FI89342C - Saett och anordning foer framstaellning av behaollare - Google Patents

Description

! 89342

Menetelmä ja laite säiliöiden valmistamiseksi -Sätt och anordning för framställning av behällare 5 Tämä keksintö koskee itsenäisten patenttivaatimuksien la-jimääritelmien mukaista menetelmää ja laitetta.

Lämpömuovautuvaa ainetta olevia säiliöitä käytettäessä on useassa sovellutustapauksessa välttämätöntä varmistaa se, 10 että säiliö - ja siten se muoviaine, josta säiliö on valmistettu - kestää sekä alhaisia että korkeita lämpötiloja ilman ei-toivottua pysyvää deformaatiota. Vastaavasti on esitetty vaatimuksia, että säiliön sulkemisen jälkeen tulisi kestää suhteellisen suuria paine-eroja säiliön sisä-15 tilan ja säiliön ulkopuolella olevan tilan välillä ilman, että tällainen paine-ero aiheuttaa säiliön ei-toivottua deformoitumista. Käsite deformaatio käsittää sekä paine-erojen ylläpitämän deformaation että sen deformaation, joka jää pysyväksi sen jälkeen kun paine-erot on tasoitettu. 20 Pakkaajien ja täyttäjien puolelta on myös esitetty toivomuksia, että säiliö tulisi voida sulkea mahdollisimman nopeasti - ja sopivimmin välittömästi - sen jälkeen kun säiliö on täytetty sisällöllään. Useissa sovellutus-tapauksissa, erityisesti silloin kun kyseessä on ruokatavaroiden 25 pitkäaikainen varastointi, on olemassa vaatimus, että sulkeminen on suoritettava sellaisella tavalla, että liitoksen sulkuelimen, esimerkiksi kannen, ja säiliön suuaukko-osan välillä tulisi olla yhtenäinen ja tiivis kaikista osistaan. Tällaisessa tilanteessa sulkuelimen ja 30 suuaukkoosan välinen liitos yleensä käsittää silmukan, joka suljetaan kehän suuntaan. Tällä alalla esitetty toinen toivomus on että silloin kun aine on enemmän tai vähemmän nestemäistä tulisi täytetyllä ja suljetulla säiliöllä olla ylätila (säiliön sulkuelimen tai kannen ja aineen yläpinnan 35 välinen tila), joka on mahdollisimman pieni.

Tällä alalla on siis olemassa tarvetta saada aikaan muovi- 2 89342 ainetta oleva säiliö, joka soveltuu suurlämpötilasovellu-tustapauksia ja/tai paineen alaisten nesteiden, esimerkiksi virvoitusjuomien, oluen jne. varastoimista varten. Käsite suurlämpötilasovellutus tarkoittaa esimerkiksi, että 5 täytetyissä ja suljetuissa säiliöissä oleva sisältö pastöroidaan (60-70°C), että nestettä täytetään kiehuvana suoraan säiliöön (kuumatäyttö), tai että täytettyjen ja suljettujen säiliöiden sisältö steriloidaan (ainakin 121eC). Ammatti-ihmiselle on ilmeistä, että pastöroinnin, kuuma-10 täytön ja steriloinnin yhteydessä tapahtuvan kuumennusjakson vast, jäähdytysjakson aikana muoviaine on alttiina erittäin suurille lämpöjännityksille ja/tai että säiliön sisätilan ja sen ympäristön välillä ilmenee huomattavia paine-eroja.

15

Yleensä vaaditaan, että säiliön aineella täyttämisen ja sen sulkemisen jälkeen tulee aineen täyttää suurimman mahdollisen osan täyttötilasta. Kun aine on enemmän tai vähemmän nestemäistä vaaditaan lisäksi, että tila aineen yläpinnan 20 ja suuaukko-osan reunan välillä on suuri sen vaaran minimoimiseksi, että vielä sulkemattoman säiliön sisältö läiskyisi reunan yli. On ilmeistä, että jos säiliö on purkinmuotoinen ja sen suuaukon pinta-ala on suuri ovat edellä esitetyt vaatimukset keskenään ristiriidassa. Eri-25 tyisesti sellaisissa sovellutustapauksissa, joissa säiliö täyttämisen jälkeen siirretään sulkemisasemaan korostuu suurta etäisyyttä koskeva vaatimus tavaran yläpinnan ja suuaukon reunan välillä vielä enemmän.

30 Eräs kuumatäytetyn säiliön tiivistä sulkemista koskeva suuri ongelma ennenkuin sen sisältö on jäähtynyt on se, että paine-ero säiliön sisätilan ja säiliön ympäristön välillä kasvaa progressiivisesti sitä mukaa kun säiliön sisältö jäähtyy koska säiliön sisällä vallitseva paine 35 pienenee progressiivisesti. Säiliön rungon seinämät ovat yleensä yksiakselisesti tai kaksiakselisesti orientoitua ainetta, mikä merkitsee, että säiliön seinämät painuvat i 3 89342 sisään tai niihin syntyy painumia jos säiliö suljetaan suhteellisen nopeasti sen jälkeen kun täyttöaine on täytetty säiliöön.

5 Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta, jossa edellä esitetyt vaatimukset tarpeet ja toivomukset ovat tyydytetyt ja jossa edellä esitetyt ongelmat ja epäkohdat ovat poistetut. Tämä saavutetaan itsenäisten patenttivaatimuksien tunnusmerkkiosissa esitetyn menetelmän ja laitteen 10 avulla.

Säiliön runko ja yleensä myös säiliön suuaukko-osa käsittävät yksiakselisesti ja/tai kaksiakselisesti orientoitua muoviainetta. Orientoitu aine omaa hyvän kyvyn kestää 15 laajennusvoimia. Kun tätä keksintöä sovelletaan käytännössä säädetään säiliön sisällä vallitsevan ylipaineen maksimaalinen arvo sellaiselle tasolle, että seinämien deformoituminen on hyväksyttävissä rajoissa ja/tai tulee palautumaan hyväksyttävälle tasolle kun ylipainetta on 20 pienennetty tai se ei enää vaikuta. Koska säiliön pohjaan sen sisällä vallitsevan ylipaineen johdosta vaikuttavat ulospäin suunnatut voimat, säädetään maksimaalista sisä-painetta myös silmälläpitäen pohjaosan kykjyä kestää näitä voimia pohjaosan haitallisen deformoitumisvaaran 25 välttämiseksi, mikä esimerkiksi voi aiheuttaa sen, että pohja kääntyy nurinpäin.

Tämä keksintö käsittää rakennemuotoja, joissa pohjaosan uudelleenmuotoileminen tapahtuu sen jälkeen kun säiliö on 30 suljettu, tai joissa uudelleenmuotoilujakson suurempi tai pienempi osa tapahtuu ennenkuin säiliö on suljettu. Edellä esitetyissä sovellutustapauksissa tulee säiliöön täten kehittymään ylipainetta siinä yhteydessä, jossa ainakin pohjaosan yhtä aluetta siirretään suuaukko-osaa päin. 35 Säiliön rungon seinämä vast, pohjaosa vastaanottavat tämän ylipaineen ilman pysyvää, epätyydyttävää deformoitumista, tai ilman mitään deformoitumista ollenkaan myös sen jälkeen kun pohjaosa ja käytetty mekaaninen työkalu on erotettu 4 89342 toisistaan. Kun sisällä vallitseva lämpötila laskee pienenee siis ylipaine ja tietyissä sovellutusta-pauksissa muuttuu osittaiseksi tyhjöksi.

5 Valitsemalla sopiva ajankohta säiliön sulkemiseksi saadaan keksinnön mukaan aikaan säiliössä ilmenevän ylipaineen suurimman arvon säätö samanaikaisesti kun viivytetty sulkemistoimenpide tietyissä sovelltustapauksissa merkitsee, että tietty osittainen tyhjö tulee säilymään säi-10 liössä sen jälkeen kun sen sisältö on jäähtynyt. Täten saavutetaan sopeuttaminen säiliön kykyyn kestää sisäistä vast, ulkopuolista ylipainetta ilman että säiliö defor-moituu siinä määrin, että sen käyttö vaarantuu. Käsite deformaatio tarkoittaa ensisijaisesti sitä paineesta 15 riippuvaa deformoitumista, jota esiintyy säiliön täyttämisen tai sen jälkeisen kuljetuksen, varastoinnin tai myynnin yhteydessä. Kun tätä keksintöä sovelletaan käytännössä sopeutetaan sulkemisajankohta ja deformoitumi-saste toistensa mukaan niin, että suljetussa säiliössä ei 20 vallitse osittaista tyhjöä eikä ylipainetta normaalissa säilytyslämpötilassa.

Sulkemalla säiliö sen jälkeen kun pohjaosan uudelleenmuo-toileminen on alkanut, tai tietyissä rakennemuodoissa on 25 suoritettu loppuun, saadaan aikaan se, että tila täyttöta-varan yläpinnan ja sulkuelimen (kannen) välillä pienenee. Pohjaosan uudelleenmuotoilun takia ilmenevän tilan piene-misen suuruus sopeutetaan tällaisessa tilanteessa täyttö-aineen ja kannen välisen tilan koon ja/tai täyttöaineen 30 yläpinnan ja suuaukon reunan välisen etäisyyden mukaan ennen deformoitumista. Sellaisissa rakennemuodoissa, joissa säiliö suljetaan ennen pohjaosan uudelleenmuotoilemista tai pohjaosan uudelleenmuotoileminen on suoritettu vain vähäiseltä osalta, valitaan yleensä rakennemuoto, jossa kannella 35 on joustavasti perää antavat ominaisuudet. Pohjaosan uudelleenmuotoilemisen jälkeen annetaan kannen tässä tapauksessa valinnaisesti pullistua ulospäin ainakin kes-

II

5 39342 kiosastaan kun taas kansi sen jälkeen kun säiliön sisältö on jäähtynyt palautuu alkuperäiseen muotoonsa, tai tietyissä rakennemuodoissa, joissa säiliöön kehittyy osittaista tyhjöä, painautuu sisäänpäin (täyttötilassa vallit-5 seva paine pienenee kun sisältö jäähtyy).

Ylipaineen suurin arvo on esimerkiksi sopeutettu säiliön tilavuuden, täyttöaineen lämpötilasta riippuvaisen tila-vuudenmuutoksen ja sen tilan koon mukaan, joka ei ole 10 täyttöaineen täyttämä jne., säiliössä vallitsevan paineen säätämiseksi normaalisti esiintyvissä säilytyslämpötiloissa alimpaan arvoon, minkä seurauksena säiliö kykenee kestämään säiliön sisätilaa vastaan suunnatut voimat ilman että muodostuu sisäänpainuneita alueita. Tietyissä raken-15 nemuodoissa on maksimaalinen ylipaine valinnan mukaan sellaisella tasolla, että osittaista tyhjöä ei koskaan ilmene säiliössä normaaleissa varastointiolosuhteissa.

Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty tämän 20 keksinnön tarkoituksenmukaisia rakennemuotoja. Tämä keksintö selitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti viitaten oheiseen piirustukseen, jossa:

Kuviot 1-4 esittävät leikkauksia tämän keksinnön ensimmäi-25 sestä rakennemuodosta;

Kuviot 5-7 esittävät kuvioissa 1-4 esitettyjä leikkauksia vastaavia leikkauksia tämän keksinnön toisen rakennemuodon osalta; ja 30

Kuv. 8 esittää aksiaalileikkausta säiliöstä.

Viitataan piirustukseen, jossa on esitetty säiliö 10 vast, säiliötä varten tarkoitettu aihio 10a. Aihio ja säiliö ovat 35 kiteytyvää muoviainetta, jolloin aihio vast, säiliö käsittävät säiliön rungon 12, suljetun pohjaosan 11a vast. 11, ja suuaukko-osan 13. Säiliön runko ja sopivimmin myös 6 89342 suuaukko-osa ovat yleensä yksiakselisesti tai kaksiakseli-sesti orientoitua ainetta. Suuaukko-osa on varustettu aukkoreunalla 14, joka piirustuksessa esitetyissä rakenne-muodossa toimii aukkolaippana. Pohjaosa 11, 11a on varus-5 tettu kehänsuuntaan sijoitetulla ulko-osalla 19, joka muodostaa yhden tai useamman seisontapinnan 18 säiliötä varten, ja edellisen sisäpuolelle sijoitetulla keskiosalla 17, jota ainakin säiliön kohdalla on siirretty sisäänpäin seisontapinnan tai -pintojen suhteen säiliön suuaukko-osaa 10 päin. Ainakin aihiossa 10a (vrt. kuv. 1 ja 5) on keskiosa pääasiassa amorfista ainetta. Käsite pääasiassa amorfista ainetta tarkoittaa tässä tapauksessa, että kiteytyminen on alle 10% ja yleensä alle 5%. Ammatti-ihiselle on ilmeistä, että aihion keskiosa 17 tietyissä rakennemuodoissa on sa-15 massa tasossa pohjaosan seisontapinnan tai -pintojen kanssa tai, tietyissä rakennemuodoissa, sijaitsee alemmalla tasolla. Pohjaosan ulospäin suunnattu pinta on varustettu viitenumerolla 15 ja sen sisäänpäin suunnattu pinta viitenumerolla 16.

20

Aihio 10a vast, säiliö 10 ovat kannatetut ympyränmuotoisen tai monikulmionmuotoisen pitimen 50 portaan 53 avulla. Porras on sijoitettu laitteen keskiakselia 61 päin suunnatun ylärajoituspinnan 51 ja keskiakselia päin suunnatun 25 alarajoituspinnan 52 väliin. Ylärajoituspinta määrittää keskiakselia 61 päin putkenmuotoisen elimen 57, joka on mitoitettu niin, että se ympäröi aihion vast, säiliön pohjaosaa 11a, 11 ja tietyissä rakennemuodoissa ainakin säiliön rungon 12 alaosaa. Putkemuotoinen elin on tietyissä 30 rakennemuodoissa aksiaalisuunnassa riittävän pitkä jotta se ympäröisi ainakin säiliön rungon pääosaa. Putkenmuotoisen elimen sisäinen poikkileikkauspinta on sopeutettu aihion tai säiliön muodon (ääriviivojen) mukaan ja on esimerkiksi ympyrän-, soikion-, monikulmionmuotoinen jne. Putkenmuotoi-35 nen elin 57 on yleensä yläosastaan varustettu viistotuksel-la 56 säiliön pitimeen sijoittamisen helpottamiseksi. Alarajoitus-pinta ympäröi aukkoa 54. Pidin on varustettu li 7 09342 alaspäin suunnatulla kosketuspinnalla 55, joka lepää alustan 40 kosketuspinnalla 45.

Alusta 40 on varustettu aukolla 43, jossa on yläpinta 41, 5 joka on suunnattu keskiakselia päin, ja alapinta 42, joka on suunnattu keskiakselia päin, jolloin alapinta on ympärysmitaltaan pienempi kuin yläpinta. Kahden pinnan välinen ylimenoalue muodostaa portaan 45, joka muodostaa aikaisemmin mainitun alustan 40 kosketuspinnan 45. Aukon 43 mitat 10 ovat sopeutetut pääasiassa renkaanmuotoisen pitimen 50 suurimman koon mukaan, jota käytetään tässä yhteydessä käsitellyissä rakennemuodoissa. Tällä tavalla saavutetaan se, että sopeuttaminen pohjaosan vast, säiliön eri kokojen ja poikkileikkausmuotojen (esimerkiksi ympyrän-, soikion-, 15 monikulmionmuotoinen) mukaan toteutetaan niin, että kunkin pitimen 50 ulkomitat ovat sopeutetut alustan aukon 43 mittojen mukaan ja sisämitat kyseisen aihion vast, säiliön mittojen ja muotoilun mukaan. Kuvioissa on renkaanmuotoi-nen pidin sijoitettuna alustan aukkoon ilman mitään eri-20 tyisiä kiinnityselimiä. Ammatti-ihmiselle on kuitenkin ilmeistä, että tällaiset laitteet voivat olla rakenteeltaan erilaisia kyseisen sovellutustapauksen mukaisesti. Ei-ra-joittavana esimerkkinä voidaan mainita, että alustan aukko ja renkaanmuotoinen pidin varustetaan kierteillä, että 25 alusta vast, renkaanmuotoinen pidin varustetaan rei’ilia lukitustappeja varten jne.

Mekaaninen muotoilutyökalu 20, joka muodostaa pohjan muo-toilulaitteen ja yleensä myös kiteyttämislaitteen, on esi-30 tetty kuvioissa alustan 40 alapuolella. Mekaanista työkalua voidaan siirtää käyttölaitteen avulla (ei esitetty) alemman akselin 21 välityksellä yläasentoon (vrt. kuv. 2 ja 7) ja takaisin kuvioissa 1 ja 5 esitettyyn asentoon.

35 Mekaaninen työkalu on varustettu ylöspäin suunnatulla kosketuspinnalla 22, jossa on keskiosa 23 ja ulkokehäosa 24. Esitetyssä rakennemuodossa kosketuspinta ulkokehäalu- 8 S9342 eestaan yhtyy sovitus- tai ohjauspintaan 27, joka muodostaa pääasiassa pystysuoraan suunnatun kehäpinnan, joka on suunnattu poispäin laitteen keskiakselista 61. Sovituspin-ta on sopeutettu keskiakselia päin suunnatun renkaanmuo-5 toisen pitimen 50 alarajoituspinnan 52 mukaan niin, että sitä voidaan siirtää sellaiseen asentoon, jossa renkaan-muotoisen pitimen 50 alarajoituspinta 52 ympäröi sovitus-pintaa 27. Sovituspinta yhtyy ulospäin suunnattuun kosketuspintaan 25, joka toimii yhdessä renkaanmuotoisen piti-10 men kosketuspinnan 55 kanssa. Mekaaninen työkalu on lopuksi varustettu alemmalla, ulospäin suunnatulla rajoitus-pinnalla 28, joka liittyy mekaanisen työkalun kosketuspintaan 25 ja on mitoitettu niin, että se pääasiassa sopii alustan aukkoon 43 (vrt. kuv. 2). Mekaaniseen työkaluun 15 sisältyvät elimiä 26 pohjan muotoilulaitteen kosketuspinnan lämpötilan nostamiseksi (esimerkiksi kuumennuskieru-koita, kanavia lämmönkantajavällainetta varten). Kosketuspinta 22 on muodoltaan kupera ainakin keskialueeltaan.

20 Tämän keksinnön mukaisessa sopivassa rakennemuodossa voidaan ylävastetta 30 yläakselin 34 avulla siirtää ensimmäisen asennon (vrt. kuv. 1), jossa muodostuu tilaa aihion 10a sijoittamiseksi pitimeen 50, ja toisen asennon välillä, jossa sanottu vaste lepää säiliön suuaukon reunaa 14 25 vastaan (vrt. kuv. 2). Vaste on varustettu kehäkosketuso-salla 31, jossa on kosketuspinta 32, jonka tarkoituksena on toimia yhdessä suuaukon reunan 14 kanssa. Keskeinen liitos-osa 33 käsittää kanavia 35, jotka vasteen ollessa kosketuksessa suuaukon reunan kanssa yhdistävät vasteen alapuolisen 30 tilan ympäristöön. Keskeinen liitososa muodostaa kiinni-tyslaitteen yläakselia 34 varten. Ammatti-ihmiselle on ilmeistä, että ylävastetta tietyissä rakennemuodoissa siirretään poikkisuunnassa jotta aihio voitaisiin sijoittaa renkaanmuotoiseen pitimeen 50.

Kuvioissa 3-7 on esitetty tämän keksinnön eräs vaihtoehtoinen rakennemuoto, jossa ylävastepinta 30 korvataan sul-

II

35 9 S 9 3 4 2 kuelimellä 80, joka on sijoitettu aihion 10a vast, säiliön 10 suuaukko-osan yläpuolelle. Sulkuelin käsittää kehäkos-ketuspinnan 81, esimerkiksi yhden tai useamman kuumasau-mausleuan, hitsausleuan, jne., keskeisen liitososan 83 ja 5 käyttöakselin 84, joka on yhdistetty keskeiseen liitososaan. Kehäkosketusosa on varustettu yhdellä tai useammalla kosketuspinnalla 82, jotka ovat suunnatut säiliön suuaukon reunaa vastaan. Kuvioissa on myös esitetty sulkulaite 70, esimerkiksi kansi, kiekko jne. , joka on varustettu tar-10 tuinlaitteella 71. Kosketusosa käsittää myös laitteen sulkulaitteen tiivistäväksi yhdistämiseksi säiliön suuaukko-osaan. Kosketusosaan sisältyy siten tietyissä rakennemuo-doissa sonotrodi kiekon kiinnittämiseksi suuaukko-osaan ultraäänihitsaamalla, kun taas toisissa rakennemuodoissa 15 käytetään laitetta 85 kosketusosan kosketuspinnan 82 lämpötilan nostamiseksi, esimerkiksi sähkölämmityskierukoita tai lämpöväliainetta varten tarkoitettuja kanavia.

Sulkuelintä 80 voidaan käyttöakselin 84 avulla siirtää en-20 simmäisen yläasennon (vrt. kuv. 3 ja 5), ja toisen ala-asennon (vrt. kuv. 4, 6 ja 7) välillä, jossa asennossa sulkuelin on kosketuksessa kiekon kanssa ja pakottaa tätä säiliön suuaukko-osaa vastaan.

25 Kuviossa 8 on esitetty leikkaus säiliöstä 10 sen jälkeen kun säiliössä oleva täyttöaine on jäähtynyt. Tässä kuviossa, kuten myös aikaisemmissa kuvioissa, aihio vast, säiliö on esitetty täytettynä täyttöaineella 60.

30 Aihio 10a sijoitetaan pitimeen 50 sen jälkeen kun se jo on täytetty aineella 60 tai se täytetään aineella sen jälkeen kun se on sijoitettu pitimeen. Aine syötetään yleensä aihioon yli 50eC lämpötilassa, sopivimmin yli 70eC lämpötilassa ja yleensä yli 90eC lämpötilassa. Pohjan muotoilu-35 työkalua 20 siirretään tämän jälkeen ylöspäin kuvioissa 1 ja 5 niin, että se asettuu kuvioissa 2 vast. 7 esitettyyn asentoon. Pohjan muotoilutyökalun kosketuspinnan 22 lämpö- XO 89342 tila säädetään tällaisessa tapauksessa korkeammalle tasolle, yleensä lämpötilaan, joka on korkeampi kuin aineen lasiintumislämpötila (Tg). Eräässä sopivasa rakennemuodossa kosketuspinnan lämpötila säädetään kuumennuslaitteen 26 5 avulla hieman korkemmaksi kuin se lämpötila, jossa muoviai-neen lämpökiteytymisnopeus on suurimmillaan, sopivimmin lämpötilaan, joka on ainakin 5°C korkeampi, ja yleensä ainakin 10° korkeampi kuin tämä lämpötila. Täyttöaineesta saatava lämpöenergia lisätään pohjaosan muotoilulaitteesta 10 saatavaan lämpöenergiaan, mikä aiheuttaa sen, että pohjaosan lämpöplastillinen aine tullessaan kosketukseen pohjan muotoilutyökalun kosketuspinnan kanssa nopeasti saavuttaa lämpötilan, joka on korkeampi kuin kuin aineen lasiintumislämpötila (Tg). Aine pehmenee tällöin ja pohjaosan uudel-15 leenmuotoileminen helpottuu samalla kun aine lämpökiteytyy.

Esimerkiksi polyetyleenitereftalaattia käytettäessä, josta seuraavassa käytetään lyhennettä PET, lämpökiteytyminen tapahtuu hyvin hitaasti niin kauan kun aineen lämpötila on 20 alle 90-100°C, jonka jälkeen lämpötilan noustessa kiteytyminen tapahtuu paljon nopeammin. Kiteytymisnopeus on myös paineesta riippuvainen, mutta tämän keksinnön soveltamisen yhteydessä käytettävillä painevoimilla ovat painevoimien vaikutukset kiteytymiseen pääasiassa merkityksettömiä, mikä 25 merkitsee, että maksimaalinen kiteytymisnopeus saavutetaan PET:n osalta silloin kun aineen lämpötila-alue on 135 -145 °C.

Tietyissä rakennemuodoissa muoviainetyypistä ja lämpötila-30 valinnoista, uudelleenmuotoilunopeudesta, ainepaksuudesta jne. riippuen tarvitaan niin suuria ylöspäin suunnattuja, aihion pohjaa vastaan suunnattuja painevoimia, että näitä voimia ei voida kompensoida aihiosta ja täyttöaineesta aiheutuvien painovoimien avulla. Tällaisissa rakennemuodois-35 sa ylävastetta 30 tai sulkuelintä 80 siirretään kosketukseen suuaukko-osan kanssa, mikä täten varmistaa sen, että aihio pysyy paikallaan ja että pohjan muotoilutyökalun li n ö 9 3 4 2 kosketuspinta 22 varmasti on kosketuksessa pohjaosan kanssa. Muotoilutyökalu 20 palaa tämän jälkeen alempaan asentoonsa (vrt. kuv. 1) heti kun on kulunut riittävästi aikaa pohjan muotoilutyökalun ollessa ylemmässä asennossaan että 5 pohjaosan aine on saavuttanut halutun kiteytymisasteen. Lämpökiteytymisen annetaan yleensä jatkua kunnes aine saavuttaa ainakin noin 15%:n, yleensä ainakin noin 20%:n ja, sopivassa rakennemuodossa ainakin noin 25%:n kiteytymistä-son. PET:n kohdalla on todettu sopivaksi sallia kiteytymi-10 sen jatkua niin pitkän ajanjakson aikana, että ainakin pohjaosan rajoituspintaa lähimpänä oleva aine tulee läpi-kuultamattomaksi. Ylävastetta 30 siirretään tämän jälkeen kuviossa 2 esitetystä asennosta, jonka jälkeen sulkuelintä 80, sen jälkeen kun sulkulaite 19, esimerkiksi kiekko, on 15 sijoitettu säiliön suuaukon päälle, siirretään alkuasennostaan (vrt. kuv. 3) työasentoon (vrt. kuv. 4), jossa se pakottaa kiekkoa säiliön suuaukon reunaa vastaan. Täten muodostuu liitos kiekon ja suuaukon reunan välille. Tietyissä rakennemuodoissa liitos saadaan aikaan siten, että 20 kehäkosketusosan 81 kosketuspinnan 82 lämpötila on niin korkea, että kiekko sulavan liiman tai kuumasaumaamisen avulla kiinnityy suuaukko-osaan. Toisissa rakennemuodoissa sulkuelin käsittää ultraäänihitsaamista varten tarkoitetun sonotrodin, jolloin liitos muodostuu hitsisauman tavoin.

25

Eräässä tämän keksinnön vaihtoehtoisessa rakennemuodossa (vrt. kuv. 5-7) pohjaosan uudelleenmuotoilu toteutetaan kokonaan tai osittain sen jälkeen kun säiliö on suljettu. Tällaisessa tapauksessa sulkuelin 80 saa vastaanottaa poh-30 jän uudelleenmuotoilutyökalusta ylöspäin suunnatut voimat ainakin siitä lähtien kun säiliön sulkeminen on alkanut. Tällaisissa rakennemuodoissa pidetään sopivampana sulku-laitteen kiinnittämistä säiliön suuaukon reunaan ultraää-nihitsaamalla koska sulkuelinmen lämpötila täten voidaan 35 pitää alhaisella tasolla ja vältytään suusukko-osan muovi-aineen kuumentumisesta syntyviltä ongelmilta. Ammatti-ih-miselle on kuitenkin ilmeistä, että tietyissä sovellutus- 12 39342 tapauksissa käytetään sulkuelimiä, joiden kosketuspinnan 82 lämpötila on korkeampi. Kiekon kiinteäksi kiinnittämiseksi suuaukko-osaan tarkoitetun liitoslaitteen lämpötila vast, ominaisuudet valitaan siten, että kosketuspinnan suhteelli-5 sen pitkäaikainen kosketus kiekon kanssa ja sen ja suuauk-ko-osan siitä johtuva kuumeneminen ei aiheuta mitään ongelmia.

Pohjaosaa uudelleenmuotoiltaessa säiliöön kehittyy ylipai-10 netta. Tämän keksinnön eräässä sopivassa rakennemuodossa kiekko (kansi) on joustavasti perää antavaa ainetta, jonka seurauksena ylipaine aiheuttaa sen, että kiekkoon sen keskiosasta muodostuu ulospäin suunnattu pullistuma 72 (vrt. kuv. 7). Jotta varmistuttaisiin siitä, että pohjaosa kyke-15 nee vastustamaan tätä ylipainetta pidetään pohjan muotoi-lutyökalua 20 yläasennossaan (vrt. kuv. 7) niin pitkään kunnes edellä esitetyt kiteytymistasot ovat saavutetut. Tämän jälkeen pohjan muotoilutyökalu ja sulkuelin palautuvat alkuperäisiin asentoihinsa ja säiliö poistetaan 20 pitimestä 50.

Esimerkkinä painevaihteluista keksintöä sovellettaessa ja PET:tä olevia säiliöitä käytettäessä on, että säiliön ylipaineen, pohjaosan uudelleenmuotoilemisen jälkeen, salli-25 taan saavuttaa 0,2 bar ja että säiliön mitat, täyttöaineen ja kiekon välisen tilan koko ja säiliön aineominaisuudet valitaan siten, että kun säiliö jäähtyy pienenee säiliön sisätilan paine noin 0,2 bar, jonka avulla varmistutaan siitä, että säiliön sisällä vallitsee huonelämmössä 30 suurin piirtein sama paine kuin sen ulkopuolella. Täten ulospäin suuntautunut pullistuma 72 häviää kun kiekko palautuu alkuperäiseen muotoonsa (vrt. kuv. 7 ja 8). Tietyissä rakennemuodoissa pohjaosan uudelleenmuotoilun aiheuttama säiliön täyttötilan koon pieneneminen sovitetaan 35 siten, että sen jälkeen kun täyttöaine on jäähtynyt vallitsee säiliössä tietty osittainen tyhjö tai ylipaine. Tämä merkitsee että kannessa (kiekossa) tulee olemaan pysyvä li 13 09342 sisäänpäin suunnattu painauma tai ulospäin suunnattu pullistuma, mikä osoittaa, että sulku on tiivis ja myös että säiliötä ei ole peukaloitu. Tällaisissa sovellutusta-pauksissa käytetään yleensä ulkopuolista suojakantta, joka 5 on mitoitettu siten, että se kestää iskujen tai heilahtelujen aiheuttamia mekaanisia rasituksia säiliötä kuljetettaessa ja käsiteltäessä. Kiekko (sisäkansi) on joustavampi kuin säiliön muu osa josta syystä osittainen tyhjö ei tule aiheuttamaan säiliön suuaukko-osan, sen rungon tai pohja-10 osan deformoitumista, joka deformoituminen aiheuttaisi sen, että kuluttaja hylkäisi pakkauksen kokonaisuutena.

Kuviossa 8 on esitetty säiliö, joka on suljettu täyttöai-neen vielä ollessa lämpimänä, jolloin säiliön pohja sen 15 jälkeen on uudelleenmuotoiltu ja jossa täyttöaineen lämpötila ja uudelleenmuotoiluaste on säädetty siten, että säiliön sisällä ilmenevä paineen pieneneminen yhdessä lämpötilan alenemisen kanssa aiheuttaa sen, että säiliön sulku-laite (kiekko) 70 on palautunut alkuperäiseen muotoonsa ja 20 muodostaa pääasiassa tasaisen kannen.

Pohjan muotoilutyökalun kosketuspinnan lämpötila valitaan tietyissä rakennemuodoissa suhteellisen korkeaksi. Täten on osoittautunut mahdolliseksi PET:n yhteydessä käyttää aina 25 noin 220°C asti nousevia lämpötiloja, so. lämpötila, joka on noin 25°C alle aineen sulamislämpötilan, ja samalla saavuttaa haluttu kiteytymisaste pohjaosan aineen osalta. Tällaisiin korkeisiin lämpötiloihin liittyvä etu on se, että kiteytymisen jälkeen aine on mekaanisesti vakaa hyvin 30 suuriin lämpötiloihin asti.

Edellä oleva selitys koskee tämän keksinnön perustavaa laatua olevia rakennemuotoja. Halutun kapasiteetin saavuttamiseksi täyttölaitteiston osalta sijoitetaan esimerkiksi 35 alusta 40 pyöriväksi täyttöpöydäksi, jossa on useita aukkoja 43 ja niiden kanssa yhdessä toimivia renkaanmuotoisia pitimiä 50.

14 b 9 3 42 Tätä keksintöä ei tulisi rajoittaa edellä selitettyyn ja piirustuksessa esitettyyn, jolloin useat muunnelmat ovat mahdollisia patenttivaatimuksien puitteista poikkeamatta.

l·

Claims (10)

1. Menetelmä hyvän mekaanisen stabiliteetin omaavan säiliön (10) valmistamiseksi, jossa säiliö muotoillaan kiteytyvää 5 muoviainetta olevasta aihiosta (10a), jolloin aihio vast, säiliö käsittää säiliön rungon (12), jossa on suljettu pohjaosa (11a vast. 11) ja suuaukko-osa (13), jossa säiliötä muotoiltaessa aihion pohjaosaa (11a) uudelleenmuo-toillaan mekaanisen muotoilutyökalun (20) avulla säiliön 10 pohjaosaksi (11), jossa mekaanisen muotoilutyökalun (20) kosketuspinnan (22) lämpötila säädetään arvoon, joka on suurempi kuin muoviaineen lasiintumislämpötila (Tg) ja jossa sanottu kosketuspinta saatetaan kosketukseen aihion (10a) pohjaosan (11a) ulospäin suunnatun rajoituspinnan 15 (15) kanssa ja siirtää ainakin aihion pohjaosan osa-aluetta (17) suuaukko-osaa päin, tunnettu siitä, että sanottua osa-aluetta (17) siirretään suuaukko-osaa (13) päin sen jälkeen kun aihio (10a) on täytetty täyttöaineella (60), että mekaaninen muotoilutyökalu on kosketuksessa pohjaosan 20 (11a, 11) kanssa niin pitkän ajanjakson aikana, että säiliön pohjaosassa oleva aine saavuttaa ainakin 15%:n kiteytymisasteen ainakin yhdestä, lähinnä mekaanisen muotoilutyökalun kosketuspintaa olevasta kerroksesta; ja että aihio tai vaihtoehtoisesti säiliö on varustettu 25 tiiviillä sulkulaitteella (70).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että täyttöaine (60) täytetään aihioon (10a) lämpötilassa, joka on korkeampi kuin noin 50°C, sopivimmin 30 korkeampi kuin noin 70®C, ja yleensä korkeampi kuin 90°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aihio (10a) suljetaan kun mekaaninen työkalu (20) on aloittanut, ja yleensä saattanut päätökseen pohja- 35 osan (11a) sanotun alueen (17) pääosan siirron säiliön suuaukko-osaa päin. ie 39342

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mekaanisen muotoilutyökalun (20) avulla suoritettu aihion (10a) pohjaosan (11a) alueen (17) siirto tapahtuu sen jälkeen kun aihio (10a) on suljettu. 5

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säiliö (10) suljetaan sen jälkeen kun mekaaninen työkalu (20) on saattanut loppuun ainakin sanotun alueen (17) siirron säiliön keskiosaa päin. 10

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kosketuspinta (22) siirretään kosketukseen pohjaosan (11a, 11) ulkorajoituspinnan kanssa ennenkuin aihio (10a) vast, säiliö (10) on täytetty täyttöaineella 15 (60).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mekaaninen muotoilutyökalu (20) on kosketuspinnastaan (22) kosketuksessa pohjaosan ulospäin 20 suunnatun rajoituspinnan (15) kanssa pääasiassa kaiken pohjaosassa (11) olevan aineen osalta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mekaanisen muotoilutyökalun kosketuspinta (22) 25 siirretään kosketukseen sanotun alueen (17) pohjaosan (11a, 11. ulospäin suunnatun rajoituspinnan kanssa, jossa sanottu alue rajoittaa pääasiassa amorfista ainetta.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että mekaaninen muotoilutyökalu (20) on kosketuksessa pohjaosan (11a, 11) ulospäin suunnatun rajoituspinnan (15) kanssa niin pitkän ajanjakson aikana, että pohjaosan aine, joka työkalun tullessa kosketukseen pohjaosan kanssa ensimmäisen kerran, on pääasiassa amorfis-35 ta, lämpökiteytyy siinä huomattavassa määrin, että aine, ainakin rajoituspintaa lähinnä olevasta kerroksesta, tulee läpikuultamattomaksi. Il 17 89342

10. Laite hyvän mekaanisen stabiliteetin omaavaa säiliötä (10) muotoiltaessa, joka käsittää suljetun pohjaosan 11, kiteytyvää muoviainetta olevan aihion (10a) uudelleen-muotoilemiseksi, joka käsittää pohjaosan (11a) ja suuaukko-5 osan (13), joka laite käsittää pitimen (50), johon aihio (10a) sijoitetaan ja jossa aihiota pidätetään sen pohjaosaa (11a) uudelleenmuotoiltaessa säiliön (10) pohjaosan (11) muodostamiseksi, joka käsittää mekaanisen muotoilutyökalun (20), jossa on elimiä (26) mekaanisen muotoilutyökalun 10 kosketuspinnan (22) lämpötilan säätämiseksi korkeampaan arvoon, ja laite (21) ainakin aihion (10a) pohjaosan (11a) yhden alueen (17) kanssa kosketuksessa olevan muotoilutyökalun siirtämiseksi aihion suuaukko-osaa päin, tunnettu siitä, että laite sisältyy tai liittyy laitteistoon aihion 15 (10a) täyttämiseksi täyttöaineella (60) ja että muotoi- lutyökalussa (20) on ohjauspinta (27) joka on saatettavissa kosketukseen pitimessä (50) järjestetyn rajoituspinnan (52) kanssa sen jälkeen kun aihio on täytetty täyttöaineella (60). 20