaleita, jotka eroavat toisistaan venytetyn ja ei-venytetyn aineen välisellä ylimenoalueella. Tämä tilanne syntyy esimerkiksi silloin, kun putkimaisen aihion keskeistä osaa venytetään aihioaineen lähtölämpötilan ollessa alle lasiutumislämpötilan (TG) ja venytetty aihio jaetaan kahteen osaan kahden erillisen kappaleen muodostamiseksi. Erilaisuus johtuu siitä, että toisessa kappaleessa on venytyksessä aikaansaadun juoksevuusalueen alkuvyöhyke, kun taas saman alueen loppuvyöhyke on toisessa kappaleessa.

Kun SE 7905043-1 mukaista keksintöä sovelletaan, muodostetaan normaalisti rengasmainen ylimenovyöhyke venytetyn ja ohuemman aineen tai ei-venytetyn ja paksumman aineen välille, jossa aineen pinta ylimenovyöhykkeessä muodostaa noin 45°:een kulman venytetyn tai ei-venytetyn aineen pintojen välillä. Vedettäessä muodostuu joskus aksiaalisesti siirtyneitä pitsimäisiä alueita päasiassa rengasmaiseen ylimeno-vyöhykkeeseen, jotka yleensä aiheuttavat sen, että valmiste jää haaskioksi.

Nyt ko. keksintö koskee putkimaista kappaletta, jossa

II

3 82210 on seinämäosia, joissa polyetyleenitereftalaatin osalta alkuperäinen paksuus on pienentynyt noin kolmannekseen, jossa aine on orientoitunut pääasiassa vain kappaleen aksiaalisuun-taan ja jossa kiteisyys alittaa arvon noin 30%, ollen sopi-vimmin arvoltaan 10-25% ja jossa aineen mainitun orientoitumisen kautta syntynyt kiteisyys on enintään noin 17%. Aine on lisäksi näillä alueilla orientoitunut pääasiassa aihion pituussuuntaan.

Keksinnön mukaisen kappaleen valmistuksessa aikaansaadaan suurempi nopeus aineen paksuutta pienennettäessä kuin aikaisemmin tunnetussa tekniikassa. Lisäksi ylimenovyöhyke seinämäpaksuudeltaan alkuperäisen aineen ja pienennetyn aineen välillä saa aina etukäteen määrätyn muodon, samalla kun niiden osien pituus, joissa seinämäpaksuus on pienentynyt, aina on tarkasti määritelty johtuen siitä, että aihion muotoilu on mekaanisesti ohjattu itse ylimenovyöhykkeessä. Esimerkiksi, kun valmistetaan kappale kahdeksi toisiaan vasten tarkoitetuksi esimuotokappaleeksi ja kun lähdetään putkimaisesta aihiosta, tulee lisäksi valmistusnopeus kaksinkertaiseksi, koska veto alkaa keskivyöhykkeestä ja jatkuu tästä samanaikaisesti putken molempia päitä kohti. Kun muodostettu kappale on katkaistu ja katkaistut osat on suljettu, saadaan kaksi esimuotokappaletta, joissa paksuudeltaan alkuperäisen aineksen ja paksuudeltaan pienennetyn aineksen välisellä yli-menovyöhykkeellä on aina ennakolta määrätty muoto ja jolla aineksella on ominaisuudet, jotka ovat samat kaikissa esimuo-tokappaleissa.

Nyt ko. keksinnön mukaan on myös mahdollista aikaansaada sellainen kappale, jossa aineksen paksuutta on pienennetty kappaleen koko pituudelta tai kappaleen yhdessä tai useammassa lieriömäisessä osassa. Kappaleena on molemmista päistään avoin putki tai tietyissä sovellutuksissa toisesta päästään suljettu putki. Kappale on sopivimmin tarkoitettu muotoiltavaksi astiaksi, jolloin jokaisesta kappaleesta muodostetaan joko yksi ainoa astia tai useita astioita. Viimeksi mainitussa tapauksessa kappale jaetaan useisiin osiin, jotka 4 822*0 sitten muotoillaan astioiksi.

Keksinnön mukaisen kappaleen valmistamiseksi lähdetään polyetyleenitereftalaattia tai sentapaista kestomuovia olevasta putkimaisesta aihiosta, jossa aine on amorfisessa olomuodossa. Yhdessä tai useammassa peräkkäisessä vaiheessa aihion ainepaksuutta pienennetään, esimerkiksi polyetyleenite-reftalaatin ollessa kysymyksessä noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta. Pienentäminen tapahtuu joko aihion koko pituudelta tai aihion yhdessä tai useammassa kohdassa. Eräissä sovellutuksissa käytetään tällöin vetorengasta, jonka sisäkehä on sopeutettu aihion ulkokehään siten, että ve-torengas aihion aksiaalisuuntaan siirrettäessä aikaansaa ai-nepaksuuden pienentymisen. Aineella on tällöin välittömästi ennen paksuuden pienentymistä lämpötila, joka on aineen la-siutumislämpötila-alueella tai alittaa sen, josta lämpötilasta seuraavassa käytetään lyhennettä TG, ja sopivimmin lämpötila, joka eroaa TG:stä enintään 15 °C. Vaikkakin keksinnön tuottama tekninen teho saadaan huomattavasti alhaisemmassa lämpötilassa, on eduksi käyttää TG:n lähellä olevaa lähtölämpötilaa, esimerkiksi sellaista, joka alittaa TG:n 1-3 °C:lla, koska tällainen aineksen lähtölämpötila tekee mahdolliseksi sen, että vetorengasta voidaan siirtää nopeasti. Eräissä sovellutusesimerkeissä vetorengas toimii yhdessä aihion sisällä olevan sisemmän muotoiluelimen kanssa, jolloin sisemmän muotoiluelimen ulkopinta on sopeutettu aihion sisäpinnan mukaan. Joissakin muissa sovellutuksissa käytetään vain sisempää muotoiluelintä. Kun vetorengasta ja/tai sisempää muotoiluelintä siirretään aihion aksiaalisuunnassa, pienenee aihioaineksen paksuus sen ollessa kosketuksessa ve-torenkaan ja/tai muotoiluelimen kanssa. Muotoiluvaiheen aikana muodostuu ylimenovyöhyke alkuperäisen ainepaksuuden ja pienennetyn ainepaksuuden välillä, joka ylimenovyöhyke jatkuvasti siirtyy aihion aksiaalisuunnassa. Ylimenovyöhykkeen aines pidetään muotoiluvaiheessa lähellä TG:tä olevassa lämpötilassa johtamalla lämpöä vetorenkaaseen ja/tai putkimaisen aihion sisässä olevaan elimeen. Eräissä sovellutuksissa

II

5 82210 annetaan kuitenkin ylimenovyöhykkeessä olevan aineksen lämpötilan nousta yli TG:n enintään 30 °C, sopivimmin enintään 15 °C.

Eräissä sovellutuksissa jäähdytetään aines ylimenovyö-hykkeen kohdalla TG:n alittavaan lämpötilaan välittömästi sen paksuuden pienentämisen jälkeen.

Keksinnön mukaan on mahdollista aikaansaada kappale, jossa on ainesosia, joissa orientoituminen on pääasiasa mo-noaksiaalinen ja pienennetty seinämäpaksuus ja jonka ulkokehä on pienentynyt ja/tai jonka sisäkehä on suurentunut verrattuna aihion vastaaviin ainesosiin.

Siinä tapauksessa että aihion päiden välisillä alueilla on saatava aikaan osia, joiden seinämäpaksuus on pienempi, aloitetaan paksuuden pienentäminen puristamalla yksi tai useampi kehän suuntainen ura aihion seinämään samalla, kun aihiota vedetään aksiaalisuunnassa ulomman elimen avulla. Urissa seinämäpaksuus pienenee vedettäessä noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta samalla kun aihio pitenee aksiaalisesti. Aihion seinämän paksuuden pienentäminen tämän jälkeen tapahtuu siten, että vetorengas sijoitetaan mainittuun tai mainittuihin uriin ja sitä siirretään aihion akselin suunnassa. Eräissä sovellutuksissa käytetään kahta rengasta, jolloin lähtemällä tietystä urasta seinämän paksuuden pienentäminen tapahtuu samanaikaisesti aihion molempia päitä kohti.

Siinä tapauksessa, että aihion toinen pää on suljettu ja kun seinämän paksuutta on pienennettävä suljetun pään kohdalla, siirretään vetorengasta mieluimmin suljetusta päästä vastakkaista päätä kohti. Eräissä tapauksissa paksuutta pienennetään tällöin aihion koko pituudelta.

Niissä sovellutuksissa, kun aihiona on molemmista päistään avoin putki, suljetaan se eräissä tapauksissa paksuuden pienentämisen jälkeen lämmittämällä ainetta kappaleen toisessa päässä, jonka jälkeen aine puristetaan kokoon muotissa, joka on esimerkiksi maljamainen. Patenttijulkaisussa DE PS l 704 119 esitetään esimerkkejä tällaisesta sulkemisesta.

6 8 2 2 Ί O

Ainespaksuuden pienentämistä useammassa vaiheessa käytetään mieluimmin siinä tapauksessa, kun aines on niin paksua, että vaikeuksia ilmenee tarvittavan lämpötehon johtamiseksi pois ylimenovyöhykkeestä. Pienentämällä ainespaksuutta useita kertoja ennen viimeistä paksuuden pienentämistä, saadaan ohuempi aines, joka helpottaa lämmön siirtymistä ylimenovyöhykkeestä sitä vastassa olevaan vetorenkaaseen ja/tai sisem-pään muotoiluelimeen.

Laite keksinnön mukaisen kappaleen aikaansaamiseksi käsittää kaksi vetorengasta. Molempiin vetorenkaisiin nähden aksiaalisesti ja niiden sisään on sijoitettu kara, jonka ympärille putkimainen aihio sijoitetaan vedettäessä. Erillisiä kiinnityselimiä on myös järjestetty aihion päiden kohdalle. Kumpikin vetorengas käsittää kaksi vetorengaspuolikasta, joita käyttöelimet siirtävät työasennon, jossa rengaspuolikkaat ovat toisiaan vasten, ja avoasennon välillä, jossa puolikkaat ovat erillään toisistaan. Avoasentoa käytetään putkimaisen aihion panemiseksi paikoilleen tai valmistetun kappaleen poistamiseksi.

Laitteessa on lisäksi käyttöelimet vetorenkaiden ja kiinnityselimien siirtämiseksi aihion akselin suunnassa. Ainakin silloin kun vetorenkaita siirretään putkimaisen aihion päitä kohti, on vetorenkaiden liike kytketty kiinnityselin-ten liikkeeseen niin, että lähelle toisiaan sijoitettu veto-rengas ja kiinnityselin siirretään samaan suuntaan niin, että kulloisenkin vetorenkaan ja kiinnityselimen nopeuksien suhde määräytyy sen mukaan paljonko putkimaisen aihion sei-nämäpaksuutta on pienennettävä. Kun aihion seinämäpaksuutta pienennetään esimerkiksi kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta, on kiinnityselimen ja vetorenkaan nopeuksien välisen suhteen oltava 2/3 ja pienennettäessä puoleen alkuperäisestä paksuudesta, on suhteen oltava 1/2 jne.

Kiinnityselimissä on aksiaalisesti liikkuvat joustoeli-met, joita vastaan putkimaisen aihion reunat tukeutuvat. Joustoelimet tasaavat aihion mahdolliset pituusvaihtelut sekä ennen vetoa että sen aikana.

li 7 822.0

Kukin vetorengas käsittää keksinnön erään ratkaisun mukaan kolme osarengasta, joiden välissä on tietynlainen terminen eristys. Kussakin osarenkaassa on kanavat nestettä varten, jotka joko lämmittävät tai jäähdyttävät vetorengas-ta. Myös edellä mainittu kara on varustettu kanavilla nestettä varten. Keskimmäinen osarengas käsittää vetorenkaan sen osan, jota vasten seinämäpaksuudeltaan alkuperäisen aineksen ja pienennetyn aineksen välinen ylimenovyöhyke muodostetaan putkimaista aihiota vedettäessä. Viereisistä osa-renkaista se, jolla on suurin sisäläpimitta, on paksuudeltaan alkuperäistä ainesta vasten, kun taas toinen osarengas, jolla on pienin sisäläpimitta, on paksuudeltaan pienennettyä ainesta vasten.

Kun putkimaista aihiota vedetään, sijoitetaan se karan ympäri niin, että kiinnityselimet kiinnittävät sen. Kuten edellä selostettiin, on putkimaiseen aihioon ennalta tehty keskeinen ympäriinsä kulkeva ura, jonka pohjan seinämäpak-suutta on pienennetty noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta. Vetorengaspuolikkaat siirretään sitten työasentoon. Vetorenkaiden niiden osien muoto ja aksiaalipituus, jotka viedään uraan, vastaavat uran muotoa ja aksiaalipi-tuutta. Aihion aines vedettävällä alueella on sopivimmin jo ennen karalle sijoittamista lämmitetty lähellä TG:tä olevaan lämpötilaan, kuitenkin sitä alempaan. Niiden kosketuspintojen avulla, jotka muodostuvat aihion aineksen ja vetorenkaiden sekä karan välille, saa aines oikean vetolämpötilan.

Itse vetovaiheen aikana siirtävät käyttöelimet vetoren-kaita ja kiinnityselimiä urasta poispäin, jolloin edellä mainittu vetorenkaiden ja kiinnityselimien nopeuksien suhde pysytetään entisellään. Vetorenkaat pienentävät tällöin aines-paksuutta niin kauan, kun siirtoliike jatkuu. Samalla aihio pitenee akselin suunnassa.

Olennaista laitteessa on aineen lämpötilan valvonta amorfisen aineen, jolla on alkuperäinen seinämäpaksuus, ja paksuudeltaan pienennetyn aineksen välisessä ylimenovyöhyk-keessä. Vetorenkaan sisäprofiili on sopeutettu ainepaksuuden

8 8 2 2't O

muutoksen mukaan, jota tapahtuu ylimenovyöhykkeessä. Profiili on valittu niin, että ylimenovyöhykkeessä sekä sen edessä ja takana muodostuu vedon aikana kosketuspintoja vetorenkaan sisäpinnan kanssa. Tämän ansiosta vetorengas ohjaa ylimeno-vyöhykkeen ylimenopinnan muotoa. Lämmön siirtyminen aihion aineksen ja vetorenkaiden tai karan välillä säätää aihion aineksen lämpötilaa koko vetovaiheen aikana. On erikoisen tärkeätä, että vetorenkaan se osarengas, joka koskettaa ainesta ylimenovyöhykkeessä, pitää aineen lämpötilan lähellä TG:tä.

Erään yksinkertaisen suoritusmuodon mukaan käytetään yhtä ainoata vetorengasta, jota lähtöurasta alkaen siirretään sopivimmin aina aihion jomman kumman pään reunaan saakka. Näin saadaan kappale, jonka seinämäpaksuutta on pienennetty vain sen toisesta päästä. Tässä rakenteessa käytetään mieluimmin sisäkaraa vasteena niiden akselin suuntaisten voimien pidättämiseksi, jotka syntyvät seinämäpaksuutta pienennettäessä. Vetorenkaan siirto keskeytetään tietyissä sovellutuksissa ennen kuin se ylittää putkimaisen aihion reunan. Vedon jälkeen reunaa ympäröi tällöin reunus, jonka seinämäpaksuutta ei ole pienennetty. Näin valmistettua kappaletta voidaan käyttää esimuotokappaleena, mahdollisesti reunuksen, siis tulevan suureunan, tietyn muotoilun jälkeen, sellaisessa astiassa, joka on tarkoitettu suljettavaksi esimerkiksi nk. "kruunukorkilla". Ennenkuin kappale muotoillaan astiaksi stabiloidaan tuleva suu lämmittämällä ja termisesti kiteyttämällä. Tavallisesti kiteytymisen annetaan jatkua kunnes aines mainitussa reunuksessa tulee läpinäkymättömäksi .

Eräässä edullisessa keksinnön suoritusmuodossa muodostetaan aihioon lähtöura, jonka aksiaalinen pituus on sellainen, että siihen mahtuu myös kiinnityselin yhdessä vetorenkaan tai vetorenkaiden kanssa. Kiinnityselin pitää ainakin vetorenkaan tai -renkaiden siirtämisen alkuvaiheen aikana osan uran pohjan ainesseinämästä puristettuna karaa vasten. Näin aihion asento karan suhteen kiinnittyy. Siinä keksinnön

II

9 822.0 mukaisessa suoritusmuodossa, jossa kahta vetorengasta siirretään toisistaan poispäin on kiinnityselin sovitettu tarttumaan aihion seinämää vasten vetorenkaiden välisellä alueella. Pitämällä aihio painettuna kiinni karaa vasten estetään aihion siirtyminen karaan nähden, mitä voisi muuten tapahtua niiden aksiaalivoimien vaikutuksesta, jotka syntyvät vastaavan vetorenkaan ja paksuudeltaan pienennetyn ja pienentämät-tömän aineen välisen ylimenovyöhykkeen välillä. Siirtyminen voisi esimerkiksi aiheuttaa sen haitan, että keksinnön sellaisessa muunnoksessa, jossa seinämää pienennetään vain yhdellä alueella uran kohdalla, tämä alue tulisi olemaan epäsymmetrinen lähtöuraan nähden.

Käyttämällä edellisessä kappaleessa mainitunlaista kiin-nityselintä on mahdollista tehdä sen alueen pituus mielivaltaiseksi, jossa ainespaksuutta on pienennetty. Eräissä sovellutuksissa pienennetään tällöin ainespaksuutta aihion koko pituudelta, kun taas toisissa sovellutuksissa pienentäminen keskeytetään ennen kuin vetorengas tai vetorenkaat tulevat aihion vastaaviin päihin saakka ja ohittavat ne. Jättämällä amorfista ainetta oleva alue aihion päähän tai päihin saadaan ainesosa, joka soveltuu hyvin esimerkiksi suljettavaksi pohjan muodostamiseksi esimuottia varten esimerkiksi, kun käytetään patenttijulkaisun DE PS 1 704 119 mukaista tekniikkaa tai muodostamaan termisen kiteyttämisen jälkeen aukon reuna, joka toimii yhdessä nk. kruunukorkin kanssa.

Eräässä vaihtoehtoisessa rakenteessa pienennetään veto-renkaan avulla pohjastaan suljetun putkimaisen aihion seinä-mäpaksuutta, jonka aihion suuosa jo on varustettu sulkueli-millä, esimerkiksi kierteillä. Se aihio, jonka paksuutta on pienennettävä, on tällöin valmistettu jonkin ennestään tunnetun tekniikan mukaisesti, esimerkiksi ruiskuvalamalla (injection moulding) tai suulakepuristamalla, jonka jälkeen pohja suljetaan ja suuosa muovataan. Tietyissä svellutuksis-sa muodostetaan tällöin lähtöura edellä selitetyllä tavalla, kun taas eräissä muissa tapauksissa lähtökohdan osoitus tai lähtöura osittain tai kokonaan muodostetaan aihion ruiskuva- 10 82210 lun yhteydessä.

Kun aihion seinämän paksuutta pienennetään ulkopuolisen vetorenkaan avulla, pienenee myös aihion sisäläpimitta jossain määrin, kuten edellä mainittiin. Aihion sisällä oleva kara muodostaa tällöin muotoiluelimen, joka määrää tämän läpimitan pienenemisen. Tällöin on yllättävästi osoittatunut, että edellä mainituissa lämpötilarajoissa aineen muotoilu-vaiheen aikana kokoonvetäytymisen aiheuttaman ainesseinämän puristuminen karaa vasten aikaansaa suhteellisen pienen kos-ketuspaineen aihion seinämän sisäpinnan ja karan ulkopinnan välillä, joten mitään ongelmia ei synny, kun aihion muotoilemisen (vedon) päätyttyä muodostunut kappale poistetaan karalta .

Tietyissä laiterakenteissa ei tarvita mitään sisäkaraa, vaan kappaleen sisäkehä saa pienetä alkuperäisestä kehämi-tastaan. Valitsemalla toisissa sovellutusesimerkeissä sellainen sisäkara, jonka ulkokehä on pienempi kuin aihion sisäkehä, on mahdollista ohjata vedon aikana aihion sisäkehän pieneneminen sopivaan arvoon erikoissovellutuksia varten.

Keksintöä selostetaan lähemmin viittaamalla useisiin kuvioihin, jolloin kuvio 1 esittää vetolaitetta perspektiivikuvana, kuvio 2 pituusleikkausta kuvion 1 mukaisesta vetolaitteesta, kun vetolaitteen vetorenkaat ovat alkuasennossa ennen vetoa, kuvio 3 osaa pituusleikkauksesta, joka vastaa kuviota 2, kun vetorenkaat on siirretty toisistaan poispäin, kuvio 4 kannatuslaattaa ja vetorengasta työasennossa, kvuio 5 pituusleikkausta putkimaisesta aihiosta, kun vetoren-gas on alkuasennossa, kuvio 6 pituusleikkausta putkimaisesta aihiosta, kun veto suoritetaan suljetusta osasta poispäin, kuvio 7 leikkausta putkimaisesta aihiosta, kun vetorengas on lähtöasennossa aihion vetämiseksi lyhyttä aluetta pitkin sen toisessa päässä, kuvio 8 leikkausta kuvion 7 mukaisesta putkimaisesta aihios-

II

11 8221 0 ta, kun vetorengas on pääteasennossa, kuvio 9 pituusleikkausta vetolaitteesta, jossa on keskeinen kiinnityselin ja kun vetorenkaat tai kiinnityselin ovat alkuasennossa ennen vetoa, kuvio 10 osaa pituusleikkauksesta, joka vastaa kuviota 9, kun vetorenkaat on siirretty toisistaan poispäin, kuvio 11 kuvion 9 mukaista keskialuetta yksityiskohdittain, kuvio 12 kuvion 10 mukaista keskialuetta yksityiskohdittain, kuviot 13-15 esittävät kappaleen vaihtoehtoisia rakenteita.

Kuviosta 1, joka esittää selväpiirteistä perspektiivi-kuvaa keksinnön mukaisesta vetolaitteesta, näkyy pohjaosa 30, joka kannattaa useita kuvion mukaan pystysuoria ohjaus-pylväitä 31a-d. Selitys perustuu seuraavassa tähän laiterakenteeseen, mutta keksinnön ajatus ei ole mitenkään riippuvainen tästä erikoissijoittelusta. Jatkossa käytetään joskus määritettä "ylempi" tai "alempi" tai vastaavanlaisia määreitä eri elimien yhteydessä, mutta näitä käytetään vain selventävässä tarkoituksessa.

Pohjaosan yhteyteen on järjestetty käyttölaitteita vaih-teineen (ei esitetty kuviossa) useita ohjauspylväiden suuntaisia käyttöruuveja 32a-d varten. Kohtisuorassa ohjauspyl-väitä ja käyttöruuveja vastaan on neljä kannatuslaattaa 50, 60, 70 80. Jokaisessa kannatuslaatassa on laakeroinnit, jotka ovat ohjauspylväitä 3la-d varten ja kierteiset aukot 52a-b, 62a-b, 72a-b, 82a-b, jotka toimivat yhdessä käyttöruuvien 32a-d kanssa. Lisäksi laatoissa on läpiviennit 58a-b, 68a-b, 78a-b, 88a-b käyttöruuveja varten, jotka eivät ole kierreyh-teydessä vastaavan kannatuslaatan kanssa. Ylempi ja alempi kannatuslaatta 50 ja 60 on sovitettu toimimaan yhdessä käyt-töruuvin 32a ja c kanssa, kun taas molemmat välilaatat 70 ja 80 toimivat yhdessä molempien muiden käyttöruuvien 32b ja d kanssa. Lisäksi käyttöruuvien yläpäät, jotka toimivat yhdessä kannatuslaattojen 50 ja 70 kanssa, ovat vastakkaisiin suuntiin kiereiset verrattuna käyttöruuvien alaosiin, jotka toimivat yhdessä kannatuslaattojen 60 ja 80 kanssa. Tämä tarkoittaa sitä, että käyttöruuvien pyöriessä molemmat ylemmät i2 822.0 kannatuslaatat siirtyvät samaan suuntaan, mutta vastakkaiseen suuntaan siihen nähden, johon molemmat alemmat kannatuslaatat siirtyvät.

Koska ruuvit 32a ja c käyttävät ylintä ja alinta kanna-tuslaattaa ja ruuvit 32b ja d molempia välilaatoja, määräytyy kunkin kannatuslaatan siirtonopeus niiden ruuvien pyörimisnopeuden ja nousun mukaan, joiden kanssa kukin kannatus-laatta toimii. Käyttöruuvien nousu on valittu niin, että ylempi ja alempi kannatuslaatta aina siirtyvät pienemmällä nopeudella kuin molemmat välilaatat. Alkuasennossa molemmat välilaatat ovat tiiviisti vastakkain ja ylin ja alin laatta sellaisissa asennoissa, jotka sallivat siirtymisen ohjaus-pylväiden päitä kohti. Kun siirto on päättynyt, ovat väli-laatat lähestyneet ylintä ja alinta kannatuslaattaa.

Ylin kannatuslaatta 50 ja alin kannatuslaatta 60 on varustettu kiinnityselimillä 51a-b ja 61 putkimaisen aihion 10 vastaavaa päätä varten. Aihiossa on sopivimmin keskeinen ympäriinsä kulkeva lähtöura 12 (kuvio 2), jossa aineksen paksuus on noin kolmannes alkuperäisestä paksuudesta. Lähtöura muodostetaan sopivimmin ennen aihion sijoittamista laitteeseen siten, että ainesseinämään kohdistetaan ulkopuolelta painetta, esimerkiksi useiden yhdessä toimivien rullien avulla, samalla kun putkimaiseen aihioon kohdistetaan akselin suuntaisia vetovoimia. Lähtöuraa muodostettaessa saadaan rullien ja vedon avulla uran akselinsuuntainen pituus ennalta määrätyksi, jonka profiili tällöin tulee suurin piirtein vastaamaan vetorenkaiden niiden osien profiilia, jotka aihiot kappaleeksi muotoiltaessa työnnetään uraan (vrt. jäljempänä kuviota 2 koskevaa selitystä). Kun lähtöuraa muodostetaan pi-tenee putkimainen aihio akselin suunnassa. Molemmissa väli-laatoissa 70 ja 80 on oma vetorenkaansa 71a-b ja 81a-b, joista jälkimmäistä ei näy kuviossa 1. Ylimmän kannatuslaatan kiinnityselin 51a-b ja molempien välilaattojen vetorenkaat 71a-b, 81a-b käsittävät kaksi puolikasta 51a, b, 7la, b ja 8la, b, joita käyttöelimet 53a-b, 73a-b, 83a-b siirtävät sulkuasentoon ja siitä pois, kuten kuviosta ilmenee (kiinni- >i 13 8221 0 tyselintä 81a-b ei näy kuviossa 1).

Kuviossa 2, joka esittää pituusleikkausta kuvion 1 mukaisesta vetolaitteesta, esittää kuvion vasen puolisko laitetta, kun ylin kiinnityselin 51b ja molemmat vetorenkaat 71b, 81b ovat avoasennossa ja kuvion oikea puolisko laitetta kun yli kiinnityselin 51a ja molemmat vetorenkaat 7la, 8la ovat suljetussa asennossa (työasennossa).

Kuviossa näkyy myös aihio 10. Sen keskiosassa on ympäriinsä kulkeva lähtöura 12, joka on muodostettu kuten edellä selitettiin.

Sen lisäksi mitä kuviosta 1 ilmenee, esittää kuvio 2, että ylin ja alin kiinnityselin 51a-b, 61 on varustettu joustavasti palautuvilla tukilevyillä 54a-b ja 64, joita vastaan putkimaisen aihion 10 päätyreunat nojaavat. Jouset 55a-b, 65a-b, jotka ympäröivät tukilevyjen 54a-b ja 64 ohjauselimiä 56a-b ja 66a-b, jotka on kierretty kiinni tukilevyihin, aikaansaavat tarvittavan joustavasti palauttavan toiminnan.

Kuviosta käy myös ilmi, että molemmat vetorenkaat 7la-b ja 81a-b käsittävät kaksi vetorengaspuolikasta 71a, b ja 8la, b. Kumpikin vetorengas on jaettu kolmeen osarenkaaseen 74a-b, 75a-b, 76a-b ja 84a-b, 85a-b, 86a-b, jotka vuorostaan kukin käsittävät kaksi osarengaspuolikasta. Osarenkaat on erotettu toisistaan tietyllä termisellä eristeellä. Osarenkaat yhdistetään toisiinsa rengasvaipoilla 77a, b ja 87a, b ja muodostavat yhdessä vetorenkaiden molemmat vetorengaspuolikkaat. Kussakin osarenkaassa on kanavat 174a-b, 175a-b, 176a-b ja 184a-b, I85a-b, I86a-b nesteen johtamista varten.

Vetorenkaan osarenkaina on osarengas 74a-b tai 84a-b, jonka sisäkehä on sopeutettu aihioaineksen kehän mukaan, kun aihion ainespaksuutta ei ole pienennetty, osarengas 76a-b tai 86a-b, jonka sisäkehä on sopeutettu aihioaineksen kehän mukaan, kun sen ainespaksuutta on pienennetty, ja osarengas 75a-b tai 85a-b kosketuspintojen muodostamiseksi ainesta varten aihion pienennetyn ja pienentämättömän aineen välityksellä ylimenovyöhykkeellä.

Kuviossa 2 on esitetty vielä kara 20, joka on sopeutet- 14 8221 0 tu aihion 10 sisäpinnan mukana ja varustettu nestekanavilla 21.

Kuviossa 3, joka esittää osaa pituusleikkauksesta, joka vastaa kuvion 2 keskiosia, kun vetorenkaat on siirretty tai joita juuri siirretään toisistaan poispäin aihion akselin suunnassa, näkyy keskeinen aihionosa 11, jossa aihion 10' seinämäpaksuutta on pienennetty. Ylimenovyöhykkeessä 13, 14 paksuudeltaan alkuperäisen ja pienennetyn aineksen välillä muodostuu kosketuspintoja keskimmäisten osarenkaiden 75a-b, 85a-b ja ylimenovyöhykkeen aineksen välillä. Tällöin osaren-kaat ohjaavat paksuudeltaan alkuperäisen ja piennetyn seinämän välisen ylimenopinnan muotoa.

Kuvio 4 esittää kannatuslaattaa 70 katsottuna ylhäältäpäin kun vetorengas 7la-b on suljetussa asennossa.

Kuviosta ilmenee ohjauspylväiden 31a-d laakerointien ja käyttöruuvien 32a-d läpivientien 78a-b sekä kierteisten reikien 72a-b sijainti. Muissa kannatuslaatoissa, jotka on varustettu vetorenkaalla 81a-b tai kiinnityselimillä 51a-b tai 61, on sijainti vastaavanlainen. Kuten edellä on mainittu, on kiinityselin 61 kuitenkin jakamaton, joten käyttöelimiä 73a-b vastaavia elimiä ei ole.

Kuvio 5 ja 6 esittävät erästä keksinnön sovellutusta, jossa putkimaisen aihion 15, 15', joka on suljettu toisesta päästään, seinämäpaksuutta pienennetään lähtemällä aihion suljetusta päästä. Vetorengas 23 on tällöin mitoitettu sopi-vimmin niin, että se ennen vetoa ja vedon alkuvaiheessa yhdessä keskimmäisen osarenkaan ja ylemmän osarenkaan kanssa on putkimaisen aihion ulkopintaa vasten. Myös tässä on veto-rengas muodostettu kolmesta osarenkaasta 24, 25, 26, joissa on nestekanavat 124, 125, 126. Osarenkaat on mitoitettu vastaavalla tavalla kuin edellä selostetut osarenkaat ja niitä pitää koossa rengasvaippa 27. Kara 28 toimii yhdessä veto-renkaan 23 kanssa aihiota muotoltaessa. Karassa on normaalisti nestekanavat, joita ei kuitenkaan näy kuvioista.

Kuvio 6 esittää miten muotoilu on aloitettu, jolion aihion alaosaan on muodostettu osa 16, jonka seinämäpaksuutta

II

is 82210 on pienennetty. Normaalisti muotoilua jatketaan kunnes koko sylinterimäisen osan aineksen seinämäpaksuus on pienentynyt. Siinä tapauksesa, kun esimerkiksi suuosa on jo muotoiltu, kuten asianlaita voi olla ruiskupuristetussa aihiossa, keskeytetään kuitenkin aihion muotoilu, kun vetorengas tulee suuaukkoon saakka. Paksuudeltaan alkuperäisen ja pienennetyn seinämän välinen ylimenovyöhyke on kuviossa merkitty numerolla 113.

Kuviot 7 ja 8 esittävät keksinnön vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jossa vetorengas 29 on muodostettu vain kahdesta osarenkaasta 96a-b, 97a-b, joissa on erilliset nestekanavat 94a-b, 95a-b. Osarenkaiden väliin on myös tässä sovellutuksessa järjestetty tietynlainen terminen eriste. Tarvittaessa vetorengasta täydennetään kolmannella osarenkaalla, jossa on erillinen nestekanava ja joka on mitoitettu niin kuin edellä selitettiin. Myös tässä vetorengas toimii yhdessä sisäkaran 28 kanssa, joka normaalisti on varustettu nestekanavilla, joita ei kuitenkaan näy kuvioista. Vetorengas muodostaa toisesta päästään suljetun putkimaisen aihion 17 suuosan. Ta-vallaisesti suhteellisen lähellä aihion suuaukkoa on järjestetty kehän suuntainen, ympäriinsä kulkeva lähtöaura 19, jossa ainepaksuutta on pienennetty noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta. Lähtöura saadaan siten kuin edellä selostettiin.

Kuviossa 8 on vetorengas 29a-b siirretty aihioon nähden karan 28 avulla niin, että aihion 17' suuaukon kohdalle saadaan aihionosa 18, jonka seinämäpaksuutta on pienennetty.

Kuviot 9 ja 10 esittävät vielä erästä vaihtoehtoista rakennetta, jossa keskeinen kiinnityselin 4ia-b on järjestetty vetorenkaiden 7la-b ja 81a-b väliin. Kiinnityselin on tällöin sijoitettu keskeiselle kannatuslaatalle 40a-b, joka on kiinteästi järjestetty laitteeseen. Tämä kiinteä asento ai-1 kaansaadaan esimerkiksi siten, että kannatuslaatta on kiin nitetty ohjauspylväisiin 31a-d. Keskeiseen kannatuslaattaan on vielä järjestetty käyttöelimet 43a-b, keskeisen kiinnitys-elimen molempien osien 41a-b siirtämiseksi työasentoon ja i6 8221 0 siitä pois. Eräissä rakenteissa on keskeiseen kiinnityseli-meen järjestetty nestekanavia 141a-b. Muille elimille kuvissa 9 ja 10 on vastaavat elimet kuvioissa 1-4 ja niillä on samat viitenumerot kuin näissä kuvioissa. Kiinnityselintä 5la-b vastaavaa elintä ei ole tässä rakenteessa.

Kuviot 11 ja 12 esittävät yksityiskohtia kuvion 9 ja 10 keskialueista, ts. niitä alueita, joissa aihion seinämään on tehty lähtöura tai jossa seinämän paksuutta on pienennetty vetorenkaita siirtämällä. Viitenumero 112 esittää aihion 10, 10' sisäpinnan ja karan 20 ulkopinnan välistä tukialuetta, joka on saatu aikaan muuttamalla hieman aihion seinämän muotoa kiinnityselimen 41a avulla, kun tämä on työasennossa. Viitenumerot 115, 116 esittävät alueita, joissa aihion 10' vedon aikana ohennettujen ainesosien sisäpinta on karaa vasten.

Keskeinen kiinnityselin 4la-b voidaan järjestää keksinnön mukaan monilla eri tavoilla. Näille on tunnusomaista, että kiinntyselin 41a-b työasennossa ympäröi aihion seinämää ja muodostaa tällöin aihion kehän suunnassa alueittain jaettuja tukialueita aihion seinämän ulkopintaa vasten. Tämän tukipintojen jaon aikaansaa kiinnityselin esimerkiksi sen kautta, etteivät kiinnityselimen aihion puoleiset pinnat ole sylinteripintoja, joiden poikkileikkaus on ympyrä, vaan ovat poikkileikkaukseltaan esimerkiksi elliptisiä tai monikulmai-sia.

Kuviot 13-15 esittävät esimerkkejä keksinnön mukaisista kappaleista 210', 210", 210'". Kuvion 13 mukaisen kappaleen 210' alaosassa on amorfista ainetta oleva lieriömäinen sei-nämäpinta 213, joka liittyy kappaleen suljettuun pohjaosaan 211', joka myös on amorfista ainetta. Kuvio 14 esittää kappaletta 210", jonka sylinterimäisen ulkopinnan läpimitta on sama kappaleen koko pituudelta. Kappaleen suljettu pohjaosa 211" on myös tässä rakenteessa amorfista ainetta. Kuvio 15 esittää sellaista rakennetta, jossa kappaleen suuaukon reuna 212 on paksuudeltaan alkuperäinen, kun taas kappaleen muun osan muoto vastaa kuviota 14.

o 17 82210

Kuvioiden 1-4 mukaista sovellutusesimerkkiä käytetäessä sijoitetaan aihio 10 karan 20 päälle. Kiinnityselin 51a-b, vetorenkaat 71a-b ja 81a-b ovat tällöin avoasennossa, joka vastaa kuvion 2 vasemmassa puolikkaassa esitettyä asentoa. Karan ymärillä oleva aihio muodostaa kosketuspintoja karan kanssa. Kun aihio on paikoillaan ja nojaa alemman kiinitys-elimen 61 joustavasti palautuvaa tukilevyä 64 vastaan, siirretään ylempi kiinnityselin 51a-b ja vetorengaspuolikkaat sulkuasentoon. Molemmat vetorenkaat 71a-b ja 8la-b työntyvät lähtöuraan 12 ja muodostavat tällöin kosketuspintoja aihion ulkopinnan kanssa, jonka seinämänpaksuutta ei ole pienennetty pienimpään arvoonsa sekä näiden molempien alueiden välisen siirtymä- eli ylimenovyöhykkeen kanssa.

Aihioaineksen lämpötila on sopivimin korotettu, mutta on kuitenkin alle TG:n, kun se sijoitetaan karalle. Aineen lämpötila asetellaan lopullisesti siirtämällä lämpöä karan ja aihion tai vetorenkaiden ja aihion välillä. Lämpötilan säätäminen tapahtuu sen nesteen avulla, joka virtaa karan nestekanavien 21 tai vetorenkaiden nestekanavien 174a-b, 175a-b, 176a-b ja 184a-b, 185a-b, 186a-b välillä. Sen lämmöneristyksen ansiota, joka on vetorenkaiden osarenkaiden välillä, ylläpidetään yleensä tietty lämpötilaero aihion eri ainesalueiden välillä. Osarenkaat 74a-b, 84a-b, joiden sisä-läpimitta on suurin, lämmittää kuvion 2 oikean puoleisen osan esittämässä asennossa aineksen lämpötilan juuri alle TG:n, sopivimmin TG:n enintään 15 °C alittavaan lämpötilaan. Osa-renkaiden 75a-b, 85a-b toiminta on vastaavanlainen, kun taas osarenkaat 76a-b, 86a-b pitävät lämpötilan selvästi alle TG:n, sopivimmin niin, että se on vähintään 15 °C alle TG:n aineksen jäähdyttämiseksi sen jälkeen kun sen paksuutta on pienennetty.

Kun aines on saavuttanut valitut lämpötilat alkavat pohjaosan käyttölaitteet kiertää käyttöruuveja 32a-d, jolloin kannatuslaatat 50, 70 ja tällöin kiinnityselin 51a-b ja ve-torengas 71a-b siirtyvät kuvioissa ylöspäin ja kannatuslaatat 60, 80 ja tällöin kiinnityselin 61 ja vetorengas 81a-b ib 8221 0 kuvioissa alaspäin. Vetorenkaat pienentävät tällöin aihion ainespaksuutta niin kauan kun siirtymistä tapahtuu. Samalla aihio pitenee akselinsuunnassa, jolloin piteneminen on verrannollinen ainespaksuuden pienenemiseen ja vetorenkaiden aksiaaliseen siirtymiseen. Kannatuslaattojen 50 ja 60 siirtonopeudet on tällöin valittu niin, että kiinnityselinten 51a-b, 61 asennot sopeutuvat aihion pitenemisen mukaan. Joustavasti palautuvat tukilevyt 54a-b ja 64 tasaavat mahdolliset epäsäännöllisyydet.

Keskimmäinen vetorengas 75a-b ja 85a-b on paksuudeltaan alkuperäisen ja pienennetyn aineen välistä ylimenoaluetta vasten. Keksimmäisen vetorenkaan profiili on valittu niin, että aine muodostaa muotoiluvaiheen aikana kosketuspintoja osarenkaan sisäpinnan kanssa. Näin vetorengas ohjaa paksuudeltaan erilaisten ainesosien välisen ylimenopinnan muotoa. Osarenkaalla on myös lämpötilaa säätävä tehtävä sen kautta, että mainituissa kosketuspinnoissa tapahtuu lämmönsiirtymis-tä niin, että ylimenovyöhykkeen aines pysyy koko vetotoimin-nan aikana lähellä TG:tä. Varsinkin kun veto tapahtuu suurella nopeudella tai kun ainespaksuus on suuri, on välttämätöntä, että keskimmäisellä vetorenkaalla on hyvä lämmönjoh-tokyky, jotta ylimenovyöhykkeen aines ei saisi liian korkeata lämpötilaa.

Kun vetorenkaat on siirretty toisistaan poispäin niin, että keskeisen aihio-osan 11 pituus on tullut halutunlaiseksi, keskeytetään kannatuslaattojen siirto. Käyttöelimet 53a-b, 73a-b, 83a-b siirtävät tämän jälkeen kiinnityselimen 5la-b ja vetorenkaat 71a-b sekä 81a-b avoasentoon ja näin muodostettu kappale poistetaan karalta, minkä jälkeen uusi putkimainen aihio sijoitetaan karalle ja toiminta toistetaan.

Valmistetussa kappaleessa muodostaa osa 11 keskiosan, jonka seinämäpaksuutta on pienennetty, ja jota pitkin kappale katkaistaan niin, että muodostuu kaksi symmetristä osaa. Kumpikin osa suljetaan päästään alkuperäisellä ainespaksuu-della ja esimuotokappale tehdään valmiiksi käytettäväksi esimerkiksi astian puhaltamiseksi. Ne esimuotokappaleen osat,

II

19 82210 joilla on pienennetty seinämäpaksuus, muodostavat seuraavas-sa muotoilussa lähtöaineksen tulevan astian suuosaa varten.

Kuvioiden 5 ja 6 mukaista rakennetta sovellettaessa vastaa toiminta periaatteessa edellä esitettyä. Sisäkara 28 muodostaa vasteen niille voimille, jotka syntyvät siirrettäessä vetorengasta 23 aihion pituussuunnassa. Myös tässä suoritusesimerkissä on lämpötilan säätö eri ainesalueilla tärkeää. Karassa 28 on normaalisti nestekanavia, jotka vastaavat kuvion 2 ja 3 mukaisen karan 20 nestekanavia. Eräissä suoritusesimerkeissä pienennetään kaikki aines aihion lieriömäisessä osassa, kun taas muissa sovellutusesimerkeissä muotoilu keskeytetään aikaisemmin.

Kuvioissa 7 ja 8 esitettyä rakennetta voidaan käyttää niissä tapauksissa, joissa on saatava aikaan useita aines-alueita, joiden paksuutta on pienennettävä. Jokaista tällaista ainesaluetta varten tarvitaan lähtöura, josta aineen paksuuden pienentäminen aloitetaan. Kappaletta valmistettaessa siirretään vetorengas 29 ensimmäiseen lähtöuraan ja ve-torengaspuolikkaat työasentoon. Lähtöurasta vetorengasta siirretään matkan verran aihion aksiaalisuunnassa samalla kun ainespaksuus pienenee kunnes ensimmäinen ainesosa on saatu valmiiksi, jonka paksuus on pienentynyt. Tämän jälkeen siirretään vetorengaspuolikkaat toisistaan poispäin ja veto-rengas siirretään seuraavaan lähtöuraan, jossa vetorengaspuolikkaat asettuvat uuteen työasentoon. Vetorengasta siirretään nyt taas aihion aksiaalisuunnassa uuden ainesalueen muodostamiseksi, jonka ainespaksuus on pienempi jne. Toiminta toistetaan kunnes on saatu aikaan haluttu määrä alueita, joiden ainespaksuutta on pienennetty.

Kuvioiden 5-8 yhteydessä selostetussa yhteen suuntaan tapahtuvassa vedossa on aihion toinen pää suljettu. Suljettu osa on tällöin toiminut yhdessä sisäkaran kanssa vedon vaatimien aksiaalivoimien pidättämiseksi. On tietenkin mahdollista käyttää ulkopuolisia kiinnityselimiä, jotka korvaavat karan toiminnan tässä suhteessa. Tätä vaihtoehtoa sovelletaan molemmista päistään avonaisia putkimaisia aihioita ve- 20 8 2 2 1 0 elettäessä.

Kun keksintöä sovelletaan käyttämällä kuvioissa 9-12 esitettyä rakennetta, sijoitetaan aihio 10 karalle 20, kunnes se asettuu alempaa kiinnityselintä 61 vasten. Tämä muodostaa tällöin elimen, joka määrää aihion aksiaalipituuden ja varmistaa näin, että aihion ura 12 asettuu vetorenkaiden 7la-b, 81a-b sekä kiinnityselimen 4la-b asennon määräämään kohtaan. Tätä tilannetta vastaa kuvion 9 vasen puolisko. Käyttöelimet 43a-b, 73a-b, 83a-b siirtävät sitten kiinnitys-elimen 4la-b ja vetorenkaat 71a-b, 8la-b aihion ulkopintaa vasten urassa 12 ja sen kohdalla. Aineen lmpötilakonditioin-ti tapahtuu sen jälkeen siten kuin edellä on selostettu, jolloin sitä täydennetään eräissä sovellutusesimerkeissä saattamalla nestettä virtaamaan kiinnityselimen 41a-b kanavissa 14la-b. Tätä tilannetta vastaa kuvion 9 oikeanpuoleinen puolikas ja kuviossa il esitetty yksityiskohta.

Keskeinen kiinnityselin 4la-b ympäröi työasennossaan aihiota 10 uran pohjassa 12. Tällöin muodostuu uran pohjassa tukipintoja, jotka jakautuvat eri alueille aihion kehää pitkin. Näissä pinnoissa vaikuttava tukipaine aiheuttaa vuorostaan sen, että kosketuspintoja muodostuu aihion sisäpinnan ja karan pinnan välille. Kosketuspinnat ovat niissä kohdissa, jotka vastaavat tukipintojen jakautumista. Kosketuspinnat syntyvät siten, että kiinnityselin muuttaa aihion sisäpinnan muotoa. Kiinnityselimen tukipaine on valittu niin, että muodon muuttuessa ainespaksuus uran pohjassa pysyy pääasiassa muuttumattomana. Yksi kosketuspinta esitetään yksityiskohtaisesti kuviossa 12 ja se on merkitty numerolla 112.

Pohjaosassa 30 (kuvio l) olevat käyttöelimet pyörittävät sitten käyttöruuveja 32a-d, jolloin vetorenkaat 71a-b, 81a-b siirtyvät toisistaan poispäin aihion aksiaalisuunnassa samalla kun aihion seinämä muotoutuu ja aihio pitenee. Aineksen ja karan välinen kitka aikaisemmin mainituissa kontaktipinnoissa 112 varmistaa aihion asennon karalla ja varmistaa sen, että aihion muodonmuutos tapahtuu symmetrisesti uran 12 ympäri. Kannatuslaatan 60 käyttö on valittu siten, että li 2i 822.0 kiinnityselin 61 varmasti siirtyy pois putken pään alta jottei se vaikuttaisi putken pitenemiseen, jota tapahtuu aihion seinämän ohentuessa. Tämä työtilanne vastaa kuvioita 10 ja 12. Kuviosta 12 ilmenee lisäksi, että aineen venymisen yhteydessä, jota tapahtuu seinämän muuttaessa muotoaan, tapahtuu myös aihion kokoonpuristumista, jolloin sen sisäpinta siirtyy karaa 20 vasten. Kuviossa on tällaiset pinnat merkitty viitenumeroilla 115, 116. Näiden tukipintojen muodostaminen täydentää sitä aihion kiinnittämistä karan suhteen, joka saadaan aikaan keskeisen kiinnityselimen 4la-b avlla. On osoittautunut, että useimmissa sovellutusesimerkeissä tätä lisäkiinnittämistä tukipintojen 115, 116 avulla ei tarvita aihion halutun symmetrisen muodonmuutoksen aikaansaamiseksi.

Edellisen kappaleen selitys osoittaa, että kuvioiden οι 2 mukaisen vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan on mahdollista tehdä aihion paksuudeltaan pienennetty osa mielivaltaisen pitkäksi. On siis mahdollista pienentää ainespaksuut-ta aihion koko pituudelta, keskeyttää toiminta juuri ennen aihion päitä tai tehdä se useissa, aihion pituudelle sijoitetuissa kohdissa, joita erottaa toisistaan ainesosat, joissa paksuutta ei ole pienennetty. Kullakin alueella, jossa ainespaksuutta on pienennetty, alkaa tämä pienentäminen uudesta lähtöurasta.

On yllättävästi osoittautunut, että kun aihio muotoillaan edellä mainituissa lämpötiloissa, saadaan suhteellisen pieniä tukipaineita aihion aineksen ja karan välillä, joten mitään ogelmia ei synny, kun muodostettu kappale on muotoilun jälkeen poistettava karalta.

Kuvioissa 13-15 esitetyt suoritusmuodot ovat esimerkkejä edellä olevan selityksen mukaan valmistetuista kappaleista. Kun valmistetaan kuvion 13 mukainen kappale, lähdetään erään edullisen sovellutuksen mukaan molemmista päistään avoimesta putkimaisesta aihiosta, jonka paksuutta pienennetään niin, että aihion siihen päähän, joka on myöhemmin suljettava, jätetään jäljelle amorfista ainetta oleva alue, joka lämmittäisen jälkeen suljetaan edellä selotetun tekniikan 22 8221 0 mukaisesti. Kuviot 14 ja 15 esittävät suoritusmuotoja, joissa jo suljettu amorfista ainetta oleva putkimainen aihio saa lieriömäiset sienämäosat (221", 221'"), joissa on pääasiassa monoaksiaalisesti orientoitunutta ainetta. Kuviossa 14 tämä monoaksiaalisesti orientoitunut aine käsittää kappaleen koko pituuden, kun taas kuviossa 15 suuaukon reuna 212 on ainetta, jossa ei ole tapahtunut tällaista orientoitumista.

Keksinnöllisen ajatuksen puitteisiin sisältyy mahdollisuus ainetta lämmittämällä lisätä kiteytymisastetta yli sen kiteytymisaseteen, jonka aine saa monoaksiaalisen orientoimisen yhteydessä. Tätä ei saa tällöin viedä niin pitkälle, että siinä tapauksessa, kun kappale muodostaa esimuotokappa-leen, joka sitä seuraavassa vaiheessa muotoillaan esineeksi, aineen mahdollisuus lisämuotoiluun vaarantuu. Normaalisti annetaan kappaleen kiteytymisasteen nousta enintään noin 30 %:iin, kun tätä muotoillaan edelleen. Sopivimmin kiteytymisasteen sallitaan kuitenkin olla 10-25 %, jolloin monoaksiaalisen orientoitumisen aiheuttama kiteytymisaste on enintään noin 17 %.

Edellisessä selityksessä on oletettu, että ainespaksuu-den pienentäminen lopulliseen arvoonsa tapahtuu yhdessä ainoassa pienentämisvaiheessa. Keksinnölliseen ajatukseen kuuluu myös mahdollisuus pienentää ainespaksuutta useissa peräkkäisissä vaiheissa, jolloin viimeisessä vaiheessa paksuutta pienennetään noin kolmannekseen alkuperäisestä. Vetorengas tai vetorenkaat muodostuvat tällöin useista osarenkaista ai-nespaksuuden peräkkäistä askelmaista pienentämistä varten. Tässä selostettua suoritusmuotoa sovelletaan mieluimmin silloin, kun aihion ainespaksuus on suuri ja/tai kun vetoren-kaiden siirtonopeus on suuri.

Edellisessä seityksessä on kyseessä ollut putkimaiset aihiot, joilla on ympyrämäinen poikkileikkaus. On selvää, että keksinnöllistä ajatusta voidaan myös soveltaa muissa putkimaisissa aihioissa, joilla on muunlainen poikkileikkaus.

Edellinen selitys liittyy polyetyleenitereftalaatti- 23 8221 0 muoviin. Selityksessä mainitut paksuuden pienentämisestä annetut arvot ja lämpötilat liittyvät sen vuoksi myös tähän aineeseen. Tekniikasta tunnetaan kuitenkin suuri joukko muoveja, tyypiltään polyesteri tai polyamidi, joilla on vastaavanlaiset ominaisuudet, joten keksintö on sellaisenaan tai osittain sovellettavissa myös näihin muoveihin sopeuttamalla paksuuden pienentämiset ja lämpötilat niiden erikoisvaatimusten mukaan, jotka vastaava aine asettaa. Esimerkkeinä aineista, joissa keksintöä mainitun sopeuttamisen jälkeen voidaan käyttää on polyheksametyleeni-adipamidi, polykaprolak-taami, polyheksametyleeni-sebasamidi, polyetyleeni-2,6- ja 1,5-naftalaatti, polytetrametyleeni-, 1,2-dioksibentsoaatti ja etyleenitereftalaatin, etyleeni-isoftalaatin ja muiden vastaavanlaisten polymeerimuovien kopolymeerit.

Ne kiteytymisarvot, jotka on annettu tässä patenttihakemuksessa, liittyvät siihen teoriaan, joka on esitetty julkaisussa "Die Makromolekulare Chemie" 176, 2459-2465 (1975).

Edellisen selityksen lisäksi ilmenee keksintö myös seu-raavista patenttivaatimuksista.

Claims (8)

24 822 IO

1. Putkimainen kappale (210', 210”, 210'"), joka on po-lyetyleenitereftalaattia tai sitä vastaavaa orientoitavissa olevaa kestomuoviainetta ja edullisesti suljettu toisesta päästään ja valmistettu aihiosta (10, 10', 15, 15', 17, 17'), jonka kiteisyys on alle 10%, tunnettu siitä, että kappaleella (210', 210", 210'") on lieriömäinen osa (18, 221', 221", 221'"), joka kokonaan tai osittain muodostuu aineesta, joka on orientoitunut oleellisesti vain kappaleen aksiaalisuuntaan ja jonka kiteisyys maksimaalisesti on noin 30 %, jolloin kappaleen (210', 210", 210'") lieriömäisessä osassa (18, 221', 221", 221'") oleva aine on muodostettu pienentämällä aihion (10, 10', 15, 15', 17, 17') paksuutta säilyttäen aihion (10, 10', 15, 15', 17, 17') halkaisija olennaisesti samana siinä tai niissä materiaaliosissa, jotka vastaavat elementin orientoitunutta ainesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kappale, tunnet-t u siitä, että mainittu maksimaalinen kiteisyys on 10-25 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kappale, tunnet-t u siitä, että aineen mainitun oritentoitumisen kautta syntynyt kiteisyys on enintään noin 17 %.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kappale, tunnet-t u siitä, että orientoituneen ja kiteytyneen aineen paksuus kappaleen lieriömäisessä osassa (18, 221', 221", 221'") on pääasiassa yhtenäinen.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kappale, tunnettu siitä, että orientoitunut ja kiteytynyt aine kappaleen lieriömäisessä osassa (18, 221', 221", 221'") on saanut pienennetyn ainepaksuutensa pitämällä aines välittömästi ennen paksuuden pienentämistä lämpötilassa, joka on lähellä aineen lasiutumislämpötilaa tai tämän lämpötilan alueella.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kappale, tunnettu siitä, että orientoitunut ja kiteytynyt materiaali kappaleen (210', 210", 210'") lieriömäisessä osassa 25 822 I O (18, 221', 221", 221'") on saanut pienennetyn paksuutensa pitämällä aine, välittömästi ennen paksuuden pienentämistä, lämpötilassa, joka on korkeampi kuin aineen lasiutumislämpötila.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen kappale, tunnettu siitä, että orientoitunut ja kiteytynyt aine kappaleen lieriömäisessä osassa (221', 221", 221'") on saatu muodostamalla ylimenovyöhyke (13, 14, 113) ohuempaa orientoitunutta ainetta sisältävän alueen (11, 16) ja paksumpaa ainetta sisältävän alueen (10', 15') välillä ja siirtämällä mainittu ylimenovyöhyke ohuemman, orientoitunutta ainetta sisältävän alueen pidentämiseksi aihion aksiaalisuunnassa.

: 8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen kappale, tunnettu siitä, että orientoitunut ja kiteytynyt aine kappaleen lieriömäisessä osassa (221', 221", 221'") on saatu kohdistamalla mainitusta aineesta amorfisessa tilassa olevaan lieriömäiseen aihioon aksiaalisia voimia aihion osalle (13, 14, 113) ainepaksuuden vähentämiseksi vastaten pääasiassa sen osan paksuutta, johon voimat kohdistetaan ja samalla pidentämällä aihiota kiteytetyn ja pääasiassa mono-aksiaalisesti orientoituneen aineen muodostamiseksi lieriömäisessä osassa (18, 221', 221", 221'").