NO761737L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat for fremstilling av sammensveisede gjenstander av et syntetisk materiale, spesieTt en termoplast.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved fremstilling av sveisede gjenstander av et syntetisk materiale, spesielt gjenstander erholdt ved ekstrudering av en rørformig slange av et syntetisk materiale, spesielt en termoplast, fulgt av en sammen-0sveising av selve slangen. Oppfinnelsen angår også et apparat for utførelse av den foreliggende fremgangsmåte.

Det er kjent at det er vanlig å fremstille hule gjenstander, f .eks. flasker eller andre beholdere, ved ekstrudering av en rørformig slange av et syntetisk materiale, idet slangen derefter mottas i en av flere deler , f.eks. to deler, sammensatt form som føres mot hverandre rundt slangen og flatlegger denne på i det minste ett sted for å sammensveise selve slangen som derefter vanligvis utvides ved blåsing.

På grunn av at de krav som for tiden stilles til disse

fla.sker eller hule gjenstander stadig blir strengere, spesielt hva gjelder den mekaniske motstandsdyktighet eller trykkfast-

heten, er det klart at den del av gjenstanden.som utgjøres av denne sveisesone, representerer et svakt punkt som nedsetter gjenstandens samlede "kvalitet.

Denne ulempe forsterkes ytterligere ved at kvaliteten til gjenstandens vegg vanligvis forbedres ved hjelp av forskjellige trekkeprosesser for veggen, mens den del som tilsvarer sammen-sveisingsstedet, av forskjellige tekniske grunner bare strekkes lite eller ikke i det hele tatt.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å unngå disse ulemper og

å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av sammen-

sve..isede gjenstander av'et syntetisk materiale, hvor den sveisede ■ sone har forbedret kvalitet, spesielt hva gjelder homogen:'fasthet og

■ stabilitet.

Det tas ved oppfinnelsen nærmere bestemt sikte på å tilveiebringe sammensveisede gjenstander erholdt ved ekstruder-

ing av en rørformig slange og hvor sonen sammensveiset ved sammenklemming eller flatlegging av slangens vegger har for-

bedret motstandsdyktighet, homogenitet og fasthet.

Det tas ved oppfinnelsen dessuten sikte .på å tilveiebringe

en fremgangsmåte ved fremstilling av sammensveisede gjenstander, som hule gjenstander eller flasker, erholdt ved ekstrudering av

en rørformig slange og med like gode egenskaper som det plast-materiale hvorav de hule gjenstander er laget.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte' ved fremstil-

ling av sammensveisede gjenstander av et syntetisk materiale, spesielt en termoplast, og fremgangsmåten er særpreget ved at sammensveisingen av gjenstanden utføres i en inert gassatmosfære overfor det angjeldende materiale.

Den foreliggende fremgangsmåte utføres fortrinnsvis slik

at de deler av gjenstanden som skal sammensveises, beskyttes av den inerte gassatmosfære når delene lages ved omvandling av plastutgangsmaterialet.

Den anvendte gass er fortrinnsvis nitrogen. Imidlertid

kan andre gasser som er inerte overfor det syntetiske materiale, dvs. som ikke forandrer de kjemiske eller fysikalsk-kjemiske egenskaper til materialets overflate, anvendes.

Det er spesielt fordelaktig å anvende carbondioxyd.

Ifølge en foretrukken ut f ørelsesf orm av deri foreliggende fremgangsmåte ved fremstilling av gjenstander av et plastmateri-ale, f.eks. hule gjenstander, beholdere eller flasker, fra en rørformig slange som er blitt ekstrudert og sammensveiset ved hjelp av sammenklemming, innføres den inerte gass i den rør-formige slange mens denne ekstruderes, slik at slangens inner-

vegg beskyttes, av gassen når slangen kommer ut.av ekstruderings-dysen, idet sammenklemmingen foretas mens slangen fremdeles er beskyttet, og fortrinnsvis straks efter ekstruderingen.

Det er fordelaktig efter at sammenklemmingen er blitt foretatt, at ekspansjonen av den rørformige slange som inneholder, den inerte gass som er blitt innført under ekstruderingen, ut-

føres ved i den sammenklemte del av slange å injisere en betydelig

mengde inert gass under høyt trykk for erholdelse av en hurtig ekspansjon som bevirker at den ekspanderte slange kommer i tett kontakt med den innvendige vegg av en form.

Selv om det innvendige trykk som skyldes innføringen av

den inerte gass under ekstruderingen, er lavt, f.eks. litt høyere enn 1 bar, foretrekkes det. at det anvendes et forhøyet ekspan-sjonstrykk på over 3 eller 4 bar, fortrinnsvis 10-12 bar.

Ifølge en overfladisk fastslåelse har det vist seg at av-kjølingen av overflaten av slangen beskyttet av den gassformige atmosfære øker, utvilsomt på girunn av opphevelse av et over-flatelag som skriver seg fra innvirkning av oxygenet i luften,,

og dette er tilbøyelig til å øke produksjonshastigheten i visse tilfeller og gjør det på den annen side ved visse anvendelser av materialer som er tilbøyelige til å krystallisere, mulig hurtigere oppnå en amorf struktur i plastmaterialet under unn-gåelse av en uønsket krystallisering.

Det fås dessuten ved anbringelsen av det forholdsvis kalde materiale mot formens vegger en forbedret varmeutveksling på

dette trinn, og en utmerket varmeutveksling fås dessuten inne i slangen under ekspansjonen på grunn av den under trykk inn-

førte betydelige mengde inert gass for å sikre ekspansjonen.

Denne gassmengde kan dessuten økes hvis det anvendes en evakuer-ingsåpning for den inerte gass, slik at det under ekspansjonen dannes en kraftig gassirkulasjon eller gasspyling i slangen under ekspansjonen.

Ifølge en spesiell utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte kan den inerte gass innføres i den rørformige slange under ekstruderingen ved å la den strømme tvers gjennom dysens sentrale dor, idet kanalen for dette kan munne ut f.eks. i midten.av doren.

I visse tilfeller, og spesielt ved ekstrudering av en

hengende slange, dvs. som munner ut i atmosfæren med sin åpne

nedre del, er det fordelaktig å rette gassen mot slangens innervegg slik at beskyttelsen forbedres ytterligere, mens den nødvendige gassmengde blir mindre.

Ved ekstrudering av fastholdte slanger, dvs. hvis ende

hele tiden er stengt, kan gasstrømmen gjennom doren reguleres

slik at det fås et lavt innvendig overtrykk som bevirker en svak oppblåsing av slangen, hvorved gassen erstatter luftover-trykket som erholdes på kjent måte under ekstruderingen av slike slanger.

Den foreliggende fremgangsmåte kan også anvendes for fremstilling av hule gjenstander av et termoplastmateriale, hvor det fra et avlangt plastrør kan fremstilles et råemne ved å stenge en av rørets munninger ved å deformere denne munning ved hjelp av ett eller, flere varmemidler for dannelse av en rund fordypning hvori det.oppvarmede og deformerte materiale sammensveises.

Ifølge oppfinnelsen utføres denne deformering ved under hele prosessen å holde det avlange rør i en nitrogenatmosfære eller

i en annen inert gass, slik at gassen beskytter både det avlange

rørs innervegg og yttervegg mot oxydasjon. Den således fremstilte gjenstand kan f.eks. utgjøre et råemne som derefter strekkes ved oppblåsing...

Oppfinnelsen angår også en anordning for utførelse av dén foreliggende fremgangsmåte, omfattende en ekstruderingsdyse med rørformig vegg med en sentral dor, og anordningen er særpreget ved at den i den sentrale dor har minst én åpning som via en kanal gjennom doren står i forbindelse med en kilde for inert gass, f.eks. nitrogen.

.Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet under henvisning

til tegningen som viser et aksialsnitt gjennom en anordning

ifølge oppfinnelsen for fremstilling av.ekstruderte, sammensveisede gjenstander.

På tegningen er vist et ekstruderingshode 4 for fremstil-

ling av beholdere eller hule gjenstander av et termoplastisk materiale. Anordningen omfatter på i og for seg kjent måte en

kanal 1 for tilførsel av varmt termoplastmateriale under trykk og som munner ut i et ekstruderingsmunnstykke méd sylindrisk innervegg 2 som holdes på plass på ekstruderhodet ved hjelp av en skrue 3.

I hodet 4 inne i en utvidelse av kanalen 1 er en dor 5 anordnet som sammen med munnstykket 2 avgrenser en ringformig kanal gjennom hvilken plastmaterialet tilføres som derved ekstruderes i form av en rørformig slange 6 med vertikal akse.

Under hodet 4 og i en viss avstand fra dette som gjør det mulig å oppnå denønskede avkjøling av slangen 6, er en innret-ning for formning-blåsing anordnet som skjematisk er vist som

en form sammensatt at to deler 7 og 8 som kan føres mot hverandre og mot slangens 6 vertikale akse.

Mens formdelene 7 og 8 på i og for seg kjent måte føres henimot hverandre, vil de fange opp en del av slangen som vil klemmes mellom formens to ender slik .at det fås en slangedel 6a som er stengt og omgitt av formen. Denne slangedel blåses derefter opp, f.eks. ved hjelp av en oppblåsingsnål som er ført gjennom slangedelen, inntil denne støter mot formens innervegg som en hul gjenstand.

Det vil forstås at i sonene, som 6b, som er klemt mellom

to deler av formen, vil plastmaterialet sveises sammen. Enkelte av disse sammensveisinger kan, i overensstemmelse med de hule gjenstanders ønskede form, fjernes senere ved avskjæring, men de hule gjenstanders bunn har alltid en sammensveiset sone som utgjør en integrerende del av de hule gjenstander.

Det innføres ifølge oppfinnelsen en rettlinjetnitrogen-

.strøm i den sentralt ekstruderte slange 6 gjennom en ledning 9 gjennom doren 5 fra en annen ledning 10 som munner ut i en kilde for nitrogen, f.eks. i en trykkflaske 11 for nitrogen. På denne måte vil slangens 6 indre 6c fylles med nitrogen med unntagelse av en mindre mengde luft.

Når dette gjøres vil de sammensveisede soners, som 6b,

kvalitet bli sterkt forbedret som nærmere forklart nedenfor.

Utstrømningshastigheten og trykket for nitrogenet som til-føres gjennom ledningen 9, kan fordelaktig avpasses slik at det likeledes i rommet 6c dannes et svakt overtrykk som bevirker at slangen 6 oppblåses svakt og bidrar til slangens f.ormstabilitet. ■.

Dette overtrykk kan være f.eks. ca. 5 g/cm<2>.

Når det istedenfor en ekstruderingsprosess for fremstil-

ling av en fastholdt slange som beskrevet ovenfor, anvendes en ekstruderingsprosess hvor slangens ende kommer ut i luften uten å være fastholdt , vil det forstås at det er nødvendig å øke innstrømningshastigheten for nitrogenet i ledningen 9 for å

hindre luft fra å trenge inn gjennom slangens nedre ende. Det

er for dette formål gunstig å forsyne ledningens 9 munning,

ikke bare med en enkelt åpning inn i slangens indre, men med

flere åpninger anordnet nær slangens ' innervegg for å rette gassen mot innerveggen.

Som et eksempel kan det nevnes at ved hjelp av denne fremgangsmåte er flasker av polyter.efthalat/ethylenglycol blitt fremstilt ved ekstrudering ved en temperatur av 280°C fulgt av en ekspanderende oppblåsing, i de to retninger, av flaskens vegg på 1,5-3 ganger ved en temperatur av ca. 270°C, fra en opprinnelig veggtykkelse på 4 mm til en sluttykkelse på 0,5 mm.

Den ekspanderende oppblåsing fås på grunn av at det inn-føres en blåsenål gjennom slangens vegg på et egnet sted, idet denne nål gjør det mulig å injisere den inerte gass, som nitrogen, under et trykk på ca. 11 bar.

Flakonger fremstilt ved å innføre nitrogen i slangens indre og flakonger fremstilt ved å innføre luft i slangens indre er blitt sammenlignet med hverandre.

Ved bunnen av slangene har denne sammenligning gitt følgende resultat: Den erholdte sammensveising under nitrogen gir en slik homogenitet at en flakong som utsettes for et innvendig spreng-ningstrykk aldri vil gå istykker på nivået for bunnsammensveisingen.

Hvis sammensveisingen er erholdt i nærvær av luft, vil flakongen som utsettes for dette trykk, straks og systematisk gå istykker 'på \ nivået for bunnsammensveisingen.

Istedenfor å foreta oppblåsingen ved hjelp av en innført

nål, kan også andre fremstillingsmetoder anvendes med en kanyle av kjent type for f.eks. injisering av den inerte gass gjennom en del som siden vil danne de hule gjenstanders hals.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av sammensveisede gjenstander av et syntetisk materiale, spesielt en termoplast, karakterisert ved at sammensveisingen av gjenstanden utføres i en gassformig atmosfære som er inert overfor det anvendte materiale.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1>karakterisert ved at de deler av gjenstanden som skal sammensveises, beskyttes av den gassformige atmosfære når de dannes ved om-dannelse av plastråmaterialet,inntil sammensveisingen utføres. ,

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det som inert gass anvendes nitrogen.

4. ' Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den inerte gass innføres i en rørformig slange under ekstruderingen av denne, idet den rø rformige slange derefter områdesveises ved sammenklemning.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at den inerte gass innføres i slangens indre under ekstruderingen av denne ved at den ledes gjennom en sentral dor i ekstruderingsmunnstykket.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, spesielt ved ' ekstrudering av en opphengt slange, karakterisert ved at gassen rettes mot slangens indre.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at innføringen av gassen i slangens indre reguleres slik at det dannes et svakt innvendig overtrykk som bevirker en utvidelse av slangen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at det i den inerte gassatmosfære deformeres et rør-stykke for ved stykkets ende å danne en bunn hvori rørmaterialet sammensveises med seg selv.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-8, karakterisert ved at oppblåsingen av den sammensveisede gjenstand utføres ved i gjenstandens indre å innføre en inert gass under for-høyet trykk.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ve d at oppblåsingen utfø res ved et trykk på over 3 bar, fortrinnsvis 10-12 bar.

11. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1-10, omfattende et ekstruderingshode med en sentral dor og en kanal gjennom doren og som munner ut i slangens indre, karakterisert ved at kanalen står i.forbindelse med en kilde for inert gass under trykk.

12. Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved at kanalen utenfor den sentrale dor er avsluttet med en rekke åpninger som er rettet mot slangens innvendige overflate under ekstruderingen.