NL8105619A

NL8105619A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een kunststofvoortbrengsel, alsmede kunststofvoortbrengsel.

Info

Publication number: NL8105619A
Application number: NL8105619A
Authority: NL
Original assignee: Wavin Bv
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1981-12-14
Publication date: 1983-07-01
Also published as: AU9147782A; FI824285L; BR8207285A; JPS5937210B2; FI824285A0; ZA829124B; DK555182A; EP0081883A2; JPS58108107A

Description

. A

Körte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een kunststof voortbrengsel, alsmede kunststof-voort brengsel.

Door Aanvraagster wordt als uitvinder genoemd de heer W. Cancrinus.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofvoortbrengsel door tenminste een gedeelte van een kunststof voorvormling te plaatsen tegenover een matrijswand en tenminste een gedeelte van de kunststofvoorvormling door middel van 5 een mediumdruk tegen de matrijswand te brengen·

Een dergelijke werkwijze voor het vervaardigen van bijvoorbeeld mofeinden aan kunststofbuizen is algemeen bekend· Hiertoe wordt een te vervormen einde van een kunststofbuis van thermoplastische kunststof verhit tot boven de vervormingstemperatuur, bijvoorbeeld 110°C 10 voor polyvinylchloride, waarna men vervolgens op afstand van het vrije einde van het te vervormen gedeelte van de kunststofbuis een het inwendige van de kunststofbuis afsluitend schot aanbrengt en vervolgens door inleiden van een gas of vloeistof onder druk het verwarmde eindgedeelte van de kunststofbuis tot een mof vervormt. Deze 15 inwendige mediumdruk voor het vormen van de mof wordt verkregen door geleidelijke drukopbouw·

Deze bekende werkwijze heeft het bezwaar dat de voor het vervormen van het in vervormbare toestand gebrachte kunststofbuisgedeelte benodigde vervormingstijd betrekkelijk lang is, waardoor de produk-20 tie aan gerede produkten aanzienlijk beperkt wordt en meestal beneden de gewenste waarde ligt, vooral bij het vormen van moffen aan kunststofbuizen. Bovendien zijn de verkregen moffen inhomogeen, waardoor men gedwongen is grote wanddikten toe te passen om een mof met de gewenste sterkiteeigenschappen te verkrijgen.

25 De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen waarbij men vrijwel momentaan de gewenste vervorming van een kunststofvoor-vormling kan bereiken doordat men op het te vervormen gedeelte een mediumdrukgolf laat inwerken die vrijwel momentaan het te vervormen gedeelte tegen de matrijswand aanslaat.

8105319 S- ':v \ -2-

Bij toepassing van .een dergelijke mediumdrukgolf kan men zeer snel een mof aan een kunststofbuis vormen, doch vanzelfsprekend is de uitvinding niet tot dit aspect beperkt. De verkregen mof bezit bovendien zeer homogene eigenschappen en een verschillend krimpge-5 drag in vergelijking met de op bekende wijze door vervorming van kunststoffen gevormde moffen.

Onder momentaan wordt hier verstaan een tijd van minder dan 0,5 sec, bij voorkeur minder dan 0,2 sec. Meer in het bijzonder wordt onder momentaan een tijd verstaan van minder dan 0,1 sec, bij voor-10 keur minder dan 0,02 sec.

Het is aan te bevelen om het te vervormen gedeelte op de voor de betreffende kunststof gebruikelijke vervormingstemperatuur te brengen.

Een voorkeursuitvoeringsvorm onderscheidt zich doordat men bij 15 een open, te vervormen cylindervormig gedeelte, de mediumdrukgolf zodanig iaat inwerken dat een eindgedeelte van het te vervormen gedeelte met de matrijswand gaat samenwerken onder afsluiting van een opening of alle openingen bij inwerkén van een mediumdrukgolf. Bij een matrijswand die via een of meer openingen met de omgeving in verbin-20 ding staat zullen bij toepassing van de laatstgenoemde maatregel de opening of openingen in de matrijswand direkt afgesloten worden, waardoor het medium van de drukgolf niet uit de matrijs kan wegstromen. Een matrijswand die via een of meer openingen met de omgeving in verbinding staat bied£egrote voordeel dat zich geen luchtlaag op 25 de binnenzijde van de matrijswand kan vormen, die bij inwerking van de mediumdrukgolf het aanslaan van het te vervormen gedeelte tegen de matrijswand zou verhinderen.

Een bijzonder voordelige maatregel volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat men het vervormde kunststofvoortbrengsel direkt na 30 zijn vervorming van de matrijswand verwijdert en laat afkoelen. Gebleken is namelijk, dat men op deze wijze gevormde kunststofvoort-brengsels, in het bijzonder moffen aan kunststofbuizen, nog in de hete toestand van de matrijswand kan verwijderen en in de omgeving kan laten afkoelen zonder nadelige krimpverschijnselen, wat betekent, 8105619 -3- o « dat de cyclustijd aanzienlijk vergroot kan worden.

Doelmatig is de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het te vervormen gedeelte van de voorvormling verwarmd wordt tot een temperatuur boven de glasovergangstemperatuur van de kunststof.

5 Bij gebruik van een thermoplastische kunststof, in het bijzon der een polyalkeen, meer in het bijzonder polypropeen, verwarmt men het te vervormen gedeelte tot boven 135°C.

Bij voorkeur werkt men met een mediumdrukgolf die afkomstig is van een medium met een druk van tenminste 10 atm., bij voorkeur boven 10 25 atmosfeer, terwijl het medium bij voorkeur een gasvormig medium is.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van een kunststofvoortbrengsel volgens de werkwijze der uitvinding, omvattende een matrijs met een uitsparing voor het vormen van een vervormd gedeelte aan een kunststofvoorvormling, als-15 mede middelen voor het opwekken van een mediumdruk in een gebied tegenover de wand van de uitsparing, die gekenmerkt is doordat de inrichting voorzien is van middelen om op het te vervormen gedeelte van een kunststofvoorvormling een mediumdrukgolf te kunnen laten inwerken die vrijwel momentaan het te vervormen gedeelte tegen de 20 matrijswand aanslaan.

Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een kunststofvoortbrengsel, verkregen door tenminste een gedeelte van een kunststofvoorvormling door middel van een mediumdruk tegen een matrijswand te brengen, welke gekenmerkt is doordat het vervormen plaatsgevonden 25 heeft door inwerken van een medriumdrukgolf waardoor vrijwel momentaan het te vervormen gedeelte tegen een matrijswand aangeslagen is.

Dergelijke kunststofvoortbrengsels zijn duidelijk te onderscheiden van de tot nu toe bekende kunststofvoortbrengsels door hun grotere homogeniteit en verschillend krimpgedrag van de vervormde gedeelten 30 in vergelijking met de op andere wijze gevormde kunststofvoortbrengsels·

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een uit-voeringsvoorbeeld met behulp van de tekening, waarin: - Fig. 1 een doorsnede toont van een, een kunststofbuisdeel omge- 8105519 # *c -4- vende matrijs, alsmede een nog niet vervormde kunststofbui*, en - Fig. 2 dezelfde toestand als in fig* 1, doch met een kunststof-buis welke vervormd is·

In fig. 1 is een matrijs 1 weergegeven met matrijsgedeelten la 5 en 1b die een matrijswand 1c begrenzen. De matrijswand 1c vormt een vormruimte 2 met een vormruimtëwand 10 voor het vormen van een mof aan het einde van een kunststofbuis 7, welke mof weergegeven is met het verwijzingscijfer 3.

Om te voorkomen dat zich op de buitenzijde van een kunststof-10 buis 4 een luchtlaag handhaaft waardoor de gewenste vervorming niet zou optreden, zijn de matrijsgedeelten voorzien van ringvormige ope-ningen 5 die een vrije verbinding waarborgen tussen de binnenzijde van de matrijswand en de omgeving*

Nabij het vrije einde 6 van het tot de mof 3 te vervormen eind-15 gedeelte van de kunststofbuis 7 bevindt zich een kamer 8, welke kan uitmonden via opening 9 in de vormruimte 2 bij geopende stand van afsluitorgaan 11.

Via leiding 12 kan de kamer 8 gevoed worden door middel van een compressor 16 verkregen met druklucht uit een drukluchtvoorraadvat 13. 20 De druk in het luchtdrukvoorraadvat 13 bedraagt tenminste 10, bij Voorkeur 25 tot 35 atmosfeer overdruk. In het onderhavige geval werd een druk toegepast van 30 atm. overdruk in kamer 8.

Dit betekent dat bij het openen van het afsluitorgaan 11 ook momentaan dezelfde druk uitgeoefend wordt op het gedeelte 14 van de 25 kunststofbuis 7, waardoor dit gedeelte 14 vervormd wordt en aanleiding geeft tot vorming van de mof 3, in een periode van 0,02 sec. De uit kamer 8 ontwijkende druklucht verspreidt zich vervolgens in de richting van de pikl maar het andere einde 14a van het te vervormen gedeelte 14 van de kunststofbuis 7, waardoor een gerede mof ontstaat. 30 De druk in de vormruimte 2 bedraagt na de vervorming nog 22 atmosfeer.

Voor het vervormen wordt het te vervormen gedeelte bij polypro-peen verhit tot ongeveer 140°C. De vervormingstemperatuur bedraagt bij polyvinylchloride in het algemeen 110 tot 140°C.

Voor zacht polyetheen ligt de vervormingstemperatuur in het al- 8105619 ^ * -5- gemeen tussen 105 en 110°C.

Voor hard polyetheen worden vervormingstemperaturen aangehouden van 130 tot 135°C, bij welke temperatuur de kunststof in de rubber-elastische toestand verkeert.

5 Voor poiymethylmethacrylaat ligt de vervormingstemperatuur tus sen 140 en 170°C.

De kamer 8 kan van het drukluchtvoorraadvat 13 afgesloten worden door middel van afsluiter 15.

De kamer 8 bezit voor het vervormen van een polypropeenbuis van 10 50 mm diameter een volume van 200 tot 500 cm3, doch vanzelfsprekend is de uitvinding niet tot het gebruik van een dergelijke kamer beperkt.

Het bijzonder voordeel bestaat het kunststofvoortbrengsel uit een polyalkeenmateriaal, in het bijzonder polyetheen of polypropeen. VOORBEELD I

15 Een polypropeenbuis met een diameter van 50 mm en een wanddikte van 2 mm wordt verhit tot 140°C en in de inrichting volgens fig. 1 geplaatst. De kamer 8 met een inhoud van 250 cm3 wordt bij gesloten stand van afsluiter 11 gevuld met druklucht van omgevingstemperatuur (ongeveer 21°C) en een druk van 30 atmosfeer overdruk.

20 Hierna sluit men de toevoer 15 naar kamer 8 en opent snel afslui ter 11.

In minder dan 0,1 sec, in het algemeen 0,02 sec,wordt de mof 3 gevormd, waarna men direkt de buis met mof 3 van de matrijswand verwijdert. Bij afkoelen aan de lucht zonder verdere ondersteuning 25 krimpt de gevormde mof niet, 8105619

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofvoortbrengsel door tenminste een gedeelte van een kunststofvoorvormling te plaatsen tegenover een matrijswand en tenminste een gedeelte van de kunststofvoorvormling door middel van een mediumdruk tegen de ma- 5 trijswand te brengen, met het kenmerk, dat men op het te vervormen gedeelte een mediumdrukgolf laat inwerken die vrijwel momentaan het te vervormen gedeelte tegen de matrijswand aanslaat·

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een mediumdrukgolf het te vervormen gedeelte in minder dan 0,2 sec, bij voor- 10 keur in minder dan 0,02 sec tegen de matrijswand aanslaat.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het te vervormen gedeelte op tenminste 50°C verwarmt, bij voorkeur tot boven ongeveer 75°C.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men het 15 te vervormen gedeelte op de voor de betreffende kunststof gebruikelijke vervormingstemperatuur brengt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat voor poly-preen het te vervormen gedeelte tot boven 135°C verwarmd wordt.

6. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het te 20 vervormen gedeelte verwarmd wordt tot een temperatuur boven de glas- overgangstemperatuur van de kunststof.

7. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men werkt met een medriumdrukgolf die afkomstig is van een medium met een druk van tenminste 10 atmosfeer, bij voorkeur 25 boven 25 atmosfeer. 1 8105619 Werkwijze volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de binnenzijde van de matrijswand tenminste op één punt in open verbinding staat met de omgeving. -7-

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de binnenzijde van de matrijswand door één of meer ringvormige openingen met de omgeving in open verbinding staat,

10, Werkwijze volgens conclusie 1-9, met het kenmerk, dat het medium 5 van de mediumdrukgolf gasvormig is, welk gasvormig medium direkt inwerkt op de kunststofvoorvormling,

11, Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat men bij een open, te vervormen cylindervormig gedeelte, de mediumdrukgolf zodanig laat inwerken dat een eindgedeelte van het te vervormen gedeel- 10 te met de matrijswand gaat samenwerken onder afsluiting van een opening of alle openingen bij inwerken van een mediumdrukgolf.

12. Werkwijze volgens conclusie 1-11, met het kenmerk, dat men het vervormde kunststofvoortbrengsel direkt na zijn vervorming van de matrijswand verwijdert en in vrije toestand laat afkoelen· 15 13, Werkwijze volgens conclusie 1-12, met het kenmerk, dat de kunststof een thermoplastische kunststof, in het bijzonder een polyalkeen is.

14, Inrichting voor het vervaardigen van een kunststofvoortbrengsel onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1-13, omvattende 20 een matrijs met een uitsparing voor het vormen van een vervormd gedeelte aan een kunststofvoorvormling, alsmede middelen voor het opwekken van een mediumdruk in een gebied tegenover de wand van de uitsparing, met het kenmerk, dat de inrichting voorzien is van middelen om op het te vervormden gedeelte van een kunststofvoorvormling een 25 mediumdrukgolf te kunnen laten inwerken die vrijwel momentaan jaarT het te vervormen gedeelte tegen de matrijswand aanslaan,

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat organen voor het afsluiten van het inwendige van een kunststofvoorvormling en het opwekken van een ..mediumdrukgolf in het inwendige van de uit- 8105019 -8- V Ή» sparing van de matrijs gelegen zijn.

16. Inrichting volgens conclusie 14 of 15, met het kenmerk, dat de binnenzijde van de matrijs via tenminste een wanddoorboring met de omgeving in verbinding staat.

17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat bij een cylindervormige matrijs de wanddoorboring(en) ringvormig zijn.

18. Inrichting volgens conclusie 14 tot 17, met het kenmerk, dat de inrichting een orgaan omvat voor het vormen van een gasvormig medium onder druk.

19. Kunststofvoortbrengsel verkregen door tenminste een gedeelte van een kunststofvoorvormling door middel van een mediumdruk tegen een matrijswand te brengen, met het kenmerk, dat het vervormen plaatsgevonden heeft door inwerken van een mediumdrukgolf waardoor vrijwel momentaan het te vervormen gedeelte tegen een matrijswand aangeslagen is.

20. Kunststofvoortbrengsel volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat het kunststofvoortbrengsel uit een thermoplastische kunststof, in het bijzonder een polyalkeen, bestaat. 8105619