SE523785C2 - Metod och anordning för att framställa en rörformad behållare med tillslutningsorgan - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 523 785 delen reduceras maximalt ca 4 gånger. Samtidigt förbättras material- egenskaperna hos den rörformade delen, speciellt de mekaniska material- egenskaperna. Behàllarens rörformade del erhåller ändrade material- egenskaper innebärande bl a att materialet i formdelens väggar blir mjukare och lättare formbart än hos kända behållare. Tömningen av fyll- gods ur behållaren underlättas härigenom.

Detta uppnàs medelst den teknik som anges i de kännetecknande delarna av de oberoende patentkraven.

Genom uppfinningen erhàlls en avsevärd materialbesparing vilket leder till att kostnaderna för behállarna kraftigt reduceras jämfört med vad som gäller för rörformade behållare framställda enligt nu känd teknik.

Kostnadsbesparingar av storleksordningen 40 % har uppnåtts.

I de beroende kraven definieras ändamålsenliga utföringsformer av upp- finningen.

Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till ett antal figurer vilka visar i: fig 1 ett ämne erhållet genom sprutformning, fig 2 en behållare bildad genom förlängning av ämnet och fig 3-6 tvärsnitt genom en anordning där anordningen är visad i efter varandra följande framställningssteg av ämnet, fig 7-9 en anordning för formning av ämnet genom förlängning av ämnets rörformade del i olika steg av formningsförloppet, fig 8a,b detaljer i anordningen enligt fig 7-9 för förlängning av äm- nets rörformade del, 20 25 30 35 llIÜ I »till 523 785 :°°:§"¿§ . . . . , n Q n » »c I fig 1 visas ett axiellt längdsnitt genom ett sprutformat ämne 1 inne- fattande en rörformad del 13 och ett anslutande parti 19 innefattande en tömningsöppning 12. Som regel är det anslutande partiet avsmalnande mot tömningsöppningen 12. Den rörformade delen och därmed ämnet är öp- pet i den ände 10 som är motställd tömningsöppningen 12. I sin andra ände 11, dvs i den ände som innefattar tömningsöppningen ansluter den rörformade delen 13 till det avsmalnande partiet 19. Ett tillslutnings- organ 14 ingående i ämnet är visat placerat i en position där det som regel tätande anligger mot materialpartier hos tömningsöppningen 12.

Tillslutningsorganet 14 utgör en integrerad del av ämnet och är via en gàngjärnsliknande led 18 förbundet med den övriga delen av ämnet.

I fig 2 visas ett axiellt längdsnitt genom den behållare 2 som erhålls sedan det i fig 8 visade ämnet förlängts därigenom att materialtjockle- ken hos ämnets rörformade del reducerats under förlängning av den rör- formade delen. Behàllarens rörformade del, bildad av ämnets rörformade del 13, har hänvisningsbeteckningen 23. Ämnets avsmalnande parti 19 tillsammans med till det avsmalnande partiet ledat integrerade till- slutningsorganet 14 påverkas ej av formningsförloppet. Den ände 20 som är motställd tömningsöppningen 12 är fortfarande öppen medan den rör- formade delens andra ände 21 integrerat ansluter till den avsmalnande delen 19. Samtliga delar som ingår i behållaren 2 utgör en enhet hos vilken delarna övergår i varandra utan mekaniska skarvar. Med andra ord materialet i behållaren bildar ett enda materialstycke (en integrerad enhet).

I figurerna 3-6 visas ett snitt genom en sprutform 3 för formning av , plastmaterial till ämnet 1. Sprutformen 3 innefattar en främre del 30, en mellandel 31 och en bakre del 32. Sprutformens delar bildar mellan sig en formningskavitet 34. Figurerna visar sprutformen sedan plastma- terialet tillförts formningskaviteten 34.

Fig 7-8 visar schematiskt längdsnitt genom delar av en anordning för förlängning av det i sprutformen 3 bildade ämnet 1.

I fig 7 är visat den del av anordningen där ämnets 1 rörformade del 13 omges av uppvärmningsorgan 50 som anligger mot den rörformade delens 10 l5 20 25 30 35 aan nu yttre yta. En dorn 51 är som regel införd i ämnet för att stabilisera detta under uppvärmningsförloppet. I vissa utföringsformer anordnas även dornen 51 med organ för temperaturkonditionering av ämnet.

Fig 8 visar ämnet 1 sedan materialet i dess rörformade del 13 passerat en spalt 4 (jfr fig 8a) för reduktion av materialtjockleken under sam- tidig förlängning av ämnet.

Fig 8a och 8b visar i detalj partier av en dragring 40 och av en med dragringen samverkande dragringsdorn 61 när de báda organen är av i fi- gurerna ej visade drivorgan förflyttade till lägen i vilka spalten 4 bildas mellan dragringen och dragringsdornen. Fig 8a visar spalten 4 utan att plastmaterial befinner sig i denna och fig 8b visar ämnets 1 vägg under passage genom den av dragringen 40 och dragringsdornen 61 bildade spalten 4.

Dragringen 40 är i figurerna 8a,b visad i en utföringsform där den är sammansatt av tvâ deldragringar 42,43. Resp dragring är anordnad med en kanal 44,45 för transport av värmetransporterande medium. Dragringen har en mot dragringsdornen 61 vänd styryta 46 mot vilken materialet i ämnet pressas vid passagen genom spalten 4. Styrytan bildar vinkel med dragringsdornens yta 60 och övergår i en i huvudsak parallellt med dragringsdornens yta belägen dragringsyta 41. Denna senare yta utgör spaltens begränsning i det omrâde av spalten där denna är som smalast.

Dragringsdornen är som regel anordnad med kanaler 63 för värmetranspor- terande medium.

Fig 9 visar den av ämnet bildade behållaren 2 sedan ett trimningsorgan 52 skurit bort överflödigt material vid det utdragna ämnets 1 öppna ände 10 (den blivande fyllningsöppningen).

I fig 3 är de tre delar 30,31,32 varav sprutformen 3 är uppbyggd sam- manförda och bildar sprutformens inre hålighet 34 med en form svarande mot den önskade formen hos ämnet. Genom den främre delen 30 löper en kanal 33 vilken mynnar i den inre hàligheten 34 i det område av denna där den blivande behàllarens tömningsöppning 22 bildas. Den inre form- ningskaviteten 34 innefattar tva med varandra förbundna delkaviteter, Islll 10 20 25 30 35 525 785 n na n on nu; ann n n o ä I I i Olli tät! I I 1:59 n ø n n n» den ena 34a för formning av ämneskroppen och den andra 34b för formning av ämnets tillslutningsorgan 14. En formsprutas sprutmunstycke 35 är visat anslutet till kanalen 33. En arm 36 är medelst ej visade drivor- gan förflyttbar till och från det i fig 3 visade utgångsläget. = I fig 4 är sprutformen visad med den främre delen 30 separerad frän den med den bakre delen 32 sammankopplade mellandelen 31. I detta läge är formen öppnad och delar av ämnet 1 blottlagda.

Fig 5 visar armen 36 förflyttad till en position i vilken armen trycker tillslutningsorganet 14 mot ämnets tömningsöppning 12. Under förflytt- ningen fràn ett läge som visas i fig 3 och 4 förs armen till en posi- tion fràn vilken den förflyttar tillslutningsorganet 14 i en sväng- ningsrörelse fràn den position tillslutningsorganet har i fig 4 till den position det har i fig 5.

I fig 6 är sprutformens mellandel 31 förflyttad från ett läge i vilket mellandelen anligger mot den bakre delen 32. Ämnet 1 är avlägsnat fràn den handel 37 som befinner sig inuti ämnet vid sprutformningen av i detta. Armen 36 är förflyttad tillbaka till sin utgängsposition.

Fig 7 visar ämnet 1 placerat mellan ett eller flera uppvärmningsorgan 50. I vissa tillämpningar, särskilt vid stor godstjocklek hos ämnets rörformade del 13 är även en dorn 51 införd i ämnet som regel för att utgöra en kompletterande värmekälla för materialet under uppvärmnings- förloppet. Dornen är som regel anordnad med värmekonditionerande organ, t ex kanaler för ett värmebärande medium.

Fig 8 visar ämnet la sedan en dragring 40 passerat den rörformade delen av ämnet i den axiella riktningen för detta och under reduktion av den rörformade delens materialtjocklek. Dragringen är anordnad för att hos sin mot plastmaterialet vända yta 41,46 hälla en yttemperatur som är inställbar till ett värde inom intervallet ca 50-70 °C.

En dorn (dragringsdorn) 53 är anordnad för att åtminstone delvis be- finna sig inuti ämnet 1. Dragringsdornen bildar med dragringen 40 en spalt 4. Dornen är anordnad för att hälla en yttemperatur som är in- 20 25 30 35 . n ~ n na 523 785 »IDO tion pi ll i! I D00! olol I »lol äts» m Q ~ a a; ställbar till ett värde inom intervallet ca 50-100 °C för den yta hos dornen som för bildandet av spalten 4 är vänd mot dragringen 40.

Spalten 4 har en minsta spaltvidd understigande materialtjockleken hos det sprutformade ämnet. Spaltvidden är belägen inom området 0,1-0,9 mm, företrädesvis 0,13-0,55 mm och i speciella fall 0,13-0,45 mm. Efter passagen av spalten är materialtjockleken hos ämnets rörformade del i . huvudsak överensstämmande med spaltvidden hos den spalt som använts vid reduktionen av tjockleken hos materialet i ämnets rörformade del.

Storleken på förlängningen av den rörformade delen och storleken på re- duktionen anpassas efter de egenskaper som önskas hos den färdiga be- hållaren. Storleken på reduktionen väljs till att ligga inom interval- let 2,5-5,0 gånger, företrädesvis inom intervallet 3,5-4,5 gånger.

Fig 9 visar den färdiga behållaren (jfr fig 2) kvar i slutstationen se- dan en trimning skett av ändområdet hos den axiellt förlängda rörfor- made delen av ämnet 15a. Genom trimningen uppnås en i huvudsak jämn be- gränsningskant av öppningen i det ändområde 20 som är motställt töm- ningsöppningen 12.

Den i fig 2 och 9 visade behållaren 2 har en tunnväggig rörformad del = 23 som har i sin ena ände 20 en öppning vars storlek (tvärsnitt) över- ensstämmer med det inre tvärsnittet för den rörformade delen. Härigenom underlättas tillförandet av fyllgods till behållaren. Förslutningen av den fyllda behållaren efter fyllning sker enkelt medelst ett svets- ningsförfarande, t ex två värmestämplar som värmer upp materialet till sammansmältning. Det tunnväggiga materialet antar snabbt den form som bestäms av formen hos stämplarna, som regel en rak form, och antar snabbt den temperatur som krävs för att materialet skall smälta samman och en tät fog bildas. I sin andra ände 21 har behållaren en form och uppbyggnad som helt överensstämmer med den som ämnet erhåller i samband med att det sprutformas. Den tunna väggen hos behållarens rörformade del medför att materialet är relativt lätt deformerbart och att töm- ningen av behållaren därigenom underlättas. vil!! n l0 l5 20 25 30 525 785 lin IOII i u a n » Q- Föredragna termoplastiska material vid tillämpningen av den ovan be- skrivna tekniken är polypropylen (PP), polyetylentereftalat (PET), polyolefiner (PE) samt vissa termoplastiska elastomerer, t ex sty- renelastomerer (SEBS). Det är för fackmannen uppenbart att tekniken är generellt tillämpbar för allt plastmaterial som har liknande omform- ningsegenskaper, dvs material med egenskaper motsvarande de som erford- ras för att en behållare formas vid tillämpning av den ovan beskrivna tekniken.

Det har överraskande visat sig att för vissa material, t ex polypropy- len (PP), polyetylentereftalat (PET) samt polyolefiner (PE) är det möj- ligt att framställa behållare vars rörformade del har s k "dead fold"- egenskaper. För att uppná sådana egenskaper väljs för behállarens rör- formade del en materialtjocklek inom intervallet 0,1-0,15 mm. Med "dead fold"-egenskaper avses de egenskaper som är kända fràn tuber av alumi- nium, dvs att tuben efter sammantryckning bibehåller sin form. Den áterfjädring som är känd fràn tidigare tuber av plastmaterial undviks således.

"Dead fold"-egenskaper är helt unika egenskaper hos tunnväggade plasttuber. Härigenom säkras en nästan fullständig tömning av tuben vid användning varjämte förhindras att syre/luft dras tillbaka in i tuben i samband med tömningen av tuben.

Ovanstående detaljbeskrivning har endast refererat till ett begränsat antal utföringsformer av uppfinningen, men det inses lätt av fackmannen att uppfinningen inrymmer ett stort antal utföringsformer inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (10)

20 25 30 525 785 n u o u nu . KRAV

1. Sätt att framställa en i huvudsak rörforrnig behållare (2) av plastmaterial, där behållaren är öppen i sin ena ände (20) och i sin andra ände (21) har en tömningsöppning eller mynning, där behållaren mellan sin öppna ände (20) och sin andra ände (21) bildar en i huvudsak cylindrisk vägg (23), där ett tillslutningsorgan utgör ett med den andra änden integrerad del och där vid framställning av behållaren ett ämne sprutas i en formsprutningsform (3), k ä n n e te c k n a d av att plastmaterialet tillförs i smällt tillstànd till formsprutningsformen (3) och däri bildar ett ämne (1) innefattande en ämneskropp (15) med en vid sin ena ände (11) öppen rörformig del (16) och vid sin andra ände (10) är försedd med en öppning (12) som bildar tömningsöppning eller mynning i den framtida behållaren; att vid tillförsel av plastmaterialet till formsprutningsformen framställs ett tillslutningsorgan (14) som äri ett stycke med den andra änden (10) av ämneskroppen (15) och som framskjuter från den andra änden (10) på kroppen, varvid förslutningsorganet bildar förslutningsanordningen (24) på den framtida behållaren; att efter bildandet av ämnet, den rörformiga delen (16) av ämneskroppen (15) placeras i en ringformig spalt (4) under reduktion av materialtjockleken hos den rörformiga delen(16); att storleken av reduktionen uppgår till mellan 2,5 och 5,0 gånger, företrädesvis i området mellan 3,5 och 4,5 gånger; att vid passagen av spalten (4) bildas en förlängd ämneskropp (15a); att den förlängda ämneskroppen avskärs vid sin ände (10) motstående tömningsöppningen eller mynningen (12) för bildande av en huvudsakligen likformig kant varigenom behållarstommen (25) färdigställs, och att, vid borttagningen av ämnet (1) från formsprutningsformen (3) en mekanisk anordning (36) förskjuterförslutningsorganet (14) till en position i vilken alla delar av förslutningsorganet (14) är belägna på ett avstånd från den geometriska centrumaxeln (17) hos ämnet vilket som mest uppgår till avståndet mellan den geometriska centrumaxeln (47) hos spalten och spaltens begränsningsyta (41) som är belägen mest proximalt sagda geometriska centrumaxel.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at av att åtminstone en del av materialet i den rörformiga delen pà ämnet är, genom anliggning mot en varm 20 30 n o v . .n 523 785 °l mekanisk yta, temperaturjusterad till en förhöjd temperatur innan den rörformiga delen (16) av ämneskroppen förs genom spalten (4).

3. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att spaltbredden hos spalten (4) väljs så att materialtjockleken hos ämnets (15) rörformiga del efter passagen av spalten är i storleksordningen mellan 0,1 och 0,9 mm, företrädesvis mellan 0,13 och 0,55 och i speciella fall i området mellan 0,13 och 0,45 mm.

4. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n at av att vid framställning av behållaren (2), materialet i ämnets (1) rörformiga del (13) ges reducerad tjocklek som är anpassad till materialet i fråga, medförande att materialet erhåller "dead fold”-egenskaper.

5. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n at av att tjockleken hos materialet i ämnets (1) rörformiga del (13) vid bildande av behållaren (2) reduceras till ett värde i området mellan 0,1 och 0,15 mm.

6. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n at av att den rörformiga delen är huvudsakligen cirkulär till sin form.

7. Anordning för att realisera sättet enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en sprutforrn med ett sprutmunstycke (35), en form (3) innefattande två delkaviteter (34a,b), en dragring (40) som omger en spindel (61) och bildar en spalt (4) mellan sig själv och spindeln och drivdon för relativ förskjutning av dragringen (40) och spindeln (61) i spindelns längdriktning under bibehållandet av dimensionerna hos den mellan dragringen och spindeln befintliga spalten (4).

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att delarna (35,3, 34a,34b,40,61) innefattas i anordningen som bildar en sammansatt enhet.

9. Behållare (2) av plastmaterial framställd genom omformning av ett formsprutat ämne (1) i vilket behållaren innefattar en rörformig del (23) och en del (19) som är i ett stycke därmed och innefattar en tömningsöppning eller mynning 5 525 785 lO (12), k ä n n e t e c k n a d av att materialet i den rörformiga delen (23) har en tjocklek som ligger i området mellan 0,1 och 0,15 mm.

10. Behållare enligt krav 9 vid vilken den rörformiga delen huvudsakligen är cirkulär till sin form.