NO115511B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for kontinuerlig fremstilling av staver, profiler, rør og lignende lange gjenstander av termoplastiske kunststoffer.

Foreliggende oppfinnelse angår en

fremgangsmåte og apparat for kontinuerlig fremstilling av staver, profiler, rør og

liknende lange gjenstander av termoplastiske kunststoffer som har et kort smelteområde, idet det smeltede stoff kontinuerlig presses ved hjelp av en mateanordning

gjennom en kanal inn i en avkjølt støpe-anordning og idet det størknede stoff kontinuerlig fjernes fra støpeanordningen.

Ved termoplastiske stoffer som har et

kort smelteområde hvor overgangen fra

fullstendig væskeform til fast form oppstår innen et temperaturområde på noen

få grader, slik som tilfellet er for super-polyamider og polyestere (polymetylen-tereftalat), f. eks. i et område på mindre

enn 20° C, støter man på betydelige vanskeligheter. Stoffet kleber i formen og

gjenstandene viser varierende form eller

deres overflate er ikke glatt. Det kan også

oppstå indre hulrom. Når det anvendes

stoffer slik som celluloseacetat hvor det

oppstår en gradvis mykning over et meget

stort temperaturområde støter man ikke

på disse vanskeligheter.

Det er allerede blitt foreslått å presse

smøremidler under høyt trykk inn i støpe-anordningen således at det dannes en

smørefilm mellom veggen i støpeanordnin-gen og det smeltede termoplastiske materiale. Skjønt vanskelighetene for en stor

del unngås på denne måte, har et slikt

system imidlertid den ulempe at det er

vanskelig å beregne doseringen av oljen,

således at det en gang innføres for meget

olje og en annen gang for lite olje.

Foreliggende oppfinnelse lærer at det er mulig å fjerne de ovenfor nevnte vanskeligheter på en forholdsvis enkel måte og å oppnå gjenstander uten sprekker.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse karakteriseres ved at trykket i det smeltede stoff ved slutten av tilfør-selskanalen reduseres til en konstant verdi i området 3—25 atmosfærer, avhengig av formen for den dannede gjenstand og pro-duksjonshastigheten, samtidig som temperaturen i det smeltede materiale holdes konstant på det i det enkelte tilfelle ønskede nivå.

Ifølge en foretrukket utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fø-res det smeltede stoff, før det kommer inn i støpeanordningen, gjennom et rom omgitt av et dårlig varmeledende materiale.

Trykkreguleringen kan utføres ved hjelp av et overløp anordnet i kanalen, idet denne overløpsanordning trer i funk-sjon ved et bestemt trykk, men det foretrekkes å anvende en reduksjonsventil anbrakt i kanalen, idet denne reduksjonsventil er egnet for operasjon ved de temperaturer og det trykk som anvendes.

Temperaturreguleringen utføres fortrinsvis ved hjelp av en temperaturanord-ning anbrakt i kanalen.

Anordningen ifølge oppfinnelsen omfatter en matningsanordning forbundet ved en kanal til en avkjølt støpeanordning, og uttrekningsvalser for uttrekning av det støpte produkt av støpeanordningen, og den karakteriseres ved at det mellom kanalen som fører til støpeanordningen og den nevnte støpeanordning er anordnet et forbindelsesstykke som er fremstilt fra et dårlig varmeledende materiale.

Fortrinsvis har forbindelsesstykket mellom tilførselskanalen og støpeanord-ningen innvendig samme profil som støpe-anordningen.

Som dårlig varmeledende materiale kan man f. eks. anvende glass, polytetra-fluoretylen etc. Det foretrekkes imidlertid å anvende asbestprodukter, slik som Syn-danyo som markedsføres av Turners As-bestos Cement Company.

Oppfinnelsen forklares i det følgende under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1 skjematisk viser en utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen og

fig. 2 og 3 viser utførelseseksempler på trykkreguleringsanordningen.

I fig. 1 er 1 en trakt for tilføring av termoplastisk materiale til en utpresnings-maskin 2, omfattende en matningsskrue 3 som fører kornene til en sone hvor disse korn smeltes. Den nødvendige varme til-føres via en konsentrisk kanal 4. Denne oppvarmning kan også fremkalles ved hjelp av oppvarmningselementer eller på annen kjent måte. Det smeltede material presses inn i en kanal 5. I den første del av kanalen 5 kontrolleres temperaturen i det smeltede materiale ved hjelp av et termometer 6 som viser veggtemperaturen i kanalen 5.

Etter termometeret 6 er det anordnet en trykkreguleringsanordning i kanalen 5 og denne anordning indikeres generelt ved nummer 7.

Fig. 2 viser en trykkreguleringsfrem-gangsmåte hvor en pumpe 8 er forsynt med en etterfølgende overløpsventil 9, idet virk-ningen av pumpen reguleres således at trykket etter pumpen alltid er noe høyere enn trykket ved hvilket overløpet 9 er regulert, således at det alltid passerer en li-ten mengde smeltet materiale gjennom dette overløp 9. Det trykk som er nødven-dig i kanalen 5 måles ved hjelp av en måle-anordning 10.

Overskuddet av smelte som kommer fra overløpet 9 kan opparbeides igjen til korn eller kan mates tilbake til transport-skruen 3.

En annen fremgangsmåte for trykk-regulering er vist i fig. 3. I dette tilfelle omfatter reguleringsanordningen 7 en væskereduksjonsventil 11 som egner seg for de trykk og temperaturer ved hvilken operasjonen utføres. Når det anvendes en slik reduksjonsventil er det ikke nødvendig med noen overløpsanordning og man unn-går derfor nødvendigheten av tilbakefø-ring eller gjentatt smelting av materialet. I reduksjonsventilen 11 er anbragt et ek-sempel 12 som er forsynt med en gjennom-gående boring 13 og i kommunikasjon med dette en boring 14 i lengderetningen av stemplets 12 akse. Den tversgående boring 13 står i forbindelse med en ringformet utsparing i legemet for ventilen 11 idet den nevnte ringformede utsparing 15 kommu-niserer med kanalen 5 for tilførsel av smeltet material. Utsparingen 14 står i forbindelse med kanalen 5 for utladning av smeltet material fra reduksjonsventilen 11. Ventilen 11 er regulert således at så snart som trykket i kanalen 5 etter reduksjonsventilen blir for høyt, beveger stemplet 12 seg oppover og som et resultat lukkes den ringformede utsparing fullstendig eller delvis av stemplet 12. Det trykk ved hvilket stemplet beveger seg oppover er regulert og reguleres ved hjelp av en fjær 16 som ved hjelp av en ring 17 forbundet til en pinne 18 regulerer stillingen av et ek-stra stempel 19. Bevegelsen av stemplet 12 overføres til hjelpestemplet 19 ved hjelp av en varmemotstandsdyktig olje i rom-met mellom de to stempler. En slik varmemotstandsdyktig olje kan f. eks. bestå av organiske polysiloksaner. Trykket måles her også ved hjelp av måleanordningen 10.

Fra kanalen 5 kommer det smeltede material inn i en tempereringsanordning 20 omgitt av et hus 21. Ved hjelp av denne

tempereringsanordning 20 reguleres materialet nøyaktig til den ønskede temperatur. Temperaturen i det smeltede materiale måles før og etter tempereringsanordningen ved hjelp av termometre .22 resp. 23. I dette tilfelle måles også veggtemperaturen. Termometrene 6, 22 og 23, så vel som trykkmåleanordningen 10, kan være regi-streringsanordninger.

Etter å ha forlatt tempereringsanordningen 20, kommer den smeltede masse inn i et rør 24 som er laget av et dårlig varmeledende asbetsmaterial. Etter forbindelsesstykket 24 følger det en sylindrisk støpe-anordning 25, idet denne støpeanordning avkjøles av en kjølevæske som strømmer gjennom en kappe 26. Den størknede stang 27 trekkes ut av smelteanordningen 25 ved hjelp av valser 28 og 29. Diameteren av stangen 27 som forlater støpeanordningen 25 er litt mindre enn diameteren av støpe-anordningen på grunn av krympning ved størkning.

Virkningn av målingene ifølge oppfinnelsen er at på det sted hvor smeltet material størkner i forbindelsesstykket 24 oppstår det ingen gradvis temperaturover-gang. På det sted hvor den første størk-ning finner sted dannes det ikke noen ek-stremt tynn film eller fast material som ville bli presset mot veggen av det smeltede material. Som vist i fig. 1 danner det en relativt tykk overtrekning på det sted hvor den første størkning finner sted( det størknede material i forbindelsesstykket og i støpeanordningen er skravert i fig. 1), idet denne overtrekning beveger seg langsetter støpeanordningen mens den gradvis øker. Dette tykke lag hindrer det smeltede material fra å stoppes mot veggen og i ethvert tilfelle hvis trykket ikke er for høyt. Ved høye trykk beveger den størk-nede masse seg langsetter i rykk og det dannes ikke noe jevnt produkt. Når trykket er for lavt er formen ikke tilstrekkelig fylt og det oppstår sprekker etc.

Når det ble fremstilt staver av Nylon 6, utgjorde temperaturen nær termometeret 6 i alminnelighet 260° C, idet denne temperatur er betydelig høyere, i forbindelse med en glatt operasjon av reguleringsanordningen 7, enn nødvendig for å oppnå et flytende material som egner seg for støpning. Ved termometeret 23 utgjorde temperaturen 225° C og ved termometeret 23 var temperaturen 230° C. Trykket før tempereringsanordningen 20, regulert ved hjelp av reguleringsanordningen 7, avhen-ger av tykkelsen av den stang som skal fremstilles. Følgende tabell viser de betin-gelser som ble anvendt for stenger av for-skjellige størrelser.

Kjølevannet i kjølekappen 26 ble generelt holdt ved ca. 10° C, og temperaturen i stangen 27 som kommer fra støpeanord-ningen 25 var i alminnelighet ca. 60° C.

Også ved fremstilling av stenger fra

andre termoplastiske materialer med et kort smelteområde ble det oppnådd gode resultater når det anvendtes fremgangsmåte og apparatur ifølge oppfinnelsen.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av stenger, profiler, rør og liknende gjenstander av et termoplastisk stoff som har kort smelteområde, idet ter-moplasten ved en konstant temperatur på 15—50° C over sitt smeltepunkt mates kontinuerlig gjennom en tilførselskanal til en støpesone med en temperatur som ligger under smeltepunktet for det termoplastiske stoff og hvorfra det størknede stoff kontinuerlig fjernes fra støpesonen, karakterisert ved .at trykket i det smeltede stoff ved slutten av tilførselskanalen reduseres til en konstant verdi i området 3—25 atmosfærer, avhengig av formen for den dannede gjenstand og produksjonshastig-heten, samtidig som temperaturen i det smeltede materiale holdes konstant på det i det enkelte tilfelle ønskede nivå.

2. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, omfattende en ekstruderingsmaskin som ved hjelp av en tilførselskanal er forbundet med en avkjølt støpeform, og avtrekningsvalser for fjernelse av den støpte gjenstand fra formen, karakterisert ved at tilførselskanalen er forsynt med en trykkreduksjonsventil og en tempereringsanordning og at forbindelsesstykket mellom tilførselskanalen og formen er fremstilt av et dårlig varmeledende materiale.