FI84036B

FI84036B - Foerfarande och apparat foer omformning av en kontinuerlig bana och enligt foerfarandet bildat material.

Info

Publication number: FI84036B
Application number: FI850647A
Authority: FI
Inventors: John Joseph Curro; George Merrill Vernon; Alan James Trusty
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1991-06-28
Also published as: GB2184389A; ATE42708T1; GB2154173B; PH26248A; MX167312B; GR850301B; JPS60242042A; GB8503076D0; FI850647L; FI84036C; DE3569903D1; GB8702278D0; GB8630875D0; IE56103B1; EP0156471A3; GB8630874D0; JPH0679828B2; PH21997A; ES8609004A1; GB8702276D0

Description

Menetelmä ja laite yhtäjaksoisen rainan muotoilemiseksi ja menetelmällä valmistettu materiaali ! 84036 Käsiteltävä keksintö koskee menetelmää yhtäjaksoi-5 sen rainan, erityisesti polymeerikalvon, muotoilemiseksi sekä menetelmällä valmistettuja rainoja. Tarkemmin sanot tuna keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä, patenttivaatimuksen 17 johdannon mukainen laite ja patenttivaatimuksen 13 johdannon mukainen 10 materiaali.

Menetelmät kuumapehmennetyn termoplastikalvon koho-kuvioimiseksi ja kokoonpuristamiseksi sekä rei'ittämiseksi ovat jo tunnettuja. Tällöin käytetty materiaaliraina on ohut, tasainen ja pääasiassa yhdessä tasossa oleva materi-15 aaliraina, jolla on määrätty, mieluimmin pääasiassa yhte näinen leveys ja määräämätön pituus. Kohokuvioidusta kalvosta tai muusta materiaalista koostuva raina on sellainen materiaaliraina, johon on muodostettu lukuisia ulkonemia, niin että siihen saadaan tuntuva kolmiulotteinen rakenne 20 kohtisuoraan materiaalin tasoon nähden. Kokoonpuristetusta ja rei'itetystä kalvosta tai muusta materiaalista koostuva raina käsittää ulkonemia, jotka muodostavat sille kolmiulotteisen rakenteen kohtisuoraan materiaalin tasoon nähden, jolloin monissa tai kaikissa ulkonemissa on reiät. 25 Kohokuvioitujen ja kokoonpuristettujen ja rei'itettyjen materiaalirainojen ulkonemat voivat olla kooltaan ja muodoltaan hyvin erilaisia tai kaikki voivat olla samanlaisia. Yhteisellä nimellä tällaisia kohokuvioituja ja/tai kokoonpuristettuja ja revitettyjä materiaalirainoja kut-30 sutaan muotomateriaalirainoiksi; tällaisten muotokalvorai- nojen ulkonemat antavat kolmiulotteisen yleismuodon.

Aikaisemmissa menetelmissä, joita käytetään muoto-kalvorainan valmistamista varten, kuumapehmennetyn kalvon käsittävä raina muodostetaan tietyn rakenteen kuvioituun, 35 revitettyyn ulkopintaan (sitä nimitetään tässä muotoilu-pinnaksi), esimerkiksi yhtäjaksoisen nauhan tai rummun 2 84036 lieriöpintaan. Muotoilupinnan alapuolella oleva tyhjö vetää kuumapehmennetyn kalvon kiinni muotoilupintaan. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää ylipainetta kuumapehmennetyn kalvon pakottamiseksi muotoilupintaa vasten. Se, onko kal-5 voraina yksinkertaisesti kohokuvioitu vai onko se kokoon-puristettu ja rei'itetty, riippuu reikien koosta muotoilu-pinnassa, muotoiltavan kalvon pehmeydestä ja vahvuudesta ja nestepaine-erosta kalvossa.

Menetelmiä kohokuvioitujen termoplastikalvorainojen 10 valmistamiseksi selostetaan US-patenttijulkaisuissa Re 23 910 (Smith & Smith), 2 776 451 ja 2 776 452, molemmat myönnetty Chavannesille; 2 905 969 (Gilbert & Prender-gast), 3 038 198, 3 054 148, 4 151 240, 4 155 693, 4 226 828, 4 259 286, 4 280 978, 4 317 792, 4 342 314. 15 Menetelmiä kokoonpuristettujen ja rei'itettyjen termoplas-tikalvojen valmistamiseksi selostetaan US-patenttijulkaisuissa 3 038 198 (Shaar), 3 054 148 (Zimmerli), 4 151 240 (Lucas & Van Coney), 4 155 693 (Raley), 4 226 828 (Hall), 4 259 286 (Lewis, Sorensen & Ballard), 4 280 978 (Dannheim 20 & McNaboe), 4 317 792 (Raley & Adams), 4 342 314 (Radel &

Thompson) ja 4 395 215 (Bishop). Menetelmä rei'itetyn, saumattoman putkikalvon valmistamiseksi esitellään US-pa-tentissa 4 303 609 (Hureau, Hureau & Gaillard).

Edellä mainituissa patenteissa selostetut menetel-25 mät edellyttävät, että termoplastikalvo kuumapehmennetään, niin että siihen saadaan haluttu kohokuviointi tai kokoon-puristus ja rei’itys. Tähän voidaan päästä, kuten monissa edellä mainituissa patenteissa selostetaan, kuumentamalla käytettävä kalvo sen sulamislämpötila-aluetta korkeampaan 30 lämpötilaan, niin että se on sulassa tilassa, virtaa helposti ja tulee uuteen muotoon. Vaihtoehtoisesti sula kalvo voidaan saada aikaan syöttämällä kalvoraina suoraan kalvon suulakepuristimesta muotoilupinnalle. Tällainen menetelmä esitellään US-patentissa 3 685 930 (Davis & Elliott), jol-35 loin termoplastikalvoraina suulakepuristetaan suoraan 3 84036 yhtäjaksoisen nauhan ulkopinnalle ja nauhan alapuolelle muodostetaan tyhjö, niin että sula kalvoraina mukautuu nauhan ulkopinnan muotoon. Vastaavasti US-patentissa 3 709 647 (Barnhart) 9. tammikuuta 1973 selostetaan sulaa 5 termoplastikalvorainaa, joka on suulakepuristettu suoraan tyhjämuotoilurummun ulommalle lieriöpinnalle.

Jo ennestään tunnetaan sulan termoplastikalvomate-riaalin muotoileminen käyttämällä nestepainetta, joka pakottaa kalvon muottia vasten; tällaiset prosessit esite-10 tään US-patenteissa 2 123 552 (Helwig) 12. heinäkuuta 1938 ja 3 084 389 (Doyle) 9. huhtikuuta 1963.

Huokoisen materiaalin valmistaminen sijoittamalla nestemäistä lateksia pyörivän sylinterin pintaan esitellään US-patenteissa 3 605 191 ja 4 262 049, jotka on myön-15 netty vastaavasti Kasperille 20. syyskuuta 1971 ja 14. huhtikuuta 1981. Reiät lateksikalvoon voidaan saada rikkomalla se suurpainevesisuihkuilla.

Kun kohokuvioidut tai kokoonpuristetut ja rei'ite-tyt termoplastikalvorainat valmistetaan kuviopinnalla 20 edellä mainituilla aikaisemmilla menetelmillä, kalvo joudutaan yleensä jäähdyttämään sen sulamislämpötila-alueen alapuolelle sen kolmiulotteisen rakenteen jähmettämiseksi ennen muotokalvosta valmistetun rainan poistamista muotoi-lupinnasta. Tästä johtuen muotokalvoraina on vähemmän 25 herkkä sen yleismuodon vääntymiselle.

Tämä muotokalvorainan jäähdyttämistä ja jähmettymistä ennen sen poistamista muotoilupinnasta koskeva vaatimus on usein nopeutta rajoittava toimenpide tällaisen muotokalvon valmistuksessa. Muotokalvorainojen huomattava 30 jäähtyminen voi tapahtua lämmönsiirrolla kalvosta muotoi-lupintaan. Davis & Elliottin patentissa tällaista lämmönsiirtoa lisätään jäähdyttämällä yhtäjaksoinen nauha, kun muotokalvoraina on irrotettu nauhasta ja ennen kuin sula kalvoraina syötetään jälleen nauhalle. Barnhartin paten-35 tissa käytetään rummun sisäpuolella tiettyä jäähdytysai-netta muotoilupinnan jäähdyttämiseksi.

4 84036 Jäähdyttämistä voidaan myös edistää saattamalla ulompi kalvopinta kosketukseen ulkopuolisen jäähdytysai-neen kanssa silloin, kun muotokalvoraina on muodostuspin-nalla. Kokoonpuristetusta ja rei’itetystä kalvosta koostu-5 via rainoja varten muotokalvon jäähdyttämistä edistetään tavallisesti vetämällä ilmaa tyhjön avulla reikien läpi ennen muotokalvorainan poistamista muotoilupinnasta; tällainen jäähdytysmenetelmä esitetään esimerkiksi Lucas & Van Coneyn patentissa. US-patenttijulkaisu 2 776 452 10 (Chavannes) esittää kohokuviokalvorainan saattamista kosketukseen märän nauhan kanssa kalvon jäähdyttämiseksi. Gilbert & Prendergastin patentissa selostetaan vesisuihkun käyttämistä kohokuviokalvorainan jäähdyttämiseen kohoku-viointirummun muotoilupinnassa. Doyle esittää tyhjämuodos-15 tetun, sulan termoplastirainan jäähdyttämistä vesisumulla.

Eräs epäkohta muotokalvorainojen valmistamisessa näillä aikaisemmilla menetelmillä liittyy siihen, että kalvon on oltava sulamislämpötilassaan tai sen yläpuolella kalvon muodostamiseksi. Tämä rajoittaa niiden haluttujen 20 ominaisuuksien määrää, jotka voidaan sisällyttää muotokal-voon, koska kalvon kaikki aikaisempi lämpömekaaninen luonne häviää. Myös muotokalvon nopea jäähdyttäminen kalvon halutun kokonaismuodon säilyttämiseksi saa aikaan hyvin rajoitetun määrän molekyylimorfologioita ja sen vuoksi 25 rajoitetun määrän fysikaalisia ominaisuuksia syntyvässä muotokalvossa.

Käsiteltävän keksinnön eräänä tavoitteena on saada aikaan menetelmä muotomateriaalirainojen valmistamiseksi suurella nopeudella.

30 Käsiteltävän keksinnön tavoitteena on edelleen saa da aikaan sellainen menetelmä, jossa materiaalia ei kuumenneta sen muuntolämpötila-alueella eikä sen yläpuolella, niin että alkumateriaalin halutut fysikaaliset ominaisuudet pysyvät muotomateriaalissa.

35 Käsiteltävän keksinnön tavoitteena on lisäksi saada 5 84036 aikaan sellainen menetelmä, joka pystyy muotoilemaan lukuisia materiaaleja.

Käsiteltävän keksinnön tavoitteena on myös saada aikaan laite muotomateriaalirainojen valmistamiseksi suu-5 rella nopeudella.

Edelleen käsiteltävän keksinnön tavoitteena on saada aikaan sellaisia kokoonpuristettuja ja rei'itettyjä materiaaleja, joilla on tietty pintakarheus ulkonemien välisillä kenttäalueilla ja ulkonemien sisimmäisten sivu-10 seinämien tietyssä osassa.

Käsiteltävän keksinnön tavoitteena on lisäksi saada aikaan sellaisia kokoonpuristettuja ja revitettyjä materiaaleja, joissa vierekkäin on revitettyjä ulkonemia, jotka ovat pääasiassa erikokoisia.

15 Käsiteltävän keksinnön eräänä tavoitteena on vielä saada aikaan sellaisia kokoonpuristettuja ja revitettyjä materiaaleja, joissa on muodoltaan monia erilaisia ulkonemia.

Käsiteltävällä keksinnöllä saadaan aikaan menetelmä 20 pääasiassa yhtäjaksoisen rainan, joka on pääasiassa yhdes sä tasossa olevaa muotoiltavaa materiaalia, jolla on rajaton pituus, ensimmäinen pinta ja toinen pinta, muuttamiseksi jatkuvatoimisesti muotoilluksi rainaksi, jolla on kolmiulotteinen rakenne, jonka laajuus on olennainen suun-25 nassa, joka on kohtisuoraan muotoiltavan materiaalin tason suuntaan nähden, jolla materiaalilla on muuntolämpötila-alue, menetelmän käsittäessä seuraavat toimenpiteet: a) muotoiltavaa materiaalia oleva raina sijoitetaan muotoilurakenteen päälle rainan ensimmäisen pinnan olles- 30 sa lähellä muotoilurakenteen muotoilupintaa, jolloin muo- toilupinta omaa kolmiulotteisen profiilin ja se liikkuu materiaalirainan pituuden suunnassa ja kuljettaa materiaa-lirainaa mukanaan; b) nestevirta kohdistetaan materiaalirainan toiseen 35 pintaan, jotta liikkuva materiaaliraina muotoutuisi mai- 6 84036 nittua muotoilupintaa vasten siten, että materiaaliraina saa olennaisesti kolmiulotteisen ulkomuodon ja muotoutuu muotoilupinnan kuvioksi; ja c) muotoiltu raina poistetaan muotoilurakenteesta, 5 jossa menetelmässä i) mainittu nestevirta on olennaisesti vapaa, on olennaisesti stationäärinen liikkuvan rainan kulkusuunnassa ja sillä on riittävästi voimaa ja massavirtausta niin, että liikkuva materiaaliraina saa koskettaessaan nestevir- 10 taan pysyvän kolmiulotteisen ulkomuodon ennen kuin materiaaliraina siirtyy nestevirran vaikutuksen ulkopuolelle; ja ii) materiaalirainan lämpötila ohjataan siten, että se pysyy muuntolämpötila-alueen alapuolella koko menetelmän ajan, jolloin materiaaliraina pysyy olennaisen jäh- 15 meässä tilassa koko menetelmän ajan. Keksinnön mukaisen menetelmän edulliset suoritusmuodot on esitetty oheistetuissa patenttivaatimuksissa 2-16.

Käsittelevällä keksinnöllä saadaan myös aikaan laite pääasiassa yhtäjaksoisen rainan, joka on pääasiassa 20 yhdessä tasossa olevaa muotoiltavaa materiaalia, jolla on rajaton pituus, muuttamiseksi jaktuvastoimisesti muotoma-teriaaliksi olennaisesti muuttamatta pääasiassa tasomaisen rainan fysikaalisia ominaisuuksia tai termomekaanista historiaa, materiaalin omatessa tietyn muuntolämpötila-25 alueen, joka laite käsittää a) muotoilurakenteen, jossa on kuvioitu muotoilu- pinta; b) välineet muotoilurakenteen siirtämiseksi yhdessä tasossa olevaa materiaalia olevan rainan pituuden suunnas- 30 sa; c) välineet nestevirran kohdistamiseksi muotoilu-pintaan niin, että raina muotoutuu pääasiassa muotoilupinnan kuvioksi; ja d) välineet materiaalirainan lämpötilan ohjaamisek- 35 si; jossa laitteessa välineet nestevirran suuntaamiseksi 7 84036 käsittävät suurpainesuuttimia, jotka on sovitettu antamaan vapaan nestevirtauksen, jolla on riittävä voima ja massavirtaus niin, että materiaaliraina saa olennaisesti pysyvän kolmiulotteisen ulkomuodon ja muotoutuu muotoilu-5 pinnan kuvioksi, ja välineet materiaalrainan lämpötilan ohjaamiseksi käsittävät välineet nestevirran lämpötilan ohjaamiseksi, jolloin rainan lämpötila pidetään muutosläm-pötila-alueen alapuolella. Keksinnön mukaisen laitteen edulliset suoritusmuodot on esitetty oheistetuissa patentit) tivaatimuksissa 18-22.

Kuvio 1 on virtauskaavio käsiteltävän keksinnön mukaisesta menetelmästä muotomateriaalirainojen valmistamiseksi, kuvio 2 on yksinkertaistettu perspektiivikaavio 15 suositettavasta laitteesta materiaalirainan muodostamista varten, kuvio 3 on yksinkertaistettu päätykaavioleikkaus kuviossa 2 esitetyn laitteen eräästä osasta, kuvio 4 on suurennettu kuva kuvion 3 alueesta 4, 20 kuvio 5 on suurennettu kuva kuvion 3 alueesta 4 ja esittää nestevirran tuloa muotoilupintaan terävässä kulmassa muotoilupinnan liikesuuntaan nähden, kuvio 6 on katkaistu tasokuva eräästä käsiteltävän keksinnön mukaisesta kokoonpuristetusta ja revitetystä 25 esimerkkimateriaalista, kuvio 7 on katkaistu tasokuva käsiteltävän keksinnön mukaisesta osittain muotoillusta materiaalirainasta, kuvio 8 on yksinkertaistettu päätykaavioleikkaus erään toisen, materiaalirainan valmistamiseen käytettävän 30 laitteen osasta, kuvio 9 on katkaistu virtauskaavio käsiteltävän keksinnön mukaisesta menetelmästä muotomateriaalilaminaat-tien valmistusta varten, kuvio 10 on suurennettu, katkaistu perspektiivi 35 esimerkkinä olevasta muotoiluverkosta, jota käytetään ko- 8 84036 koonpuristettujen ja rei'itettyjen materiaalien valmistamiseen käsiteltävän keksinnön mukaisesti, kuvio 11 on suurennettu, katkaistu perspektiivi käsiteltävän keksinnön mukaisesta, esimerkkinä olevasta ko-5 koonpuristetusta ja revitetystä kalvosta, ja kuvio 12 on katkaistu tasokuva käsiteltävän keksinnön mukaisesta, esimerkkinä olevasta kokoonpuristetusta ja revitetystä materiaalista.

Käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä käyte-10 tään valmistettaessa kohokuvioituja ja/tai kokoonpuristet-tuja ja revitettyjä materiaalirainoja pääasiassa samassa tasossa olevasta muotoiltavasta materiaalista koostuvista Tainoista. Käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä sekä kohokuviointi että kokoonpuristaminen ja reVittämi-15 nen voidaan saada aikaan samalla materiaalirainalla. Myös muotomateriaalin revitetyt ulkonemat voivat poiketa toisistaan suuresti muodoltaan ja kooltaan jopa saman muoto-materiaalin osalla.

Tässä käytetyllä muotoiltavalla materiaalilla tar-20 koitetaan sellaista materiaalia, joka, kun se on venytetty sen joustorajan yli, pitää pääasiassa juuri saamansa muodon. Tällaiset muotoiltavat materiaalit voivat olla kemiallisesti yhtenäisiä tai epäyhtenäisiä, esim. homopolymee-rejä ja polymeeriseoksia, rakenteellisesti yhtenäisiä tai 25 epäyhtenäisiä, esim. tasaisia levyjä tai laminaatteja tai mikä tahansa tällaisten materiaalien yhdistelmä. Käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä käytetään mieluimmin muodostettaessa polymeerikalvon käsittäviä materiaaleja; tällaiset materiaalit käsittävät varsinaiset polymeerikal-30 vot ja laminaatit, joissa on polymeerikalvoja ja muita materiaalej a.

Käsiteltävän keksinnön mukaisissa prosesseissa käytettävillä muotoiltavilla materiaaleilla on tietty muunto-lämpötila-alue, jolla tapahtuu muutoksia materiaalin jäh-35 meätilamolekyylirakenteessa, esimerkiksi muutos kideraken- 9 84036 teessä tai muutos jähmeästä sulaan tilaan. Tästä johtuen materiaalin tietyt fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat tuntuvasti muuntolämpötila-alueen yläpuolella. Termoplas-tikalvoa varten muuntolämpötila-alue on kalvon se sula 5 lämpötila-alue, jonka yläpuolella kalvo on sulassa tilassa ja menettää pääasiassa kaiken aikaisemman lämpömekaanisen luonteensa.

Käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä valmistetaan muotoiltavasta materiaalista sellaisia rainoja, 10 jotka ovat kohokuvioituja ja joilla on yleismuoto, varsinkin kohokuvioituja polymeerikalvorainoja. Tällaisia kohokuviomateriaaleja käytetään, kun materiaalille halutaan saada kohokuvioiden muodostama rakenne tai haluttaessa saada tietty kuviomateriaali.

15 Käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä val mistetaan muotoiltavista materiaaleista rainoja, jotka on puristettu kokoon ja rei'itetty ja joilla on yleinen muoto, nimenomaan kokoonpuristetuista ja rei'itetyistä poly-meerikalvoista koostuvia rainoja. Tällaiset kokoonpuris-20 tetut ja rei'itetyt kalvot voidaan käsitellä niin, että saadaan lukuisia sellaisia yleismuotoja, joilla on tietty j ä nesteenkäsittelyominaisuuksia.

Kokoonpuristettua ja rei'itettyä kalvoa voidaan käyttää esimerkiksi ylälevynä kartiomaiset kapillaarit 25 käsittävässä imurakenteessa. Tällaisia rakenteita, joihin kuuluvat kertakäyttövaipat, vuotovaipat, siteet ja vastaavat, selostetaan US-patentissa 3 929 135 (Thompson) 30. joulukuuta 1975. Toinen käyttömahdollisuus tällaiselle kokoonpuristetulle ja rei’itetylle kalvolle on hengittävä-30 nä pohjalevynä kertakäyttöisissä imulaitteissa, jollaisia selostetaan US-patentissa 3 989 867 (Sisson) 2. marraskuuta 1976.

Materiaalirainat ovat pääasiassa "yhdessä tasossa" ennen niiden muotoilemista käsiteltävän keksinnön mukai-35 silla menetelmillä. Selvyyden vuoksi on mainittava, että 10 84036 termillä "yhdessä tasossa", jota käytetään tässä kuvaamaan tällaisia materiaalirainoja, tarkoitetaan materiaalirainan yleistilaa paljain silmin nähtynä. Tässä yhteydessä yhdessä tasossa olevat materiaalirainat voivat käsittää sellai-5 siä materiaalirainoja, joissa on hienojakoinen pintarakenne (pinnan karheus) rainan toisella tai molemmilla puolilla tai ne voivat olla kuituisia tai kudottuja. Pinnan karheudella tarkoitetaan taas sitä, että pääasiassa yhdessä tasossa olevan materiaalin kolmiulotteinen rakenne on tun-10 tuvasti pienempi kuin se kolmiulotteinen rakenne (yhteis-muoto), jonka materiaali saa käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä. Esimerkiksi termoplastikalvo, jossa on matta pinta tai jopa hienojakoinen kohokuvioitu pinta, voidaan puristaa kokoon ja rei'ittää käsiteltävän keksin-15 nön mukaisilla menetelmillä; kokoonpuristettu ja rei'itet-ty muoto on pääosalta siinä suunnassa, joka on kohtisuora pääasiassa yhdessä tasossa olevaan materiaaliin nähden mattapinnan tai hienojakoisen kohokuviomallin rakenteeseen verrattuna. Käsiteltävän keksinnön mukaisten menetelmien 20 toivottavana ominaisuutena on, että kalvon tällainen mat-tapinta tai hienojakoinen kohokuviomalli pystytään pääasiassa säilyttämään kokoonpuristetun ja rei'itetyn kalvon pinnassa.

Alustavat aikaisemmat menetelmät kokoonpuristettua 25 ja rei’itettyä termoplastikalvoa olevien rainojen valmistamiseksi käsittävät, kuten useissa edellä mainituissa patenteissa selostetaan, sulan termoplastikalvorainan tyhjö-muotoilun. EsimerkkikaIvon tyhjömuotoilumenetelmästä esitetään edellä mainitussa Lucas & Van Coneyn patentissa. 30 Tällaisessa menetelmässä rummun lieriöpinnassa on kuvioitu, rei'itetty ulkopinta (muotoilupinta), jossa on kalvo-rainalle haluttava pintakuviointi. Muotoilupinnassa on reiät, joiden läpi neste pääsee menemään. Muotoilupinnan alapuolella oleva tyhjö saa aikaan sen, että sula termo-35 plastikalvo puristuu muotoilupintaa vasten ja mukautuu siihen.

11 84036 Käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä voidaan käyttää edullisesti kohokuvioitua ja/tai kokoonpuristettua ja rei'itettyä termoplastikalvoa olevien rainojen muodostamiseen. Käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä voi-5 daan käyttää myös sellaisten rainojen kohokuviointiin ja/-tai kokoonpuristamiseen ja rei'ittämiseen, jotka koostuvat muista materiaaleista ja käsittävät polymeerejä, nimenomaan polymeerikalvon käsittävistä materiaaleista.

Esimerkiksi sellaiset laminaatit, jotka ovat poly-10 meerikalvoa ja metallifoliota, polymeerikalvoa ja kudottua tai ei-kudottua kangasta ja polymeerikalvoa ja paperia, voidaan kohokuvioida ja/tai puristaa kokoon ja rei'ittää käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä. Tällaisia muita materiaaleja ei voida useinkaan kohokuvioida tai 15 puristaa kokoon ja rei'ittää aikaisemmilla menetelmillä, koska nämä materiaalit eivät pysty kestämään niitä korkeita lämpötiloja (yli termoplastipolymeerin sulamislämpöti-la-alueen), joihin materiaali on saatettava sen muotoilemista varten tai koska tyhjömuodostuslaitteessa käytettävä 20 paine ei riitä pakottamaan materiaalia mukautumaan muotoi-lupintaan.

Käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä valmistetut muotomateriaalirainat käsittävät termoplastipoly-meerejä, joille tunnusomaiset Teologiset ominaisuudet 25 riippuvat niiden koostumuksesta ja lämpötilasta. Lasiksi-muuttumislämpötilan alapuolella tällaiset termoplastipoly-meerit ovat melko kovia ja jäykkiä ja usein hauraita. Tämän lasiksimuuttumislämpötilan alapuolella molekyylit ovat jähmeissä, kiinteissä asennoissa.

30 Lasiksimuuttumislämpötilan yläpuolella, mutta sula- mislämpötila-alueen alapuolella termoplastipolymeerit ovat taas sitkaselastisia. Tällä lämpötila-alueella termoplas-timateriaalilla on yleensä tietty kiteisyys ja yleensä se on taipuisa ja jonkin verran voimaa käyttäen muotoiltava. 35 Tällaisen termoplastin muotoiltavuus riippuu deformaatio-nopeudesta, deformaatiomäärästä (mitallisesta määrästä), i2 84036 muotoiluajän pituudesta ja lämpötilasta. Käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä käytetään muotoiltaessa mieluimmin termoplastipolymeeriä käsittäviä materiaaleja, nimenomaan termoplastista kalvoa, joka on tällä sitkos-5 elastisella lämpötila-alueella.

Sulamislämpötila-alueen yläpuolella termoplastipo-lymeerit ovat sulassa tilassa ja molekyylien huomattavat yhteisliikkeet tulevat mahdollisiksi. Sulan termoplastipo-lymeerin molekyylirakenne on satunnainen, kun polymeeri on 10 tasapainossa. Näin ollen jokainen ei-satunnainen molekyy lirakenne termoplastipolymeerissä häviää, jos sen lämpötila nostetaan sen sulamislämpötilan yläpuolelle ja pidetään riittävän kauan sen yläpuolella. Edellä selostetut aikaisemmat termoplastikalvon muotoiluprosessit muodostavat 15 kalvon sen ollessa sulamislämpötila-alueensa yläpuolella sulassa tilassa.

Materiaalirainojen, joita voidaan käyttää käsiteltävän keksinnön menetelmien mukaan tapahtuvaan muotomate-riaalirainojen valmistukseen, on oltava muotoiltavia, mie-20 luimmin siinä määrin, että ne voivat pääasiallisesti mukautua siihen muotoilupintaan, jolla ne muodostetaan. Tämä edellyttää muodostettavassa materiaalirainassa tiettyä minimimäärää venyvyyttä. Venyvyys on tässä käytettynä se määrä pysyvää, palautumatonta, plastista jännitystä, joka 25 esiintyy, kun jokin materiaali deformoidaan, ennen materiaalin särkymistä (murtumista tai halkeamista). Muotoilua varten käsiteltävän keksinnön mukaisissa prosesseissa muotoiltavilla materiaaleilla on oltava ainakin noin 10 % minimivenyvyys, mieluummin ainakin noin 100 %, kuitenkin 30 mieluimmin ainakin noin 200 %.

Kuvio 1 on kulkukaavio käsiteltävän keksinnön mukaisesta esimerkkimenetelmästä kokoonpuristetuista ja rei'itetyistä materiaaleista koostuvien rainojen valmistamiseksi. Pääasiassa yhtäjaksoinen raina pääasiassa yh-35 dessä tasossa olevaa materiaalia syötetään prosessiin millä tahansa tavanomaisella laitteella, esimerkiksi suurelta i3 84036 syöttötelalta 39. Materiaaliraina on mieluummin polymeeri-kalvoraina, mieluimmin kuitenkin termoplastikalvoraina 10, joka voi olla jokin puhdas termoplastiaine, erillinen ter-moplastiaineiden seos tai termoplastiaineiden seos muiden 5 komponenttien kanssa. Suositettavia termoplastimateriaale- ja, joita käytetään muotokalvorainojen valmistamiseen käsiteltävässä keksinnössä, ovat tavallisesti kalvoina tehdyt materiaalit, kuten polyolefiinit, nailonit, polyesterit ja vastaavat. Käsiteltävässä keksinnössä käytettyjä, 10 suositettavia termoplastimateriaaleja ovat polyeteenit, alhaisen tiheyden omaavat polyeteenit, lineaariset, alhaisen tiheyden omaavat polyeteenit, polypropeenit ja kopoly-meerit ja seokset, jotka sisältävät huomattavasti näitä materiaaleja.

15 Kalvoraina 10 vedetään varastotelalta 39 käyttövoi malla varustetuilla S-päällysteloilla 31 ja 32. Kalvoraina 10 vedetään kireydeltään ohjatun laitteen 45 läpi joutote-lojen 51, 52, 53, 54 ja 55 ympärille. Joutotelat 52 ja 54 on kiinnitetty nivellettyyn tankoon 48. Kalvorainan 10 ki-20 reys ohjataan sillä voimalla, joka tulee kalvorainaan 10 kääntövarren 48 ja kireydensäätölaitteen 45 telojen 52 ja 54 avulla. Kalvoraina 10 siirtyy kireydensäätölaitteesta 45 joutotelojen 56 ja 57 ympäri käyttövoimalla varustettuihin S-päällysteloihin 31 ja 32.

25 Kalvoraina 10 vedetään joutotelojen 58 ja 61 ympäri käyttövoimalla varustetulla muotoilurummulla 30. Tela 58 on myös kireyden mittaustela, malli nro PB-0, myyjä Cleveland Machine Controls, Inc., Cleveland, Ohio. Kalvoraina 10 puristetaan kokoon ja rei'itetään muotoilurummulla 30 30 ruiskujärjestelmästä 25 tulevan nestevirran 22 voimalla, jolloin saadaan muotokalvoraina 15.

Kalvon muodostusprosessia selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin. Joutotela 61 on mieluimmin ontto tela, jonka lieriöpinnassa on reikiä; tämä auttaa välttä-35 mään kalvorainan 10 luistamisen telassa 61 kalvorainan 10 ja telan pinnan väliin menevästä aineesta johtuen.

14 84036

Muotokalvoraina 15 vedetään muotoilutelalta 30 käyttövoimalla varustettujen S-päällystyhjötelojen 33 ja 34 avulla. Muotokalvoraina 15 vedetään joutotelan 62 ympäri, joka on mieluimmin myös ontto tela ja jonka lieriöpin-5 nassa on reikiä, ja joutotelojen 63, 64, 65, 66 ja 67 ympäri, jotka saavat aikaan monia muutoksia kalvon suuntaan ja päästävät nesteen poistumaan muotokalvotelasta 15 ja vedetyksi sen läpi. Tela 67 on kireydenmittaustela. Käyttövoimalla varustetut S-päällystelat 33 ja 34 ovat mie-10 luimmin onttoja teloja, joiden lieriöpinnassa on reiät, tyhjön kohdistuessa telojen sisäpuolelle. Näiden telojen tyhjöllä on kaksi tehtävää. Ensinnäkin se pitää jonkin verran märän, liukkaan muotokalvorainan 15 lujemmin kiinni telapinnoissa, jolloin vältetään kalvorainan 15 luistami-15 nen. Se poistaa myös jonkin verran nestettä kalvorainasta 15.

Muotokalvoraina 15 vedetään S-päällystyhjäteloilta 33 ja 34 käyttövoimalla varustettujen S-päällystelojen 35 ja 36 avulla. Muotokalvoraina 15 vedetään joutotelojen 68, 20 71 ja 72 ympäri ja ultraäänikuivaustorven 40 läpi. Ultra- äänikuivaustorvi 40 käyttää ultraäänienergiaa muotokalvorainan 15 täryttämiseksi muodostaen tällöin sumuksi ne muotokalvorainalla 15 olevat loput nestepisarat, jotka tyhjö vetää jakoputkeen 42. Muotokalvoraina 15 vedetään 25 sitten joutotelojen 73, 74, 75, 76, 77 ja 78 ympäri ja ultraäänikuivaustorven 41 ja tyhjöjakoputken 43 ohi muotokalvorainan 15 toisen pinnan kuivaamiseksi. Ultraäänitor-vet 40 ja 41 saavat yhdessä tyhjöjakoputkien 42 ja 43 kanssa siis aikaan muotokalvorainan 15 kuivaamisen kuumen-30 tamatta kalvoa liikaa. Mikäli muotokalvorainaa 15 joudutaan kuivaamaan lisää, raina 15 syötetään mieluimmin alhaisen lämpötilan omaavan ilmakuivaustunnelin läpi. Muotokalvoraina 15 vedetään joutotelojen 79, 81 ja 82 yli käyttövoimalla varustetuille S-päällysteloille 35 ja 36. Tela 35 82 on jännityksenmittaustela.

is 84036

Muotokalvoraina 15 vedetään S-päällysteloilta 35 ja 36 käyttövoimalla varustetulla vastaanottotelalla 38. Muo-tokalvorata 15 vedetään joutotelojen 83-89 yli ja jännityksen tarkkailulaitteen 46 kautta vastaanottotelalle 38.

5 Muotokalvorainan 15 jännitys ohjataan sillä voimalla, jonka kääntötanko 49 ja siihen liittyvät joutotelat 86 ja 88 kohdistavat muotokalvorainaan 15.

Muotokalvorainan 10 ja muotokalvorainan 15 kes-kiöintiä ja jännitystä edistetään kuviossa 1 esitetyssä 10 esimerkkimenetelmässä mieluimmin vetämällä (pingottamalla) kalvoa vähän käyttövoimalla varustettujen telojen välissä. Esimerkiksi muotoilurumpua 30 käytetään niin, että sen pintanopeus on vähän suurempi kuin käyttövoimalla varustettujen S-päällystelojen 31 ja 32 pintanopeus; tämä aut-15 taa kalvorainan 10 hyvää jännitystä ja sen keskiöimistä niiden väliin. Vastaavasti S-päällystyhjöteloja 33 ja 34 käytetään niin, että niiden pintanopeus on vähän suurempi kuin muotoilurummun 30 ynnä muiden nopeus koko prosessin aikana. Peräkkäisten, käyttövoimalla varustettujen telojen 20 välisen vedon (pingotuksen) suositettava määrä riippuu muotoiltavasta materiaalista, käytettyjen telojen välisestä etäisyydestä, rei'itysten (jos niitä on) määrästä ja geometriasta materiaalissa ja materiaalin lämpötilasta prosessin tässä osassa. Rainoille, jotka ovat pienen ti-25 heyden omaavaa polyeteeniä ja jotka on muodostettu kuviossa 1 esimerkkinä esitetyllä menetelmällä, on tyypillisesti käytetty noin 1-15 % vetoja peräkkäisten käytettyjen telojen välissä (S-päällystelaparia pidetään yhtenä käyttövoimalla varustettuna telana).

30 Käsiteltävällä keksinnöllä saadaan aikaan laite pi tuudeltaan rajattoman, pääasiassa yhdessä tasossa olevasta materiaalista koostuvan yhtäjaksoisen rainan puristamiseksi kokoon ja rei'ittämiseksi. Kuviot 2, 3 ja 4 ovat yksinkertaistettuja perspektiivikaavioita eräästä esimerkki-35 laitteesta ja esittävät muotoilurummun 30 ja ruiskutusjär- ie 84036 jestelmän 25 toimintaa. Laitteella on putkimainen muotoi-lurakenne 28, jossa on kuvioitu muotoilupinta 29 ja vastakkainen pinta 37. Kalvorainassa 10 on ensimmäinen pinta 11 ja toinen pinta 12. Kalvoraina 10 muodostetaan muotoi-5 lurakenteen 28 päällä kalvorainan 10 ensimmäisen pinnan 11 ollessa lähellä muotoilurakenteen 28 kuvioitua muotoilu-pintaa 29. Laitetta varten, jolla valmistetaan kokoonpu-ristettuja ja revitettyjä materiaaleja, muotoilurakenne 28 käsittää mieluimmin syvennykset 97, joissa on sivusei-10 nät 96 ja reiät 21. Muotoilurakenne 28 on avonainen muo-toilupinnassa 29 olevista rei'istä 21 vastakkaiseen pintaan 37. Laitteessa on laite muotoilupinnan 29 siirtämiseksi muotoiltavan materiaalirainan (kalvorainan 10) pituussuuntaan. Laitteessa on laite nestevirran 22 kohdista-15 miseksi kalvorainan 10 toiseen pintaan 12 riittävällä voimalla ja massavirtauksella, niin että kalvorainaan 10 muodostuu reikiä. Ainakin osa nestevirrasta 22 virtaa kalvorainassa 10 olevien reikien läpi, muotoilupinnassa 29 olevien reikien 21 läpi ja muotoilurakenteen 28 läpi. Neste-20 virralla 22 on riittävä voima ja massavirtaus, niin että se saa aikaan kalvorainan 10 ensimmäisen pinnan 11 defor-moitumisen syvennyksien 97 sivuseinämiä 96 päin, jolloin kalvorainaan 10 muodostuu revitettyjä ulkonemia 95. Muo-tokalvoraina 15 muodostuu tällä tavalla. Laitteessa on 25 laite kalvorainan 10 lämpötilan ohjaamiseksi, niin että materiaali pysyy muuntolämpötila-alueensa (sulamislämpötila-alueensa) alapuolella.

Esimerkkejä muotoilurakenteista ja muotoilupinnois-ta, joita voidaan käyttää muotoilurummuissa 30 muotomate-30 riaalirainojen valmistamiseksi käsiteltävän keksinnön menetelmien mukaan ja tukirakenteita tällaisia muotoilura-kenteita varten selostetaan seuraavissa patenttihakemuksissa: Lucas & Van Coney; Radel & Thompson; Bishop; EP-hakemusjulkaisussa 0 057 484 ja EP-hakemusjulkaisussa 35 0 138 601. Vastaavat US-patenttijulkaisut ovat 4 741 877 ja 4 878 825.

i7 84036

Kuviossa 3, joka on yksinkertaistettu kaaviopääty-leikkaus kuviossa 2 esitetyn laitteen eräästä osasta, esitetään esimerkkinä putkimainen muotoilurakenne 28 kokoon-puristettujen ja rei'itettyjen materiaalien valmistamisek-5 si. Putkimainen muotoilurakenne 28 käsittää kolme samankeskistä, toisiinsa liitettyä putkielementtiä: muotoilu-verkon 27, kennoston 26 ja rei'itetyn levyn 24. Muotoilu-verkossa 27 on muotoilupinta 29, jota vasten kalvoraina 10 (ei esitetty kuviossa 3) muodostetaan. Muotoilupinnassa 29 10 on syvennykset 97, joissa on sivuseinämät 96 ja reiät 21 sekä syvennyksien 97 ympärillä tilat 23. Syvennykset muodostavat koloja muotoiluverkkoon 27, jolloin kalvorainaan 10 muodostuu kokoonpuristettuja ja rei'itettyjä ulkonemia. Muotoiluverkko 27 on tuettu kennostolla 26, joka on tyy-15 pillisesti 6,3 mm syvä kuusikulmainen kennorakenne, joka on tehty noin 0,05 mm vahvasta ruostumattomasta teräsnau-hasta ja taivutettu sekä juotettu noin 6 mm läpimittaisten kuusikulmaisten kennojen muodostamiseksi. Kennoston 26 kennon seinämien vahvuus on mieluimmin riittävän ohut, 20 niin etteivät kennoston 26 seinämät sulje kokonaan yhtään reikää 21. Rei'itetty levy 24 tukee kennostoa 26 ja on tyypillisesti tehty rei'itetystä, ruostumatonta terästä olevasta metallilevystä, joka on noin 2 mm vahva ja käsittää halkaisijaltaan noin 6 mm reiät noin 8 mm etäisyydellä 25 toisistaan keskipisteistä mitattuna. Muotoilurakenteen 28 vastakkainen pinta 37 tulee samalle kohdalle rei'itetyn levyn 24 sisäpinnan kanssa. Kennostossa 26 ja revitetyssä levyssä olevat aukot ovat riittävän hyvin samassa linjassa, niin ettei nestevirtaukselle ole käytännöllisesti kat-30 soen täydellistä estettä muotoilupinnan 29 mistään reiästä 21 muotoilurakenteen 28 läpi vastakkaiseen pintaan 37. Sen vuoksi muotoilurakenne 28 on avonainen muotoilupinnan 29 reVistä vastakkaiseen pintaan 37.

Kun kohokuvioituja (ei rei'itettyjä) ulkonemia on 35 muodostettava kalvorainaan 10, muotoiluverkossa 27 pitäisi olla mieluimmin sellaiset syvennykset, jotka eivät pääty 18 84036 muotoilupinnassa 29 oleviin reikiin. Niiden kohokuvioitu-jen ulkonemien syvyys, jotka voidaan muodostaa käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä käyttäen, riippuu muotoiltavasta materiaalista, materiaalin vahvuudesta, muo-5 toilunesteen lämpötilasta ja niin edelleen. Jos muotoilu-pinnan 29 syvennykset on tehty liian syviksi, ulkonemat ovat rei'itettyjä. Sellaisilla alueilla, joilla muodostettavaan materiaaliin ei haluta kohokuvioituja tai kokoonpu-ristettuja ja revitettyjä ulkonemia, muotoilupinta 29 pi-10 detään pääasiassa tasaisena (ilman syvennyksiä tai reikiä) .

Putkimainen muotoilurakenne 28 liikkuu kalvorainan 10 pituussuuntaan, kuten kuviossa 2 esitetään ja siinä on kalvoraina 10 tässä suunnassa ruiskutusjärjestelmän 25 15 ohi. Nestevirta 22 kohdistetaan ruiskutusjärjestelmästä 25 kalvorainan 10 toiseen pintaan 12. Nestevirralla 22 on riittävä voima ja massavirtaus, niin että se saa aikaan kalvorainan 10 deformoitumisen muotoilupintaa 29 päin ja mieluimmin sen mukautumisen pääasiallisesti muotoilupinnan 20 29 kuvioon. Näin ollen kalvoraina 10 tulee suunnilleen kolmiulotteiseen muotoon ja muuttuu muotokalvorainaksi 15.

Ruiskutusjärjestelmänä 25 voi olla mikä tahansa sellainen laite, jolla nestevirta suunnataan kalvorainan 10 toiseen pintaan 12 riittävällä voimalla ja massavir-25 tauksella kalvorainan 10 deformoimiseksi. Kuviossa 2 esimerkkinä esitetty ruiskutusjärjestelmä saa aikaan suurpai-nenesteen (mieluimmin veden) suihkuamisen kalvorainan 10 koko leveydelle. Vettä syötetään suurella paineella jako-putken 91 kautta ruiskutussuuttimiin 90. Ruiskutussuutti-30 met ovat mieluimmin tavanomaisia suurpaineruiskutussuut-timia, jotka suuntaavat nestevirran 22 mieluimmin litteä-nä, viuhkan muotoisena suihkuna viuhkan kulman ollessa enintään noin 60°, mieluimmin enintään noin 30° koneen poi-kittaissuunnassa mitattuna. Tällaiset kapeat ruiskutuskul-35 mat edistävät kalvon muodostumista ja estävät kulmaulkone-mat, joita voi syntyä nestevirran 22 kulmasuunnasta joh- 19 84036 tuen. Ruiskutussuuttimet 90 ovat mieluimmin samassa linjassa, niin että litteän suihkun kapein mitta on yhdensuuntainen koneen suunnan kanssa (muodostuspinnan 29 liikesuunta), ja niin että vierekkäisten suuttimien suihku 5 limittyy jonkin verran, jolloin kalvorainan 10 koko toinen pinta joutuu kosketukseen nestevirran 22 kanssa kalvorainan 10 mennessä ruiskutusjärjestelmän 25 ohi. Jos muodostetaan vain osa kalvorainan 10 leveydestä, niin vain vastaava osa muodostuspinnasta tulee kolmiulotteiseen muo-10 toon. Tällaisessa tapauksessa ruiskutussuuttimet 90 voidaan vaihtoehtoisesti asettaa niin, että nestevirta 22 kohdistuu vain muodostettaviin kalvorainan 10 leveysosiin.

Käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä sovelletaan mieluimmin käyttämällä termoplastipolymeerejä käsit-15 täviä materiaaleja, nimenomaan termoplastikalvoja, joilla on sitkoselastiset ominaisuudet. Muotokalvoraina 15 ei yleensä mukaudu tarkasti muotoilupinnan 29 muotoon. Muoto-kalvorainan 15 kokonaismuoto riippuu nestevirran 22 lämpötilasta, voimasta ja massavirtauksesta sekä kalvon ominai-20 suuksista ja muotoilupinnan 29 muodosta. Kun on kysymys korkeammista lämpötiloista, suuremmista voimista ja neste-virran 22 suuremmasta massavirtauksesta, muotokalvoraina 15 vastaa paremmin muotoilupintaa 29. Koska suositettavalla termoplastikalvorainalla 10 on kuitenkin sitkoselasti-25 siä ominaisuuksia koko muotoiluprosessin ajan, esiintyy muotokalvorainassa 15 jonkin verran "takaisinjoustoa" sen mentyä nestevirran 22 läpi. Tämä muodostettavan termoplas-tikalvon sitkoselastinen käyttäytyminen mahdollistaa erilaiset muunnelmat muotokalvorainan 15 kokonaismuodossa, 30 kun lämpötilaa, voimaa ja nestevirran 22 massavirtausta muutetaan.

Käsiteltävän keksinnön mukaiset menetelmät ovat erittäin edullisia valmistettaessa kohokuvioituja ja/tai kokoonpuristettuja ja revitettyjä deformoitavia materiaa-35 leja käsittäviä rainoja, jolloin halutaan säilyttää pääasiassa yhdessä tasossa olevaan perusmateriaalirainaan 20 84036 sisältyvät ominaisuudet. Valmistettaessa pääasiassa yhdessä tasossa olevaa termoplastikalvoa tietyt fysikaaliset ominaisuudet, kuten vetolujuus, repäisylujuus, venyvyys, jännitysmoduuli, tällaisten ominaisuuksien anisotrooppiset 5 piirteet, pintaviimeistely (esim. mattaviimeistely), pintakemia, esikohokuviointi ja niin edelleen, voidaan sisällyttää kalvoon tietyn valmistustekniikan avulla, jolloin tuloksena voivat olla esimerkiksi kalvon halutut molekyy-liorientaatiot, halutut kidemorfologiat, kalvon haluttu 10 pintamuoto, kalvon halutut kosketusominaisuudet ja niin edelleen.

Käsiteltävän keksinnön mukaisessa prosessissa muodostettavan materiaalirainan lämpötila ohjataan niin, että se pysyy koko muotoiluprosessin ajan materiaalin muunto-15 lämpötilan alapuolella. Näin ollen käsiteltävän keksinnön eräällä suositettavalla menetelmällä pystytään muodostamaan termoplastikalvoraina sen sulamislämpötila-aluetta alhaisemmassa lämpötilassa.

Käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä voi-20 daan valmistaa muotoiltuja termoplastikalvorainoja kalvon sulamislämpötila-aluetta alhaisemmassa lämpötilassa käytettävissä olevasta suuresta voimasta ja massavirtauksesta johtuen, kun kalvon muodostamiseen käytetään suurpaineista nestevirtaa. Aikaisemmissa menetelmissä kalvorainojen muo-25 dostaminen tapahtui yleensä käyttämällä sitä paine-eroa, joka syntyi muodostettaessa tyhjö muotoilupinnan alapuolelle ja käytettäessä tavallista ilmakehän painetta kalvon vastakkaisella puolella. Tällainen paine-ero rajoittuu noin yhteen ilmakehään eikä yleensä riitä sellaisen termo-30 plastikalvon muotoilemiseen, joka on sen sulamislämpötila-aluetta alhaisemmassa lämpötilassa. Materiaalirainan muotoilemiseen tarvittavan nestevirran voima ja massa riippuvat monista tekijöistä, muotoiltavan materiaalin koostumus, vahvuus ja lämpötila mukaan luettuina.

35 Kalvorainan 10 onnistunut muotoilu edellyttää sel laista suuttimista 90 tulevaa nestevirtaa 22, jolla on 2i 84036 riittävä voima ja massavirtaus kalvorainan 10 deformoimi-seksi muotoilurakenteen 28 muotoilupinnan 29 muotoa vastaavaksi. Nestevirran 22 kyky muotoilla kalvoraina 10 riippuu sen nesteen paineesta, joka virtaa ruiskutusjär-5 jestelmän 25 suuttimien 90 läpi, kalvorainan 10 pintaan kohdistuvan nesteen massasta ja jakautumisesta, suuttimien 90 ja kalvorainan 10 pinnan välisestä etäisyydestä, neste-virran 22 lämpötilasta ja rummun 30 pintanopeudesta sekä myös kalvorainan 10 koostumuksesta, vahvuudesta ja lämpö-10 tilasta.

Käsiteltävän keksinnön mukaiset menetelmät soveltuvat erityisesti kokoonpuristettujen ja rei’itettyjen ter-moplastikalvorainojen valmistukseen, koska ne pitävät kalvon kiinteässä tilassa koko prosessin ajan. Vaikka käsi-15 teltävän keksinnön suojapiiri ei olekaan rajoitettu tiet tyyn mekanismiin kalvon muotoilemiseksi, oletetaan, että kalvon muotoilumekanismi kiinteässä tilassa poikkeaa aikaisempien menetelmien kalvon muotoilumekanismista, joissa kalvo on sulassa tilassa.

20 Kun sula kalvo puristetaan kokoon ja rei'itetään kuvioidun, rei'itetyn pinnan alapuolella olevan tyhjön vaikutuksesta, sula kalvo vedetään muotoilupinnassa olevaan syvennykseen, jolloin sula kalvo saa helposti ja nopeasti muotoilupintaa vastaavan kuvion. Tämän muotoilutoi-25 minnon jälkeen sula kalvo pitenee koko muotoilupinnan osalla, kunnes se murtuu, muodostaen näin reiän muotokal-von ulkonemaan.

Kokoonpuristetun ja rei'itetyn kalvon muotoilu kiinteässä tilassa poikkeaa mekanismiltaan sulassa tilassa 30 tapahtuvasta muotoilusta siinä suhteessa, että reiän muodostuminen jokaiseen ulkonemaan tapahtuu usein ennen ulko-neman tulemista lopulliseen muotoonsa muotoilupinnan syvennyksessä. Tämä mekanismi esitetään kaaviona kuvioissa 4 ja 5. Muotoiluverkko 27, joka esitetään poikkileikkauk-35 sena, käsittää muotoilupinnan 29, jossa on tila-alueita 23 ja syvennyksien 97 sivuseinämät, jotka päättyvät reikiin 22 84 0 36 21. Kun nestevirta 22 kohdistuu aluksi kalvon tiettyyn osaan muodostuspinnassa 29 olevan syvennyksen 97 ja reiän 21 yli, kalvon tämä osa venyy syvennykseksi 97, joka on muodoltaan suhteellisen suorasivuinen V 98, mikäli syven-5 nyksen 97 sivuseinämien 96 muoto sen sallii. Kalvon osa venyy yli vetorajansa ja murtuu sitten, tavallisesti lähellä V:n kärkeä, jolloin kalvoon muodostuu reikiä. Tämän jälkeen ainakin osa nestevirrasta 22 menee kalvossa olevien reikien läpi ja muodostuspinnassa 29 olevien reikien 10 21 läpi. Tämä nestevirtaus pakottaa kalvon ulkonemien 95 sivuseinämät muodostuspinnan 29 syvennyksen 97 sivuseinä-miä 96 päin. Se määrä, jonka verran kalvo mukautuu muotoi-lupinnan 29 muotoon, voidaan ohjata nestevirran 22 massa-virtauksella ja voimalla kalvon päällä. Kalvon takaisin-15 joustopyrkimys sitkoselastiseen tilaansa riippuu deformaa-tioasteesta ja siitä ajan ja lämpötilan keskinäisestä sit-koselastisesta suhteesta, joka on ominainen kiinteässä tilassa olevalle termoplastikalvolle. Sen vuoksi tällaista takaisinjoustoa voidaan pääasiassa ohjata kalvorainaan 10 20 kohdistuvan nestevirran 22 voimalla ja massavirtauksella ja myös lämpötilalla.

Riippumatta siitä mekanismista, jota käytetään muodostettaessa kokoonpuristetun ja rei'itetyn kalvon 15 revitettyjä ulkonemia, nestevirralla 22 on oltava riit-25 tävä voima ja massavirtaus, niin että kalvorainan 10 ensimmäinen pinta 11 deformoituu muotoilupintaan päin ja aiheuttaa reikien muodostumisen kalvorainaan 20 sekä saa tällöin aikaan kalvorainan 10 puristumisen kokoon ja rei'ittymisen. Kokoonpuristettuja kalvoja muodostettaessa 30 nestevirralla on oltava riittävä voima ja massavirtaus, niin että kalvoraina 10 muuttuu muodoltaan muotoilupinnan 29 kuviota vastaavaksi. Nestepaine ja virtaus, jotka tarvitaan kalvorainan 10 muotoilemiseksi, vaihtelevat suuresti muotoiltavan kalvon ominaisuuksista ja muotoilutoimin-35 non nopeudesta riippuen.

23 84036

Kalvoraina 10 on helpompi rei'ittää ja muotoilla muotoilupinnan 29 kuvion muotoon, jos nestevirta 22 kuumennetaan sellaiseen lämpötilaan, joka on lähellä kalvon sulamislämpötila-aluetta, mutta kuitenkin riittävästi täl-5 laisen sulamislämpötila-alueen alapuolella sen varmistamiseksi, että muotokalvoraina 15 säilyttää kalvorainan 10 halutut fysikaaliset ominaisuudet. Tässä selostettujen suositettavien termoplastikalvojen muotoilemiseksi veden avulla voidaan käyttää mitä tahansa sellaista lämpötilaa, 10 joka pitää veden nestemäisessä tilassa. Suositettavia veden lämpötiloja ovat noin 40 - noin 90°C, mieluimmin suositetaan kuitenkin noin 65 noin 75°C. Suositettavat vedenpaineet ovat mieluummin ainakin noin 350 N/cm2 (500 psig), mieluimmin noin 700 N/cm2 (1 000 psig) - noin 1 100 N/cm2 15 (1 600 psig) tai suurempia.

Käyttämällä käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä, voidaan hyvällä menestyksellä puristaa kokoon ja rei'ittää pääasiassa samassa tasossa olevia termoplasti-kalvorainoja, kuten polyeteenejä, alhaisen tiheyden omaa-20 via polyeteenejä, lineaarisia, alhaisen tiheyden omaavia polyeteenejä, polypropeeneja ja kopolymeerejä ja seoksia, jotka sisältävät huomattavia määriä näitä materiaaleja. Taloudellisista syistä halutaan yleisesti saada mahdollisimman ohuita muotokalvorainoja, jotka ovat kuitenkin 25 riittävän lujia. Tällaisten kalvorainojen vahvuus ei mielellään ylitä noin 1 mm, mieluimmin se on enintään noin 0,06 mm ja kaikkein mieluimmin kalvon vahvuus on noin 0,01 - noin 0,04 mm. Tällaiset kalvorainat syötetään käsiteltävän keksinnön mukaisiin prosesseihin kalvon sulamislämpö-30 tila-alueen alittavassa lämpötilassa; yleensä tällaiset kalvorainat syötetään sen huoneen lämpötilassa, jossa prosessi tapahtuu.

Esimerkkinä olevaa muotoilurakennetta 28 varten vesi, joka tulee muotokalvorainan 15 reikien läpi kalvon 35 murtumisen jälkeen, virtaa edelleen muotoilurakenteen 28 24 84036 läpi muotoilurummun 30 kammioon 94. Kiinteä jakoputki 92 voi olla sijoitettu muotoilurummun 30 sisäpuolelle muodostamaan väliseinät, jotka rajaavat muotoilurumpuun 30 kammion 94.

5 Vaikka käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetel millä tapahtuvassa muotokalvorainojen valmistuksessa ei olekaan välttämätöntä, voidaan kammioon 94 vetää tyhjö kahta tarkoitusta varten. Kammio 94 ulottuu mieluimmin muotoilukammion 28 siitä osasta, jossa kalvoraina 10 kos-10 kettaa ensin muotoilurakenteen 28 muotoilupintaan 29, jonkin verran sen alueen yli, jossa nestevirta 22 kohdistuu kalvorainan 10 toiseen pintaan 12. Tyhjö saa kammiossa 94 aikaan laitteen, joka pitää kalvorainan 10 lujasti kiinni muotoilurakenteen 28 muotoilupinnassa 29 ennen rainan 10 15 muodostamista, niin että kalvoraina 10 ei luista pinnassa 29. Kammio 94 ulottuu sen alueen yli, jossa nestevirta 22 puristaa kokoon kalvorainaa 10 ja rei'ittää sen, niin että suurin osa nestevirran 22 nesteestä virtaa kammioon 94 joko tyhjön avulla tai ilman sitä. Kammioon 94 kerääntynyt 20 neste poistetaan putkea 93 pitkin. Jos neste pystyy menemään muotokalvorainan 15 ja muotoilupinnan 29 väliin, voi esiintyä sellaisia vaikeuksia kuin muotokalvorainan 15 luistaminen, vääntyminen tai repeäminen. Poistamalla suurin osa nestettä järjestelmästä kammion 94 ja putken 93 25 kautta tällaiset vaikeudet pystytään yleensä minimoimaan.

Jos kammiossa 94 käytetään tyhjöä, sen tarvitsee olla vain pieni, niin että päästään haluttuun tarkoitukseen, toisin sanoen pitämään kalvoraina 10 varmasti kiinni muotoilupinnassa 29 ja/tai vetämään nestettä pois muoto!lupinnasta 30 29. Näin ollen kammiossa 94 mahdollisesti käytettävän tyh jön taso on mieluimmin pienempi kuin se taso, joka tarvitaan pääasiallisesti deformoimaan kalvoraina 10. Suositettava tyhjötaso kammiossa 94 on 0 - noin 33 kPa (0 - noin 250 mmHg), mieluummin taso on noin 2 - 6,7 kPa (noin 15 -35 noin 50 mmHg).

25 84036

Suurpainenestevirran käyttäminen muotomateriaali-rainojen valmistuksessa mahdollistaa monia vaihtoehtoja valmiisiin tuotteisiin. Monet näistä vaihtoehdoista eivät ole mahdollisia toteuttaa tai ne ovat vaikeampia toteuttaa 5 käytettäessä sulasta termoplastikalvosta valmistettujen rainojen aikaisempaa tyhjömuotoilua. Kuvio 11 on osaper-spektiivi esimerkkinä olevasta, käsiteltävän keksinnön mukaisesta kokoonpuristetusta ja rei'itetystä kalvosta 150. Kuvion 11 kalvo 150 voidaan valmistaa käyttämällä 10 kuviossa 10 esitettyä muotoiluverkkoa 127.

Kuviossa 10 esitetään muotokalvorainan 150 valmistukseen käytetyn muotoiluverkon 127 kuvio ja rakenne. Tällainen muotoiluverkko voidaan tehdä edellä mainitussa Ra-del & Thompsonin patenttihakemuksessa selostetulla taval-15 la. Muotoiluverkon 127 muotoilupinnan 129 kuvio koostuu toistuvasta kuviosta, jossa on toisissaan kiinni olevia viisikulmaisia syvennyksiä 141, joiden välissä on tila-alue 151. Muotoilupinta 129 käsittää tila-alueen 151 ja viisikulmiosyvennyksien 141 sivuseinämät 143, jotka ovat 20 pääasiassa kohtisuoria tila-alueeseen 151 nähden ja suuntautuvat muotoiluverkon 127 läpi sekä muodostavat näin viisikulmioreiät muotoilupintaan 129. Muotoilupinnan 129 se vapaa alue, jonka nämä viisikulmioreiät muodostavat, on noin 67 % muotoiluverkon 127 suunnitellusta pinta-alasta. 25 Mitta A tila-alueen 151 kaikkien ripojen kohdalla vierekkäisten viisikulmioiden yhdensuuntaisten sivujen välissä on noin 0,178 mm. Jokaisessa viisikulmiossa yksi sivu B on noin 0,477 mm pitkä ja neljä muuta sivua ovat noin 0,651 mm pitkiä. Jokaisessa viisikulmiossa on kaksi 90° kulmaa C, 30 jotka eivät ole koskaan vieruskulmia ja jotka on aina muodostettu viisikulmion kahden samanpituisen sivun avulla. Mitta E, joka on muotoiluverkon 127 vahvuus, on noin 1,3 mm. Muotoiluverkon 127 ulkohalkaisija on noin 129 cm ja verkko on tehty ruostumattomasta teräksestä.

35 Käsiteltävän keksinnön mukaiset kokoonpuristetut ja rei'itetyt materiaalit käsittävät polymeerikalvon, jossa 26 84036 on ensimmäinen pinta ja toinen pinta tietyn vahvuuden erottamina. Tällaisissa materiaaleissa on tila-alue, jonka yläpinta rajaa tason ja käsittää osan kalvon toisesta pinnasta, ja jonka alapinta käsittää osan kalvon ensimmäises-5 tä pinnasta. Esimerkkinä esitetty kuvion 11 mukainen ko-koonpuristettu ja rei'itetty kalvo 150 käsittää ensimmäisen pinnan 131 ja toisen pinnan 132 maksimivahvuuden T erottamina. Kalvo tehdään mieluimmin polymeerikalvosta, jolla on pääasiassa yhtenäinen vahvuus T. Muotokalvoa 150 10 varten sen tila-alueen 160 yläpinta rajaa tietyn tason.

Kun mainitaan, että tila-alueen 160 yläpinta rajaa tietyn tason, tämä merkitsee yksinkertaisesti sitä, että muoto-kalvo 150 voidaan levittää niin, että tämä tila-alue 160 on pääasiassa litteä. Nyt on huomattava, että muotokalvo 15 150 on taipuisa ja voi mukautua moneen ei-litteään muo toon.

Käsiteltävän keksinnön mukaiset kokoonpuristetut ja rei'itetyt materiaalit käsittävät revitettyjä ulkonemia, kuten muotokalvon 150 rei’itetyt ulkonemat 155. Jokaisessa 20 ulkonemassa 155 on ensimmäinen aukko 161, joka sijaitsee tila-alueen 160 yläpinnan tasossa ja toinen aukko 162 kokonaan erillään mainitusta tasosta ja sen alapuolella. Jokaisessa ulkonemassa 155 on sivuseinämä 163, joka yhdistää yhtäjaksoisesti ensimmäisen aukon 161 ja toisen aukon 25 162 toisiinsa. Sivuseinämässä 163 on sisäpinta 164, joka käsittää kalvon toisen pinnan 132 yhden osan ja ulkopinta, joka käsittää kalvon ensimmäisen pinnan 131 yhden osan.

Selostettaessa käsiteltävän keksinnön mukaisia ko-koonpuristettuja ja revitettyjä materiaaleja on edullista 30 viitata muotomateriaalin tiettyihin mittoihin. Esimerkiksi otetun muotokalvon 150 maksimivahvuus on T ja se erottaa kalvon ensimmäisen pinnan 131 ja toisen pinnan 132 toisistaan. Jokaisen ulkoneman 155 sivuseinämän keskisyvyys on L tilapinnan 160 yläpinnan tasosta, mitattuna toisen aukon 35 162 kehän ympäri mainittuun tasoon nähden kohtisuorassa suunnassa. Ulkoneman 155 ensimmäinen aukko 161 on muodol- 27 84036 taan usein epäsäännöllinen. Ensimmäisen aukon kokoa voidaan kuvata niin, että sillä on sellainen poikkileikkaus-pintaala, että halkaisijan D omaava ympyrä voidaan piirtää siihen. Tässä käytettynä piirretty ympyrä on sellainen 5 ympyrä, joka on kokonaan ensimmäisessä aukossa 161 ja koskettaa aukon 161 reunoihin vähintään kahdessa pisteessä, niin että jokaista ympyrän puolittavaa halkaisijaa varten on ainakin yksi tällainen kosketuspiste jokaisessa puoliympyrässä tai halkaisija yhdistää kaksi tällaista koskelo tuspistettä.

Käsiteltävän keksinnön mukaisten kokoonpuristettu-jen rei'itettyjen materiaalien suhde L/T on ainakin 5, L/T:n suhde on mieluimmin ainakin noin 10 ja kaikkein mieluimmin L/T:n suhde on ainakin 15. Käsiteltävän keksinnön 15 kokoonpuristettujen ja rei'itettyjen materiaalien suhde L/D on ainakin 0,5, mieluimmin suhde L/D on ainakin noin 0,7 ja kaikkein mieluimmin L/D-suhde on ainakin 1,0. Koska käsiteltävän keksinnön mukaisissa kokoonpuristetuissa ja rei'itetyissä materiaaleissa voi olla ulkonemia, jotka 20 ovat muodoltaan hyvin erilaisia, on mahdollista, että tällaisissa ulkonemissa on ensimmäiset aukot, joissa on useampia kuin yksi piirretty ympyrä. Tällaisia, muodoltaan epäsäännöllisiä ulkonemia varten L/D:n suhde viittaa ulko-neman siihen osaan, joka on halkaisijaltaan D:n suuruisen, 25 piirretyn ympyrän ympärillä.

Käsiteltävän keksinnön mukaisen suurpainenestettä käyttävän kalvonmuodostusmenetelmän eräs piirre on, että se pystyy säilyttämään pääasiassa yhdessä tasossa olevan litteän kalvon tietyt fysikaaliset ominaisuudet siitä val-30 mistetussa muotokalvossa. Pääasiassa yhdessä tasossa olevan peruskalvon halutut fysikaaliset ominaisuudet voidaan pääasiallisesti säilyttää näin muotoillun kalvon ulkone-mien välisissä tilapinnoissa ja jossain määrin myös ulko-nemien sivuseinämissä. Ulkonemissa olevan kalvon fysikaa-35 lisesta taipumisesta johtuen kalvo saa ulkonemissa, nimenomaan toisen aukon kohdalla, tavallisesti sellaiset omi- 28 8 4 0 3 6 naisuudet, jotka poikkeavat jonkin verran tila-alueen kalvosta .

Käsiteltävän keksinnön menetelmien pääetuna aikaisempiin tyhjömuotoilumenetelmiin verrattuna on niiden kyky 5 säilyttää pääasiassa yhdessä tasossa olevan kalvon alkuperäinen pintamuoto ja ominaisuudet. Esimerkiksi pääasiassa yhdessä tasossa oleva termoplastikalvo, jolla on tietty pintakarheus, kuten mattapinta tai hienojakoinen kohoku-viomalli, voidaan puristaa kokoon ja rei'ittää käsiteltä-10 vän keksinnön mukaisilla menetelmillä sen säilyttäessä tällöin mattapinnan tai hienojakoisen kohokuviomallin muo-tokalvon tila-alueella ja myös hyvin paljon muotokalvon ulkonemien sivuseinämissä. Tämä onkin erityinen etu pyrittäessä saamaan aikaan sellaisia kokoonpuristettuja ja 15 revitettyjä kalvoja, jotka eivät ole kiiltäviä, muovia muistuttavia. Tällainen pintakarheus voi olla vain litteän kalvon toisessa pinnassa ennen sen muotoilua, kuten matta-viimeistelyn osalla usein on laita tai se voi ulottua selvänä pääasiassa koko litteän kalvon yli, kuten yleensä 20 hienojakoisessa kohokuviomallissa. Läpinäkyville tai läpikuultaville kalvoille kalvon molemmilla puolilla oleva sopiva pintakarheus on tehokas tapa molempien pintojen kiiltävän, muovia muistuttavan pintavaikutuksen vähentämiseksi .

25 Kun ainakin muotoilemattoman kalvon toisessa pin nassa on tällainen pintakarheus, voi siitä käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä valmistetussa muotokal-vossa olla tietty pintakarheus ainakin muotokalvon tila-alueen toisessa pinnassa, esimerkiksi kuviossa 11 esimerk-30 kinä olevan muotokalvon 150 tila-alueen 160 ylä- tai alapinnassa. Tällöin muotokalvossa 150 on myös tällainen pintakarheus ainakin jokaisen rei'itetyn ulkoneman 155 sivu-seinämän 163 toisessa pinnassa keskimääräisen syvyyden ollessa ainakin L/4 tilaalueen 160 yläpinnan tasosta. Muo-35 tokalvossa 150 on kuitenkin tietty pintasileys sekä sivu-seinämän 163 sisäpinnassa 164 että ulkopinnassa 167 toisen 29 840 36 aukon 162 kohdalla, mikä johtuu kalvon äärivenymisestä tällä alueella, kun toinen aukko 162 muodostuu muotoilu-prosessissa. Käsiteltävän keksinnön mukaisissa suositettavissa muotokalvoissa pinta on karkea ainakin rei'itetyn 5 ulkoneman 155 sivuseinämän 163 toisessa pinnassa ainakin noin L/2-syvyydellä tilapinnan 160 yläpinnan tasosta. Tällaisen pintakarkeuden syvyys rei'itettyjen ulkonemien si-vuseinämien pinnassa riippuu muotoiltavan kalvon ominaisuuksista ja muotoiluolosuhteita.

10 Kuvio 10 esittää esimerkkinä muotoiluverkkoa 127, jossa on tila-alueella 151 pintapoikkeamat 156. Eräs menetelmä tällaisen muotoiluverkon valmistamiseksi esitellään EP-patenttihakemuksessa nro 0 059 506 A2 (Ahr, Mullane, Louis & Ouellette), 8. syyskuuta 1982, jonka selitys on 15 sisällytetty tähän viitteenä. Toinen menetelmä sellaisten muotoiluverkkojen valmistamiseksi, joissa on muotoilupin-nassa pintapoikkeamia, esitellään US-patentissa nro 4 327 730 (Sorensen) 4. toukokuuta 1982, jonka selitys on sisällytetty tähän viitteenä. Sorensen on kehittänyt sel-20 laisen muotoiluverkon, jossa on satunnaisia pintapoikkeamia sekä muotoilupinnan tila-alueilla että muotoilupin-nan syvennysten sivuseinämissä, kun sen sijaan Ahr, Mullane, Louis & Ouellette esittelevät sellaisen muotoilu-verkon, jossa on säännöllinen kuvio ja pintapoikkeamia 25 vain muotoilupinnan tila-alueella. Kumpaakin muotoiluverk-kotyyppiä voidaan käyttää käsiteltävän keksinnön mukaisissa menetelmissä käsiteltävän keksinnön mukaisten muoto-materiaalien valmistamiseksi. Kuitenkin suositetaan käytettäväksi sellaisia muotoiluverkkoja, joissa on pin-30 tapoikkeamia - joko satunnaisena tai säännöllisenä kuviona - vain muotoilupinnan tila-alueella (esim. pintapoikkeamat 156 kuvion 10 muotoiluverkon 127 muotoilupinnan 129 tila-alueella 151).

On todettu, että käytettäessä sellaista muotoilu-35 verkkoa, jonka tila-alueella on pintapoikkeamia, saadaan aikaan muotokalvo, joka mukautuu paremmin muotoiluverkon 30 84 0 36 muotoilupinnan kuvioon kuin silloin, kun käytetään sellaista muotoiluverkkoa, jossa ei ole tällaisia pintapoik-keamia. Vaikka käsiteltävä keksintö ei ole riippuvainen mistään sellaisesta erikoismekanismista, jolla tämä tapah-5 tuu, sen oletetaan johtuvan lähinnä kalvorainan 10 ja muotoilupinnan 29 välisistä kitkavoimista.

Käytettäessä tällaista suositettavaa muotoiluverkkoa, jonka tila-alueilla on pintapoikkeamia, mutta joita ei ole kuitenkaan syvennysten sivuseinämissä, saadaan ai-10 kaan sellainen muotokalvo, jossa muotoiluverkko on muodostanut tietyn karheuden muotokalvon tila-alueisiin, mutta ei muotokalvon ulkonemien sivuseinämiin. Kun muotoiltavassa, litteässä kalvossa on tietty pintakarheus vain kalvon toisessa pinnassa ja tietty pintasileys kalvon toisessa 15 pinnassa, niin näin muodostuvassa muotokalvossa on tila-alueella sellainen pintakarheus, joka on yhdistelmä perus-kalvon pintakarheudesta ja siitä karheudesta, jonka muotoilupinnan tilapinnan pintapoikkeamat ovat saaneet aikaan. Muotokalvossa on myös sellainen pintakarheus ainakin 20 ulkonemien sivuseinämien toisen pinnan tietyssä osassa, joka vastaa peruskalvon toisen pinnan pintakarheutta, mutta muotokalvossa on taas sellainen pintasileys ulkonemien sivuseinämien koko toisessa pinnassa, joka vastaa peruskalvon sileää pintaa.

25 Muodostettavan kalvon ensimmäisen pinnan karheus (kyseessä on se pinta, joka on muotoiluverkon muotoilupinnan lähellä) vaikuttaa samalla tavalla kuin pintapoikkeamat muotoilupinnan tila-alueella. Kalvon tällainen karkea ensimmäinen pinta saa aikaan muotokalvon, joka mukautuu 30 paremmin muotoiluverkon muotoilupinnan kuvioon kuin silloin, kun kalvon ensimmäinen pinta on sileä. Tämän uskotaan myös johtuvan lähinnä kalvorainan 10 ja muotoilupinnan 29 välisistä kitkavoimista.

Kokoonpuristettuja ja revitettyjä termoplastikal-35 voja, joissa on monimutkaisia kuvioita - myös kooltaan ja muodoltaan erilaisia rei'ityksiä - voidaan valmistaa käsi- 3i 84036 teltävän keksinnön mukaisilla suurpainenestevirtaan perustuvilla muotoilumenetelmillä. Kuviossa 6 esitetään esimerkkinä katkaistu tasokuva muotoillusta materiaalista 120, jossa on vierekkäin suuria reikiä 121 ja pieniä rei-5 kiä 122. Tällaiset käsiteltävän keksinnön mukaiset kokoon-puristetut ja rei'itetyt materiaalit käsittävät polymeeri-kalvon ja niissä on toisiaan lähellä olevia ulkonemia, joiden halkaisijat poikkeavat toisistaan ainakin 2, 5, 10, 20, 50 tai sitä suuremman kertoimen verran.

10 Tällaisten materiaalien muotoilu on mahdollista käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä käyttäen, koska paine-ero muotoiltavan materiaalin vahvuudessa on käytännöllisesti katsoen riippumaton materiaalin vierekkäisten alueiden muodostamisesta. Tämä poikkeaa aikaisemmista tyh-15 jömuotoilumenetelmistä, joissa reiän tultua muodostetuksi kalvoon, paine-ero kalvon vahvuudessa sitä välittömästi ympäröivällä alueella laskee tuntuvasti. Näin ollen ei tavallisesti ole mahdollista muodostaa hyvin pieniä reikiä suurien reikien viereen käytettäessä aikaisempia tyhjömuo-20 toilumenetelmiä.

Tämä muotoilun riippumattomuus muotoiltavaa materiaalia välittömästi ympäröivillä alueilla tekee mahdolliseksi sen, että käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä voidaan käyttää muodostamaan muotoiltavaan materiaaliin 25 muodoltaan monia erilaisia ulkonemia. Muodostettavat muodot ovat määrältään melkein rajattomia. Esimerkiksi voidaan muodostaa sellaisia rakenteita, joissa on suuria avonaisia alueita kapeiden avonaisten alueiden lähellä. Kuviossa 12 esitetään tasokuvana osa esimerkkinä olevasta 30 muotokalvosta 180, jossa on muodoltaan epäsäännöllisiä reikiä 181, joissa on vierekkäin suuria ja kapeita avonaisia alueita. Tällaisessa kalvossa on ulkonemia, joissa on ensimmäinen aukko, jossa on muodoltaan epäsäännöllinen poikkileikkauspinta-ala, niin että ainakin kaksi D-halkai-35 sijan käsittävää ympyrää voidaan piirtää siihen, jolloin nämä kaksi ympyrää eivät limity keskenään, ja molemmissa 32 84036 ympyröissä on sellaiset halkaisijat D, jotka poikkeavat toisistaan ainakin noin 2, 5, 10, 20, 50 tai suuremman kertoimen verran.

Tämä herkkyyden puute muotoiluverkon aukon kokoon 5 nähden tekee mahdolliseksi saada lisää joustavuutta rakenteisiin, joita voidaan käyttää muotoiluverkon 27 tukemiseksi käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä varten. Esimerkiksi, jos muotoilurakennetta 28 käytetään kokoonpu-ristettujen ja rei'itettyjen kalvorainojen valmistamiseen 10 aikaisemmissa tyhjömuotoilumenetelmissä, on todettu, ettei rei'itettyjen ulkonemien muotoilu ole täydellistä silloin, kun kennoston 26 metalliset kennoseinämät sulkevat osittain muotoilupinnassa 29 olevat reiät. Muotoilupinnan 29 tällainen osatukkeutuminen aiheuttaa tavallisesti rei'it-15 tämättömän ulkoneman näitä aikaisempia menetelmiä käytettäessä. Toisaalta tällaiset muotoilupinnan 29 osittain tukkeutuneet reiät vaikuttavat yleensä vähän tai ei mitään rei'itettyjen ulkonemien muodostumiseen käytettäessä käsiteltävän keksinnön mukaisia, suurpainenestevirtaukseen 20 perustuvia menetelmiä, niin kauan kuin tällainen tukkeutuminen ei suoraan tue muodostettavan kalvon jotakin osaa.

Aikaisemmissa menetelmissä, joita käytetään muoto-kalvon valmistukseen tyhjömuotoilemalla sula kalvoraina, kalvo on jäähdytettävä sulamislämpötila-alueensa alapuo-25 leile muotokalvon uuden kokonaismuodon jähmettämiseksi ennen kalvon poistamista muotoilupinnasta. Lämmönsiirto, joka tarvitaan kalvon jähmettämiseksi, on usein nopeutta rajoittava toimenpide tällaisissa prosesseissa. Koska käsiteltävän keksinnön mukaiset prosessit tapahtuvat kalvo-30 rainan ollessa kiinteässä tilassa koko prosessin ajan, jäähdyttämistä ei tarvita kalvon jähmettämiseksi ennen sen poistamista muotoilupinnasta. Tämän vuoksi käsiteltävän keksinnön mukaiset prosessit voidaankin suorittaa hyvin suurella nopeudella, mistä johtuen saadaan tuntuvia talou-35 dell isiä etuja. Vaikka kuvioissa 1 ja 2 esimerkkinä esitetty prosessi voidaan suorittaa pienemmiHäkin nopeuksil- 33 84036 la, niin nopeudet ovat yleensä 2 m/s tai suuremmat. Tällaiseen prosessiin suositettavia nopeuksia ovat noin 4 m/s - noin 8 m/s; noin 15 m/s ja jopa suurempiinkin nopeuksiin on myös mahdollista päästä.

5 Vaikka aikaisemmissa menetelmissä, joissa sula kal vo syötetään suoraan kalvon suulakepuristimesta muotoilu-pinnalle, voidaankin päästä melko suuriin muotoilunopeuk-siin (jopa 2,5 m/s on kaupallisessa valmistuksessa nykyään tavallista), suuria molekyyliorientaatioita kohdistuu nii-10 hin muotokalvoihin, joita valmistetaan näin suurilla nopeuksilla. Tällaiset suuret molekyyliorientaatiot eivät ole yleensä toivottavia, koska ne antavat muotoillulle kalvolle suuria anisotrooppisia ominaisuuksia. Käsiteltävän keksinnön mukaisilla prosesseilla kalvoa voidaan val-15 mistaa erittäin suurilla nopeuksilla, ilman että kalvoon tulee tällaisia ei-toivottuja molekyyliorientaatioita, koska kalvot pidetään niiden sulamislämpötila-aluetta alhaisemmissa lämpötiloissa eikä niitä venytetä paljon.

Koska jähmetettävää sulaa kalvoa ei ole, käsiteltä-20 vän keksinnön mukaiset prosessit voivat tapahtua erittäin suurella nopeudella haluttaessa muotoilla vain osa pääasiassa yhdessä tasossa olevasta materiaalirainasta. Kuvio 7 esittää osaa termoplastikalvorainasta 110, joka voidaan jakaa osiin 115, käytettäväksi suojakerroksina muotoiltuja 25 kertakäyttövaippoja varten. Muotokalvoraina 110 puristetaan kokoon ja rei'itetään vain niillä alueilla 111, jotka ovat vaipan reisinauhoja ja vyötärönauhoja. Rei'itetyt alueet muodostavat siis ilmaa läpäisevän rakenteen vaipan käyttäjän reisien ja vyötärön ympärille ja ovat miellyttä-30 viä. Kalvorainan 110 jäljellä oleva alue 112 jää kosteus-suluksi .

Kalvorainan 110 valmistamiseksi aikaisempia kalvon tyhjömuodostusmenetelmiä käyttäen koko kalvoraina (tai ainakin huomattavia osia rainasta 110) on normaalisti su-35 la, kun taas alueet 111 ovat kokoonpuristettuja ja revitettyjä. Sen jälkeen kalvorainan 110 sulat osat on jäähdy- 34 8 4 0 3 6 tettävä kalvon jähmettämiseksi. Rei'ittämättömän alueen 112 nopea jäähdyttäminen on kuitenkin erittäin vaikeaa, koska alueella 112 ei ole reikiä, joiden läpi jäähdytysai-ne voi virrata.

5 Kalvorainan 110 alueet 111 voidaan puristaa kokoon ja reiittää helposti, kun kalvoraina on kiinteässä tilassa, käsiteltävän keksinnön mukaisilla menetelmillä. Kuvioissa 2 ja 3 esitettyä laitetta voidaan käyttää järjestämällä reikiä muotoiluverkon 27 muotoilupintaan vain tie-10 tyille, toisistaan erillään oleville alueille kalvorainan 110 muotoalueiden 111 muodostamiseksi. Tällainen prosessi voidaan toteuttaa helposti suurella nopeudella, koska kalvon ei sen muotoilemisen jälkeen tarvitse jähmettyä.

Valmistettaessa kokoonpuristettuja ja rei'itettyjä 15 materiaalirainoja käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä käyttäen on todettu, että käytettäessä sellaisia muo-toiluverkkoja, joissa syvennykset ja reiät olivat symmetriset niiden etu- ja takareunoihin nähden, ei saatu aina symmetrisiä, kokoonpuristettuja ulkonemia käsittäviä muo-20 tokalvorainoja. Havaittiin, että se kulma, jossa nestevir-ta 22 kohdistuu kalvorainan 10 toiseen pintaan 12, voi vaikuttaa muotokalvorainan 15 ulkonemien symmetriaan. Se mekanismi, jonka uskotaan esiintyvän, esitetään kuvioissa 4 ja 5, joissa laite ja menetelmä esitetään kohtisuoraan 25 muotoilupintaan 29 nähden. Kuviossa 4 nestevirta 22 säädetään kulkusuuntaan 101, niin että se kohdistuu kalvorainan 10 toiseen pintaan 12 sellaisessa kulmassa, joka on suunnilleen kohtisuora muotoilupinnan 29 liikesuuntaan 100 nähden. Kun syvennys 97 tulee lähelle nestevirtaa 22, sy-30 vennyksen 97 etureunassa oleva kalvorainan 10 osa koskettaa ensin nestevirtaan 22. Tämä saa aikaan sen, että kalvorainan 10 syvennykseksi 97 venyvä osa venyy ja rei'ittyy epäsymmetrisellä tavalla, kuten kuviossa 4 esitetään. On todettu, että säätämällä nestevirta 22 sen kulkusuunnassa 35 101 sopivaan kulmaan muotoilupinnan 29 liikesuuntaan 100 nähden rei'itetyt ulkonemat voidaan saada pääasiassa sym- 35 84036 metrisiksi. Kulma 99 on määritetty tässä, kun sitä katsotaan kohtisuoraan muotoilupintaan 29 nähden, muotoilupin-taa 29 lähestyvän nestevirran 22 liikesuunnan 101 ja muo-toilupinnan 29 liikesuunnan 100 väliseksi kulmaksi siitä 5 pisteestä, jossa nestevirta 22 kohdistuu muotoilupintaan 29. Kulma 99 on mieluimmin terävä kulma. Oikea kulma 99 nestevirran 22 säätämistä varten riippuu muotoiluverkon 27 muotoilupinnan 29 kuviosta ja siitä nopeudesta, jolla kal-voraina 10 menee nestevirran 22 ohi. Hyvin suurilla no-10 peuksilla nestevirran 22 haluttu kulma 99 on lähellä muotoilupinnan 29 liikesuuntaan nähden kohtisuoraa kulmaa.

Käsiteltävän keksinnön mukaiset menetelmät ovat erittäin käyttökelpoisia valmistettaessa kokoonpuristet-tuja ja rei'itettyjä laminaatteja termoplastikalvo- ja 15 muista materiaaleista, kuten metallifolioista, ei-kudo-tuista materiaaleista ja paperista. Käsiteltävän keksinnön mukaisia menetelmiä voidaan käyttää sekä tällaisten lami-naattien kokoonpuristamiseen ja rei'ittämiseen että myös laminaatin kerroksien kiinnittämiseen toisiinsa. Tämä voi-20 daan tehdä soveltamalla kuvioissa 1 ja 2 esimerkkinä esitettyä menetelmää ja syöttää kaksi (tai useampia) rainoja, jotka ovat pääasiassa yhdessä tasossa olevia materiaaleja, samanaikaisesti muotoilurummun 30 yli. Osa tällaisesta prosessista esitetään kuviossa 9, jossa termoplastikalvo-25 raina 210 ja metallifolioraina 211 syötetään yhdessä tasossa olevassa kosketusyhteydessä muotoilurummun 30 muo-toilupinnalle 29 ja muotoillaan nestevirralla ruiskutus-järjestelmästä 25 kokoonpuristetun ja rei'itetyn laminaatin 215 valmistamiseksi. Muodostetun laminaatin 215 kolmi-30 ulotteiset, rei’itetyt ulkonemat saavat aikaan termoplastikalvo- ja metallifoliokerroksien liittymisen toisiinsa, niin että laminaatin kerrokset pysyvät yhdessä.

Edellä olevat esitykset ovat kuvanneet kalvon muodostamista syvennyksen käsittävillä muotoilupinnoilla, 35 jolloin muotoiltava materiaali pakotetaan suurpaineneste-virralla muotoilupintojen syvennyksiin tai koloihin. Täi- 36 84036 laiset syvennyksen käsittävät muotoilupinnat on tarkoitettu lähinnä sellaiselle materiaalille, jolla on suurempi puristuslujuus kuin vetolujuus. Taas sellaisia muotoiluina -teriaaleja varten, Joilla on suurempi vetolujuus kuin pu-5 ristuslujuus, suositetaan kuviossa 8 esitettyjä, ulokkeen käsittäviä muotoilupintoja. Muotoiltavaa materiaalia 310 oleva raina muotoillaan muotoilurakenteen 328 ulokkeella varustetulla muotoilupinnalla 329 nestevirran 322 kohdistuessa siihen, jolloin muotomateriaaliraina 215 syntyy.

10 Seuraavat esimerkit esitetään havainnollistamaan käsiteltävää keksintöä. Ne eivät ole siis tarkoitettu rajoittamaan keksinnön suojapiiriä millään tavalla.

Esimerkki 1

Kokoonpuristettu ja rei'itetty kalvoraina valmis-15 tettiin pääasiassa kuvioissa 1, 2 ja 3 esitetyllä ja edellä selostetulla menetelmällä. Kuvion 10 muotoiluverkkoa 127 käytettiin kalvon muotoilemiseen. Kalvoraina 10 oli 0,025 mm vahva ja 19,4 cm leveä, alhaisen tiheyden omaava polyeteenikalvoraina, jota markkinoi Consolidated Thermo-20 plastics Company, Harrington, Delaware, tuotenumerolla 23932. Kalvorainassa 10 oli mattaviimeistely pinnassa 11 ja pintaan 12 kohdistettiin koronapurkauskäsittely.

Muotoilurummun 30 käyttö tapahtui niin, että kalvo-rainan 10 nopeus oli noin 4 m/s. Käyttövoimalla varustet-25 tuja S-päällysteloja 31/32, 33/34 ja 35/36 käytettiin eri pintanopeuksilla sen varmistamiseksi, että kalvorainalla 10 ja muotokalvorainalla 15 oli riittävä jännitys koko prosessin ajan. Nämä käyttövoimalla varustettujen S-pääl-lystelojen 31/32, 33/34 ja 35/36 pintanopeudet olivat vas-30 taavasti prosentteina muotoilurummun 30 nopeudesta 97,5 %, 108 % ja 113 %. Jännityksenmittausteloilla 58, 67 ja 82 mitatut jännitykset olivat vastaavasti noin 0,9 kg, 0,5 kg ja 1,2 kg ajon aikana.

Kalvoraina 10 puristettiin kokoon ja rei’itettiin 35 nestevirtavirtauksella 22 viidestä ruiskutussuuttimesta 90, jotka oli sijoitettu tasaisin 4,8 cm välein toisistaan 37 84036 ja keskiöity kalvorainaan 10. Suuttimet 90 olivat pesu-suuttimia, tyyppiä 2540, myyjä Spraying Systems Co., Wheaton, Illinois; ne muodostavat litteän suihkun 25° kulmassa. Nestevirta 22 oli vettä, joka syötettiin suuttimiin 90 70°C 5 lämpötilassa 830 N/cm2 (1 200 psig) paineella, jolloin muodostui 5,7 1/s vesivirtaus viiden suuttimen läpi. Suuttimet säädettiin niin, että 25° ruiskutuskulma oli yhdensuuntainen koneen poikittaissuunnan kanssa ja sen keskellä. (Suihkun ohuin mitta oli yhdensuuntainen koneen suunnan -10 muotoilupinnan 29 liikesuunnan kanssa.) Suuttimet säädettiin niin, että vesivirran 22 litteä suihku kohdistui kal-vorainan 10 pintaan 12 81° kulmassa muotoilupinnan 29 liikesuuntaan nähden.

Näin valmistettu muotokalvoraina 15 säilytti mitta-15 viimeistelyn pinnassa 11 tila-alueilla ja huomattavassa osassa muotokalvon 15 ulkonemia Korona-purkausionisaatio oli muotokalvorainan 15 pinnan 12 huomattavassa osassa.

Näin valmistetussa muotokalvorainassa 15 oli rei'itettyjä ulkonemia, joiden keskisyys L oli noin 0,65 20 mm ja sisäpuolelle piirretty keskihalkaisija D noin 0,8 mm. Näin ollen muotokalvorainan 15 L/T-suhde oli noin 25 ja L/D:n suhde noin 0,8. Mitat L ja D määrättiin optisilla mittauksilla käyttämällä kohtuullista suurennusta.

Esimerkki 2 25 Kokoonpuristettu ja rei'itetty kalvoraina valmis tettiin esimerkissä 1 käytetyn menetelmän mukaisesti seu-raavaa lukuun ottamatta: muotoilurummun 30 käyttö tapahtui niin, että kalvorainan 10 nopeus oli noin 7,5 m/s; vettä syötettiin suuttimiin 90 1 040 N/cm2 (1 500 psig) paineella 30 näin muodostuneen vesivirtauksen viiden suuttimen läpi ollessa 7,6 1/s; suuttimet säädettiin niin, että vesivirran 22 litteä suihku kohdistui kalvorainan 10 pintaan 12 85° kulmassa muotoilupinnan 29 liikesuuntaan nähden.

Näin valmistetulla muotokalvorainalla oli pää-35 .-isiassn snmnt ominaisuudet kuin esimerkin 1 mukaan valmistui ui Id muotokalvorainalla.

38 84036

Esimerkki 3

Kokoonpuristettu ja revitetty kalvoraina valmistettiin esimerkin 1 mukaisella menetelmällä lukuun ottamatta sitä, että kalvorainana 10 oli hyvän repäisylujuuden 5 omaava polypropeeniseos, jota myy Exxon Chemical Company, Houston, Texas, tuotenumerolla XELF 4251.

Näin valmistetussa muotokalvorainassa oli revitettyjä ulkonemia, joiden keskisyvyys L oli noin 0,53 mm ja sisäympyrän halkaisija noin 0,8 mm. Näin ollen muotokal-10 vorainan L/T-suhde oli noin 21 ja L/D-suhde noin 0,7.

Vaikka nyt onkin havainnollistettu kuvien avulla ja selostettu keksinnön erikoisrakenteita, alan asiantuntijat ymmärtävät, että erilaisia muutoksia ja muunnelmia voidaan tehdä keksinnön ajatuksesta ja suojapiiristä poikkeamatta. 15 Se onkin tarkoitettu kattamaan oheisissa patenttivaatimuksissa kaikki sellaiset muunnelmat, jotka kuuluvat tämän keksinnön suojapiiriin.

Claims

84036 39

1. Menetelmä pääasiassa yhtäjaksoisen rainan, joka on pääasiassa yhdessä tasossa olevaa muotoiltavaa materi-5 aalia, jolla on rajaton pituus, ensimmäinen pinta ja toinen pinta, muuttamiseksi jatkuvatoimisesti muotoilluksi rainaksi, jolla on kolmiulotteinen rakenne, jonka laajuus on olennainen suunnassa, joka on kohtisuoraan muotoiltavan materiaalin tason suuntaan nähden, jolla materiaalilla on 10 muuntolämpötila-alue, menetelmän käsittäessä seuraavat toimenpiteet: a) muotoiltavaa materiaalia oleva raina sijoitetaan muotoilurakenteen päälle rainan ensimmäisen pinnan ollessa lähellä muotoilurakenteen muotoilupintaa, jolloin muo- 15 toilupinta omaa kolmiulotteisen profiilin ja se liikkuu materiaalirainan pituuden suunnassa ja kuljettaa materiaa-lirainaa mukanaan; b) nestevirta kohdistetaan materiaalirainan toiseen pintaan, jotta liikkuva materiaaliraina muotoutuisi mai- 20 nittua muotoilupintaa vasten siten, että materiaaliraina saa olennaisesti kolmiulotteisen ulkomuodon ja muotoutuu muotoilupinnan kuvioksi; ja c) muotoiltu raina poistetaan muotoilurakenteesta, tunnettu siitä, että 25 i) mainittu nestevirta on olennaisesti vapaa, on olennaisesti stationäärinen liikkuvan rainan kulkusuunnassa ja sillä on riittävästi voimaa ja massavirtausta niin, että liikkuva materiaaliraina saa koskettaessaan nestevir-taan pysyvän kolmiulotteisen ulkomuodon ennen kuin materi- 30 aaliraina siirtyy nestevirran vaikutuksen ulkopuolelle; ja ii) materiaalirainan lämpötila ohjataan siten, että se pysyy muuntolämpötila-alueen alapuolella koko menetelmän ajan, jolloin materiaaliraina pysyy olennaisen jähmeässä tilassa koko menetelmän ajan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että materiaali käsittää termoplasti- 40 84036 kalvon, jolla on tietty sulamislämpötila-alue, ja että muuntolämpötila-alue on kalvon sulamislämpötila-alue.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvon ne pintamuoto- ja mekaani- 5 set ominaisuudet, jotka sillä on ennen sen muotoilua, jäävät pääasiallisesti muotokalvoon.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nestevirta kohdistetaan materiaalirainan toiseen pintaan suurpaineruiskusuuttimis- 10 ta, jolloin paine ruiskutussuuttimissa on ainakin 350 N/cm2 (500 psig), edullisesti vähintään 700 N/cm2.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neste on vettä, jonka lämpötila on 40-90°C.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että muotoilupinta on muotoi-lurummun lieriöpinta.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muotoilupinta on yhtäjak- 20 soisen hihnan ulkopinta.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muotoiltava materiaali puristetaan kokoon ja rei'itetään, että muotoilurakentees-sa on kuvioitu muotoilupinta ja vastakkainen pinta, joka 25 muotoilupinta käsittää syvennykset, joissa on sivuseinämät ja jotka päättyvät reikiin, mainitun muotoilurakenteen ollessa avonainen muotoilupinnan rei'istä mainittuun vastakkaiseen pintaan, että nestevirralla on riittävä voima ja massavirtaus, niin että materiaalirainan toiseen pin- 30 taan muodostuu reikiä, että ainakin nestevirran osa saatetaan virtaamaan materiaalirainassa olevien reikien läpi, muotoilupinnassa olevien reikien läpi ja muotoilurakenteen läpi, ja että nestevirralla on riittävä voima ja massavirtaus, niin että materiaaliraina saadaan ulottumaan syven- 35 nyksiin, ja materiaalirainan ensimmäinen pinta saadaan 41 84036 työntymään syvennyksien sivuseinämiä vasten, jolloin mate-riaalirainaan muodostuu revitettyjä ulkonemia.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 2-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että termoplastikalvo vali- 5 taan polyeteeneistä, polypropeeneista ja kopolymeereistä ja seoksista, jotka sisältävät huomattavia määriä näitä materiaalej a.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 2-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalvon paksuus on 10 0,01 - 0,04 mm.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 9-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tyhjö kohdistetaan muotoilurakenteen vastakkaisen pinnan alapuolelle sellaiselle alueelle, jossa nestevirta virtaa reikien läpi muo- 15 toilurakenteeseen.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 9-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohtisuoraan muotoilu-pinnan liikesuuntaan nähden katsottuna nestevirta säädetään tiettyyn liikesuuntaan ja se kohdistuu muotoilupin- 20 taan tietyssä pisteessä, niin että se kulma, joka on nes-tevirran mainitun liikesuunnan, kun neste tulee lähelle muotoilupintaa, ja muotoilupinnan liikesuunnan välissä, mainitusta pisteestä, jossa nestevirta kohdistuu muotoilu-pintaan, on terävä kulma.

13. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muotoilupinta liikkuu materiaalirainan pituuden mainittuun suuntaan lineaarisella nopeudella 4 m/s tai nopeammin.

14. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen 30 menetelmä, tunnettu siitä, että vain osa materiaa- lirainaa muotoillaan.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 9-14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kokoonpuristetun ja rei'itetyn materiaalirainan jokainen ulkonema käsittää 35 sivuseinämän, jossa on sisäpinta, joka käsittää osan kai- 42 84036 von toisesta pinnasta, ja ulkopinta, joka käsittää osan kalvon ensimmäisestä pinnasta, kalvon omatessa tietyn pin-takarheuden ainakin kalvon toisessa ensimmäisestä ja toisesta pinnasta ennen muotoilua ja kalvon omatessa tämän 5 pintakarheuden ainakin kokoonpuristetun ja rei'itetyn kalvon jokaisen ulkoneman sivuseinämän toisessa sisä- ja ulkopinnoista.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 9-15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muotoilupinta käsittää 10 tila-alueita syvennyksien välissä tila-alueiden omatessa tietyn pintakarheuden.

17. Laite pääasiassa yhtäjaksoisen rainan, joka on pääasiassa yhdessä tasossa olevaa muotoiltavaa materiaalia (10,110,210,310), jolla on rajaton pituus, muuttami- 15 seksi jaktuvastoimisesti muotomateriaaliksi olennaisesti muuttamatta pääasiassa tasomaisen rainan fysikaalisia omi-naisuuskia tai termomekaanista historiaa, materiaalin omatessa tietyn muuntolämpötila-alueen, joka laite käsittää a) muotoilurakenteen (28,328), jossa on kuvioitu 20 muotoilupinta (29,129,329); b) välineet (30) muotoilurakenteen (28,328) siirtämiseksi yhdessä tasossa olevaa materiaalia olevan rainan pituuden suunnassa; c) välineet nestevirran (22) kohdistamiseksi muo-25 toilupintaan (29,129,329) niin, että raina (10,110,210, 310. muotoutuu pääasiassa muotoilupinnan (29) kuvioksi; ja d) välineet materiaalirainan lämpötilan ohjaamiseksi; tunnettu siitä, että välineet nestevirran (22) suuntaamiseksi käsittävät suurpainesuuttimia (90), jotka 30 on sovitettu antamaan vapaan nestevirtauksen, jolla on riittävä voima ja massavirtaus niin, että materiaaliraina (10,110,210,310) saa olennaisesti pysyvän kolmiulotteisen ulkomuodon (15,150,180,215,315) ja muotoutuu muotoilupinnan (28,328) kuvioksi, ja välineet materiaalrainan lämpö-35 tilan ohjaamiseksi käsittävät välineet nestevirran lämpö- 43 84036 tilan ohjaamiseksi, jolloin rainan lämpötila pidetään muu-toslämpötila-alueen alapuolella.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen laite, tunnettu siitä, että korkeapainesuuttimet ovat ruisku- 5 tussuuttimia.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimet on sovitettu syöttämään nestevirta litteänä viuhkamaisena suihkuna, jonka viuhka-kulma ei ylitä 30° koneen poikittaissuunnassa.

20. Patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen laite, tunnettu siitä, että suuttimet on asetettu siten, että muotoilupinnan liikesuuntaan nähden kohtisuoraan katsottuna nestevirralla on tietty liikesuunta, ja että nes-tevirran liikesuunnan ja muotoilupinnan liikesuunnan väli-15 nen kulma on terävä kulma.

21. Jonkin patenttivaatimuksen 17-20 mukainen laite, tunnettu siitä, että muotoiltu materiaali (15,150,180,215) on kokoonpuristettu ja rei'itetty muotoilupinnan (29,129) käsittäessä syvennykset (97,141), joissa 20 on sivuseinät (96,143) ja jotka päättyvät reikiin (21) muotilurakenteen ollessa avonainen muotoilupinnassa olevista rei'istä vastakkaiseen pintaan; ja välineet neste-virran aikaansaamiseksi muotoilupintaan on sovitettu antamaan riittävän voiman ja massavirtauksen muodostamaan ma-25 teriaalirainaan rei'itettyjä ulkonemia.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laite, tunnettu siitä, että muotoilupinta käsittää tila-alueita (23,151) syvennyksien välissä, tila-alueiden omatessa tietyn pintakarheuden.

23. Kokoonpuristettu ja rei'itetty materiaali, joka on muodostettu jonkun patenttivaatimuksen 1-16 mukaisella menetelmällä, joka materiaali käsittää polymeerikalvon (15,120,150,180,215,315), jolla on ensimmäinen pinta (11, 131) ja toinen pinta (12,132) erotettuina maksimipaksuu-35 della T materiaalin käsittäessä tila-alueen (160), jossa 44 84036 on yläpinta, joka rajaa tietyn tason ja käsittää tietyn osan kalvon toisesta pinnasta (12,132), ja alapinnan, joka käsittää osan kalvon ensimmäisestä pinnasta, kalvon mahdollisesti omatessa tietyn pintakarheuden ainakin tila-5 alueen ylä- ja alapinnassa, kalvon käsittäessä revitettyjä ulkonemia (155), joista jokainen käsittää seuraavaa: a) ensimmäisen aukon (161), joka sijaitsee tasossa; b) toisen aukon (162) kokonaan erillään mainitusta tasosta ja sen alapuolella; 10 c) sivuseinämän (163), joka yhdistää yhtäjaksoises ti ensimmäisen ja toisen aukon toisiinsa, sivuseinämän käsittäessä sisäpinnan (164), jossa on osa kalvon toisesta pinnasta (132), ja ulkopinnan (167), jossa on osa kalvon ensimmäisestä pinnasta (131), sivuseinämän käsittäessä 15 keskimääräisen syvyyden L mainitusta tasosta, mitattuna toisen aukon kehän ympäri mainittuun tasoon nähden kohtisuorassa suunnassa, tunnettu siitä, että d) ensimmäisellä aukolla (161) on i) tasossa säännöllinen poikkileikkaus siten, että 20 halkaisijan D omaava ympyrä voidaan piirtää siihen, jolloin vierekkäiset rei'itetyt ulkonemat mahdollisesti käsittävät ensimmäiset aukot (121,122), joilla on halkaisijat D, jotka poikkeavat ainakin kertoimen 2 verran toisistaan; tai 25 ii) tasossa (181) epäsäännöllinen poikkileikkaus siten, että ainakin kaksi ympyrää voidaan piirtää siihen niin, etteivät ympyrät limity, jolloin ympyröillä on halkaisijat D, jotka poikkeavat ainakin kertoimella 2; e) jokaisella ulkonemalla on suhde L/T, joka on 30 ainakin 5 ja suhde L/D, joka on ainakin 0,5; edellyttäen, että kun kalvo omaa pintakarheuden tila-alueen (160) sisäpinnalla (164) ja/tai ulkopinnalla (167), pintakarheus ulottuu keskimääräiselle sivuseinäsyvyydelle ainakin L/4 mainitusta tasosta, jolloin kalvo omaa lähellä 35 toista aukkoa (162) olevalla sivuseinällä sekä sisä- että ulkopinnalla pintasileyden. 45 84 036

24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen kokoonpuristet-tu ja rei'itetty materiaali, tunnettu siitä, että kalvossa on vierekkäisiä revitettyjä ulkonemia (121,122), joilla on ensimmäiset halkaisijat, jotka poikkeavat toi- 5 sistaan ainakin kertoimen 5, edullisesti kertoimen 10 verran.

25. Patenttivaatimuksen 23 mukainen kokoonpuristet-tu ja rei'itetty materiaali, tunnettu siitä, että mainitun kahden ympyrän halkaisijat D poikekavat toisis- 10 taan ainakin kertoimen 5, edullisesti kertoimen 10 verran.

26. Jonkin patenttivaatimuksen 23-25 mukainen ko-koonpuristetu ja rei'itetty materiaali, tunnettu siitä, että mainitussa kalvossa on mainittu pintakarheus sivuseinämän sisä- ja/tai ulkopinnalla pinnankarheuden 15 ulottuessa ainakin L/2 suuruiselle syvyydelle mainitusta tasosta.

27. Jonkin patenttivaatimuksen 23-26 mukainen ko-koonpuristettu ja rei'itetty materiaali, tunnettu siitä, että suhde L/T on ainakin 10, edullisesti ainakin 20 15.

28. Jonkin patenttivaatimuksen 23-27 mukainen ko-koonpuristettu ja rei'itetty materiaali, tunnettu siitä, että suhde L/D on ainakin 0,7, edullisesti ainakin 1,0.

29. Jonkin patenttivaatimuksen 23-28 mukainen ko- koonpuristettu ja rei’itetty materiaali, tunnettu siitä, että polymeeriksivo on termoplastikalvo, joka on valittu ryhmästä, jossa on polyeteenejä, polypropeeneja ja kopolymeerejä ja seoksia, jotka sisältävät huomattavia 30 määriä näitä materiaaleja.

30. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kokoonpuristet-tu ja rei'itetty materiaali, tunnettu siitä, että kalvon paksuus on 0,01 - 0,04 mm. 46 8 4 0 3 6