FI74653C - Saett att framstaella ett roerformat element och anordning haerfoer. - Google Patents

Description

7465 3

Menetelmä putkimaisen kappaleen valmistamiseksi sekä laite tätä varten - Sätt att framställa ett rörformat element och anordning härför Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta putkimaisen 5 kappaleen valmistamiseksi polyetyleenitereftalaatista tai sitä vastaavista kestomuoveista lähtemällä putkimaisesta aihiosta, joka on amorfista ainetta. Kappaleessa on yksi tai useampia lieriömäisiä ainesosia, joissa aihion ainepaksuutta on yhdessä tai useammassa muotoiluvaiheessa pienennetty noin 10 kolmannekseen aineen alkuperäisestä paksuudesta polyetylee-nitereftalaatin ollessa kyseessä. Eräissä sovellutuksissa on ainepaksuutta pienennetty kappaleen koko pituudelta. Niillä alueilla, joissa seinämäpaksuutta on pienennetty, on aine aksiaalisesti orientoitu ja sillä on, polyetyleenitereftalaa-15 tin osalta noin 30% alittava, tavallisesti suuruusluokaltaan 10 - 25%:n kiteytyminen. Aineen lähtölämpötila on muotoiltaessa sopivimmin lasiutumislämpötilan (TG) alapuolella ja muotoilu tapahtuu säätämällä aineen lämpötilaa muotoilu-alueella, jossa aineella on kosketuspintoja ulompaa vetoren-20 gasta ja/tai sisempää muotoiluelintä vasten.

Patenttihakemuksesta SE 7905043-1 on ennestään tunnettua sellainen kappale, jonka sopivimmin keskeisen osan seinämä-paksuutta on pienennetty noin kolmannekseen aineen alkuperäisestä paksuudesta. Pienentäminen saadaan aikaan siten että 25 putkimainen aihio, aineen lähtölämpötilan ollessa lasiutumislämpötilan (TG) alapuolella, kiinnitetään kummastakin päästään kahden leuan väliin, jotka sitten siirretään toisistaan poispäin. Antamalla aineen lämpötilan olla rengasmaisella alueella korkeampi kuin ympäröivän aineen lämpötilan, saa-30 daan osoitus aloituskohdasta, josta pienentäminen aloitetaan vetovaiheessa. Eräissä sovellutuksissa stabiloidaan kappaleen sisäläpimitta sisäkaran avulla. Tunnetun menetelmän avulla saadaan kappale, jossa aine on aksiaalisesti orientoitunut ja jonka kiteytyminen alittaa noin 30%, ja 2 7465 3 on tavallisesti suuruusluokkaa 10 - 25%.

Ruotsalaisesta patenttihakemuksesta 7905045-6 on tunnettua vaikuttaa ulkopuolisen elimen avulla putkimaiseen aihioon ainepaksuuden pienentämiseksi. Elimenä on yksi tai useam-5 pia rullia, jotka asettuvat aihion uiko- ja/tai sisäpintaa vasten niin suurella paineella että paksuus pienenee halutulla tavalla kun aineen lähtölämpötila alittaa lasiutumisläm-pötilan. Ulompaa elintä siirretään aihion kehän suunnassa ja samalla aihion aksiaalisuunnassa. Myös tällä tekniikalla 10 saadaan kappale, jossa niillä alueilla, joissa ainepaksuut-ta on pienennetty, kiteytyminen on alle 30% ja suuruus luokkaa 10 - 25%. Sitävastoin ei aine ole yhtä selvästi orientoitunut aihion aksiaalisuunnassa kuin edellisessä kappaleessa selostettua menetelmää sovellettaessa.

15 Edellä selostettujen keksintöjen mukaan saadaan eräissä sovellutuksissa kappaleita, jotka eroavat toisistaan venytetyn ja ei-venytetyn aineen välisellä ylimenoalueella. Tämä asiantila syntyy esimerkiksi silloin kun putkimaisen aihion keskeistä osaa venytetään kun aihioaineen lähtölämpötila on 20 alle lasiutumislämpötilan (TG) ja venytetty aihio jaetaan kahteen osaan kahden erillisen kappaleen muodostamiseksi. Erilaisuus johtuu siitä että toisessa kappaleessa on venytyksessä aikaansaadun juoksevuusalueen alkuvyöhyke, kun taas saman alueen loppuvyöhyke on toisessa kappaleessa.

25 Kun SE 7905043-1 mukaista keksintöä sovelletaan, muodos tetaan normaalisti rengasmainen ylimenovyöhyke venytetyn ja ohuemman aineen tai ei-venytetyn ja paksumman aineen välille, jossa aineen pinta ylimenovyöhykkeessä muodostaa noin 45°reen kulman venytetyn tai ei-venytetyn aineen pin-30 tojen välillä. Vedettäessä muodostuu joskus aksiaalisesti siirtyneitä pitsimäisiä alueita pääasiassa rengasmaiseen ylimenovyöhykkeeseen, jotka yleensä aiheuttavat sen että valmiste jää haaskioksi.

Nyt ko. keksintö koskee menetelmää ja laitetta putkimais-35 ten kappaleiden valmistamiseksi, joissa on seinämäosia,

II

3 74653 joissa polyetyleenitereftalaatin osalta alkuperäinen paksuus on pienentynyt noin kolmannekseen, jossa aine on orientoitunut pääasiassa vain kappaleen aksiaalisuuntaan ja jossa ki-teytyminen alittaa arvon noin 30%, ollen sopivimmin arvoltaan 5 10 - 25% ja jossa aineen mainitun orientoitumisen kautta syn tynyt kiteytyminen on enintään noin 17%. Aine on lisäksi näillä alueilla orientoitunut pääasiassa aihion pituussuuntaan.

Keksinnön mukaan aikaansaadaan suurempi nopeus aineen paksuutta pienennettäessä kuin aikaisemmin tunnetussa teknii-10 kassa. Lisäksi ylimenovyöhyke seinämäpaksuudeltaan alkuperäisen aineen ja pienennetyn aineen välillä saa aina etukäteen määrätyn muodon, samalla kun niiden osien pituus, joissa sei-nämäpaksuus on pienentynyt, aina on tarkasti määritelty johtuen siitä että aihion muotoilu on mekaanisesti ohjattu itse 15 ylimenovyöhykkeessä. Esimerkiksi kun valmistetaan kappale kahdeksi toisiaan vasten tarkoitetuksi esimuotokappaleeksi ja kun lähdetään putkimaisesta aihiosta, tulee lisäksi val-mistusnopeus kaksinkertaiseksi, koska veto alkaa keskivyöhyk-keestä ja jatkuu tästä samanaikaisesti putken molempia päitä 20 kohti. Kun muodostettu kappale on katkaistu ja katkaistut osat on suljettu, saadaan kaksi esimuotokappaletta, joissa paksuu-seltaan alkuperäisen aineksen ja paksuudeltaan pienennetyn aineksen välisellä ylimenovyöhykkeellä on aina ennakolta määrätty muoto ja jolla aineksella on ominaisuudet, jotka ovat samat kaikissa esimuotokappaleissa.

Nyt ko. keksinnön mukaan on myös mahdollista aikaansaada sellainen kappale, jossa aineksen paksuutta on pienennetty kappaleen koko pituudelta tai kappaleen yhdessä tai useammassa lieriömäisessä osassa. Elementtinä on molemmista päis-30 tään avoin putki tai tietyissä sovellutuksissa toisesta päästään suljettu putki. Kappale on sopivimmin tarkoitettu muotoiltavaksi astiaksi, jolloin jokaisesta kappaleesta muodostetaan joko yksi ainoa astia tai useita astioita. Viimeksi mainitussa tapauksessa kappale jaetaan useihin osiin jotka 35 sitten muotoillaan astioiksi.

74653 4

Keksinnön mukaisen kappaleen valmistamiseksi lähdetään polyetyleenitereftalaattia tai sentapaista kestomuovia olevasta putkimaisesta aihiosta, jossa aine on amorfisessa olomuodossa. Yhdessä tai useammassa peräkkäisessä vaiheessa ai-5 hion ainepaksuutta pienennetään, esimerkiksi polyetyleeniteref talaatin ollessa kysymyksessä noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta. Pienentäminen tapahtuu joko aihion koko pituudelta tai aihion yhdessä tai useammassa kohdassa. Eräissä sovellutuksissa käytetään tällöin vetorengasta, jon-10 ka sisäkehä on sopeutettu aihion ulkokehään siten että veto-rengas aihion aksiaalisuuntaan siirrettäessä aikaansaa ainepaksuuden pienentämisen. Aineella on tällöin välittömästi ennen paksuuden pienentämistä lämpötila, joka on aineen lasiutumislämpötila-alueella tai alittaa sen, josta lämpö-15 tilasta seuraavassa käytetään lyhennettä TG, ja sopivimmin lämpötila joka eroaa TGrstä enintään 15°C. Vaikkakin keksinnön tuottama tekninen teho saadaan huomattavasti alhaisemmassa lämpötilassa, on eduksi käyttää TG:n lähellä olevaa lähtö-lämpötilaa, esimerkiksi sellaista joka alittaa TG:n 1 - 3°C: 20 11a, koska tällainen aineksen lähtölämpötila tekee mahdolli seksi sen että vetorengasta voidaan siirtää nopeasti. Eräissä sovellutusesimerkeissä vetorengas toimii yhdessä aihion sisällä olevan sisemmän muotoiluelimen kanssa, jolloin sisemmän muotoilue1imen ulkopinta on sopeutettu aihion sisä-25 pinnan mukaan. Joissakin muissa sovellutuksissa käytetään vain sisempää muotoiluelintä. Kun vetorengasta ja/tai sisempää muotoiluelintä siirretään aihion aksiaalisuunnassa pienenee aihioaineksen paksuus sen ollessa kosketuksessa vetorenkaan ja/tai muotoiluelimen kanssa. Muotoiluvaiheen 30 aikana muodostuu ylimenovyöhyke alkuperäisen ainepaksuuden ja pienennetyn ainepaksuuden välillä, joka ylimenovyöhyke jatkuvasti siirtyy aihion aksiaalisuunnassa. Ylimenovyöhyk-keen aines pidetään muotoiluvaiheessa lähellä TG:tä olevassa lämpötilassa johtamalla lämpöä vetorenkaaseen ja/tai put-35 kimaisen aihion sisässä olevaan elimeen. Eräissä sovellutuk- 5 7465 3 sissa annetaan kuitenkin ylimenovyöhykkeessä olevan aineksen lämpötilan nousta yli TG:n enintään 30°C, sopiviminin enintään 15°C.

Eräissä sovellutuksissa jäähdytetään aines ylimenovyö-5 hykkeen kohdalla TG:n alittavaan lämpötilaan välittömästi sen paksuuden pienentämisen jälkeen.

Keksinnön mukaan on mahdollista aikaansaada kappale, jossa on ainesosia, joissa orientoituminen on pääasiassa mono-aksiaalinen ja pienennetty seinämäpaksuus ja jonka ulkokehä 10 on pienentynyt ja/tai jonka sisäkehä on suurentunut verrattuna aihion vastaaviin ainesosiin.

Siinä tapauksessa että aihion päiden välisillä alueilla on saatava aikaan osia, joiden seinämäpaksuus on pienempi, aloitetaan paksuuden pienentäminen puristamalla yksi tai 15 useampi kehän suuntainen ura aihion seinämään samalla kun aihiota vedetään aksiaalisuunnassa ulomman elimen avulla. Urissa seinämäpaksuus pienenee vedettäessä noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta samalla kun aihio pätenee aksiaalisesta. Aihion seinämän paksuuden pienentäminen tämän jäl-20 keen tapahtuu siten että vetorengas sijoitetaan mainittuun tai mainittuihin uriin ja sitä siirretään aihion akselin suunnassa. Eräissä sovellutuksissa käytetään kahta rengasta, jolloin lähtemällä tietystä urasta seinämän paksuuden pienentäminen tapahtuu samanaikaisesti aihion molempia päitä kohti. 25 Siinä tapauksessa että aihion toinen pää on suljettu ja kun seinämän paksuutta on pienennettävä suljetun pään kohdalla, siirretään vetorengasta mieluimmin suljetusta päästä vastakkaista päätä kohti. Eräissä tapauksissa paksuutta pienennetään tällöin aihion koko pituudelta.

30 Niissä sovellutuksissa kun aihiona on molemmista päis tään avoin putki, suljetaan se eräissä tapauksissa paksuuden pienentämisen jälkeen lämmittämällä ainetta kappaleen toisessa päässä, jonka jälkeen aine puristetaan kokoon muotissa joka on esimerkiksi maljamainen. Patenttijulkaisussa 35 DE PS 1 704 119 esitetään esimerkkejä tällaisesta sulkemisesta .

6 74653

Ainespaksuuden pienentämistä useammassa vaiheessa käytetään mieluimmin siinä tapauksessa kun aines on niin paksua, että vaikeuksia ilmenee tarvittavan lämpötehon johtamiseksi pois ylimenovyöhykkeestä. Pienentämällä ainespaksuutta usei-5 ta kertoja ennen viimeistä paksuuden pienentämistä, saadaan ohuempi aines, joka helpottaa lämmön siirtymistä ylimenovyöhykkeestä sitä vastassa olevaan vetorenkaaseen ja/tai sisem-pään muotoiluelimeen.

Laite keksinnön mukaisen kappaleen aikaansaamiseksi kä-10 sittää kaksi vetorengasta. Molempiin vetorenkaisiin nähden aksiaalisesti ja niiden sisään on sijoitettu kara, jonka ympärille putkimainen aihio sijoitetaan vedettäessä. Erillisiä kiinnityselimiä on myös järjestetty aihion päiden kohdalle. Kumpikin vetorengas käsittää kaksi vetorengaspuolikasta, joi-15 ta käyttöelimet siirtävät työasennon, jossa rengaspuolikkaat ovat toisiaan vasten, ja avoasennon välillä, jossa puolikkaat ovat erillään toisistaan. Avoasentoa käytetään putkimaisen aihion panemiseksi paikoilleen tai valmistetun kappaleen poistamiseksi.

20 Laitteessa on lisäksi käyttöelimet vetorenkaiden ja kiin- nityselimien siirtämiseksi aihion akselin suunnassa. Ainakin silloin kuin vetorenkaita siirretään putkimaisen aihion päitä kohti, on vetorenkaiden liike kytketty kiinnityselinten liikkeeseen niin, että lähelle toisiaan sijoitettu vetoren-25 gas ja kiinnityselin siirretään samaan suuntaan niin, että kulloisenkin vetorenkaan ja kiinnityselimen nopeuksien suhde määräytyy sen mukaan paljonko putkimaisen aihion seinämä-paksuutta on pienennettävä. Kun aihion seinämäpaksuutta pienennetään esimerkiksi kolmannekseen alkuperäisestä paksuu-30 desta, on kiinnityselimen ja vetorenkaan nopeuksien välisen suhteen oltava 2/3 ja pienennettäessä puoleen alkuperäisestä paksuudesta, on suhteen oltava 1/2 jne.

Kiinnityselimissä on aksiaalisesti liikkuvat joustoeli-met, joita vastaan putkimaisen aihion reunat tukeutuvat.

35 Joustoelimet tasaavat aihion mahdolliset pituusvaihtelut se-

II

7465 3 7 kä ennen vetoa ja sen aikana.

Kukin vetorengas käsittää keksinnön erään ratkaisun mukaan kolme osarengasta, joiden välissä on tietynlainen terminen eristys. Kussakin osarenkaassa on kanavat nestettä varten, 5 jotka joko lämmittävät tai jäähdyttävät vetorengasta. Myös edellä mainittu kara on varustettu kanavilla nestettä varten. Keskimmäinen osarengas käsittää vetorenkaan sen osan, jota vasten seinämäpaksuudeltaan alkuperäisen aineksen ja pienennetyn aineksen välinen ylimenovyöhyke muodostetaan putkimais-10 ta aihiota vedettäessä. Viereisistä osarenkaista se, jolla on suurin sisäläpimitta, on paksuudeltaan alkuperäistä ainesta vasten, kun taas toinen osarengas, jolla on pienin sisäläpimitta, on paksuudeltaan pienennettyä ainesta vasten.

Kun putkimaista aihiota vedetään, sijoitetaan se karan 15 ympäri niin että kiinnityselimet kiinnittävät sen. Kuten edellä selostettiin on putkimaiseen aihioon ennalta tehty keskeinen ympäriinsä kulkeva ura, jonka pohjan seinämäpak-suutta on pienennetty noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta. Vetorengaspuclikkaat siirretään sitten työasentoon. 20 Vetorenkaiden niiden osien muoto ja aksiaalipituus, jotka viedään uraan, vastaavat uran muotoa ja aksiaalipituutta. Aihion aines vedettävällä alueella on sopivimmin jo ennen karalle sijoittamista lämmitetty lähellä TG:tä olevaan lämpötilaan, kuitenkin sitä alempaan. Niiden kosketuspintojen avulla, 25 jotka muodostuvat aihion aineksen ja vetorenkaiden sekä karan välille, saa aines oikean vetolämpötilan.

Itse vetovaiheen aikana siirtävät käyttöelimet vetoren-kaita ja kiinnityselimiä urasta poispäin, jolloin edellä mainittu vetorenkaiden ja kiinnityselimien nopeuksien suh-30 de pysytetään entisellään. Vetorenkaat pienentävät tällöin ainespaksuutta niin kauan kuin siirtoliike jatkuu. Samalla aihio pitenee akselin suunnassa.

Olennaista laitteessa on aineen lämpötilan valvonta amorfisen aineen, jolla on alkuperäinen seinämäpaksuus, ja pak-35 suudeltaan pienennetyn aineksen välisessä ylimenovyöhykkees-sä. Vetorenkaan sisäprofiili on sopeutettu ainepaksuuden 8 74653 muutoksen mukaan, jota tapahtuu ylimenovyöhykkeessä. Profiili on valittu niin että ylimenovyöhykkeessä sekä sen edessä ja takana muodostuu vedon aikana kosketuspintoja vetorenkaan sisäpinnan kanssa. Tämän ansiosta vetorengas ohjaa ylimeno-5 vyöhykkeen ylimenopinnan muotoa. Lämmön siirtyminen aihion aineksen ja vetorenkaiden tai karan välillä säätää aihion aineksen lämpötilaa koko vetovaiheen aikana. On erikoisen tärkeätä että vetorenkaan se osarengas, joka koskettaa ainesta ylimenovyöhykkeessä pitää aineen lämpötilan lähellä TG:tä. 10 Erään yksinkertaisen suoritusmuodon mukaan käytetään yh tä ainoata vetorengasta, jota lähtöurasta alkaen siirretään sppivimmin aina aihion jomman kumman pään reunaan saakka.

Näin saadaan kappale jonka seinämäpaksuutta on pienennetty vain sen toisesta päästä. Tässä rakenteessa käytetään mie-15 luimmin sisäkaraa vasteena niiden akselin suuntaisten voimien pidättämiseksi, jotka syntyvät seinämäpaksuutta pienennettäessä. Vetorenkaan siirto keskeytetään tietyissä sovellutuksissa ennenkuin se ylittää putkimaisen aihion reunan. Vedon jälkeen reunaa ympäröi tällöin reunus, jonka seinämä-20 paksuutta ei ole pienennetty. Näin valmistettua kappaletta voidaan käyttää esimuotokappaleena, mahdollisesti reunuksen, siis tulevan suureunan, tietyn muotoilun jälkeen, sellaisessa astiassa joka on tarkoitettu suljettavaksi esimerkiksi nk. "kruunukorkilla". Ennenkuin kappale muotoillaan astiaksi 25 stabiloidaan tuleva suu lämmittämällä ja termisesti kiteyttämällä. Tavallisesti kiteytymisen annetaan jatkua kunnes aines mainitussa reunuksessa tulee läpinäkymättömäksi.

Eräässä edullisessa keksinnön suoritusmuodossa muodostetaan aihioon lähtöura jonka aksiaalinen pituus on sellainen 30 että siihen mahtuu myös kiinnityselin yhdessä vetorenkaan tai vetorenkaiden kanssa. Kiinnityselin pitää ainakin vetorenkaan tai -renkaiden siirtämisen alkuvaiheen aikana osan uran pohjan ainesseinämästä puristettuna karaa vasten. Näin aihion asento karan suhteen kiinnittyy. Siinä keksin-35 nön mukaisessa suoritusmuodossa, jossa kahta vetorengasta 74653 9 siirretään toisistaan poispäin on kiinnityselin sovitettu tarttumaan aihion seinämää vasten vetorenkaiden välisellä alueella. Pitämällä aihio painettuna kiinni karaa vasten estetään aihion siirtyminen karaan nähden, mitä 5 voisi muuten tapahtua niiden aksiaalivoimien vaikutuksesta, jotka syntyvät vastaavan vetorenkaan ja paksuudeltaan pienennetyn ja pienentämättömän aineen välisen ylimenovyöhykkeen välillä. Siirtyminen voisi esimerkiksi aiheuttaa sen haitan että keksinnön sellaisessa muunnok-10 sessa, jossa seinämää pienennetään vain yhdellä alueella uran kohdalla, tämä alue tulisi olemaan epäsymmetrinen lähtöuraan nähden.

Käyttämällä edellisessä kappaleessa mainitunlaista kiinnityselintä on mahdollista tehdä sen alueen pituus 15 mielivaltaiseksi, jossa ainespaksuutta on pienennetty. Eräissä sovellutuksissa pienennetään tällöin aines-paksuutta aihion koko pituudelta, kun taas toisissa sovellutuksissa pienentäminen keskeytetään ennenkuin vetorengas tai vetorenkaat tulevat aihion vastaaviin 20 päihin saakka ja ohittavat ne. Jättämällä amorfista ainetta oleva alue aihion päähän tai päihin saadaan ainesosa, joka soveltuu hyvin esimerkiksi suljettavaksi pohjan muodostamiseksi esimuottia varten esimerkiksi kun käytetään patenttijulkaisun DE PS 1 704 119 mukaista 25 tekniikkaa tai muodostamaan termisen kiteyttämisen jälkeen aukon reuna, joka toimii yhdessä nk. kruunukorkin kanssa.

Eräässä vaihtoehtoisessa rakenteessa pienennetään vetorenkaan avulla pohjastaan suljetun putkimaisen aihion seinämäpaksuutta, jonka aihion suuosa jo on varustettu 30 sulkuelimillä, esimerkiksi kierteillä. Se aihio jonka paksuutta on pienennettävä, on tällöin valmistettu jonkin ennestään tunnetun tekniikan mukaisesti, esimerkiksi ruiskuvalamalla (injection moulding) tai suulakepuristamalla, jonka jälkeen pohja suljetaan ja 35 suuosa muovataan. Tietyissä sovellutuksissa muodostetaan tällöin lähtöura edellä selitetyllä tavalla, kun taas eräissä muissa tapauksissa lähtökohdan osoitus tai 10 74653 lähtöura osittain tai kokonaan muodostetaan aihion ruiskuvalun yhteydessä.

Kun aihion seinämän paksuutta pienennetään ulkopuolisen vetorenkaan avulla, pienenee myös aihion sisäläpi-5 mitta jossain määrin, kuten edellä mainittiin. Aihion sisällä oleva kara muodostaa tällöin muotoilue1imen, joka määrää tämän läpimitan pienenemisen. Tällöin on yllättävästi osoittautunut että edellä mainituissa lämpö-tilarajoissa aineen muotoiluvaiheen aikana kokoonvetäy-10 tymisen aiheuttama ainesseinämän puristuminen karaa vasten aikaansaa suhteellisen pienen kosketuspaineen aihion seinämän sisäpinnan ja karan ulkopinnan välillä, joten mitään ongelmia ei synny kun aihion muotoilemisen (vedon) päätyttyä muodostunut kappale poistetaan karalta.

15 Tietyissä laiterakenteissa ei tarvita mitään sisä- karaa, vaan kappaleen sisäkehä saa pienetä alkuperäisestä kehämitastaan. Valitsemalla toisissa sovellutusesimerkeissä sellainen sisäkara, jonka ulkokehä on pienempi kuin aihion sisäkehä, on mahdollista ohjata vedon 20 aikana aihion sisäkehän pieneneminen sopivaan arvoon erikoissovellutuksia varten.

Keksintö selostetaan lähemmin viittaamalla useihin kuvioihin, jolloin

Kuv. 1 esittää vetolaitetta perspektiivikuvana, 25 Kuv. 2 pituusleikkausta kuvion 1 mukaisesta vetolaittees-ta, kun vetolaitteen vetorenkaat ovat alkuasennossa ennen vetoa,

Kuv. 3 osaa pituusleikkauksesta, joka vastaa kuviota 2, kun vetorenkaat on siirretty toisistaan pois-30 päin,

Kuv. 4 kannatuslaattaa ja vetorengasta työasennossa,

Kuv. 5 pituusleikkausta putkimaisesta aihiosta kun ve-torengas on alkuasennossa,

Kuv. 6 pituusleikkausta putkimaisesta aihiosta kun veto 35 suoritetaan suljetusta osasta poispäin,

Kuv. 7 leikkausta putkimaisesta aihiosta kun vetorengas on lähtöasennossa aihion vetämiseksi lyhyttä 74653 11 aluetta pitkin sen toisessa päässä,

Kuv. 8 leikkausta kuvion 7 mukaisesta putkimaisesta aihiosta kun vetorengas on pääteasennossa,

Kuv. 9 pituusleikkausta vetolaitteesta, jossa on kes-5 keinen kiinnityselin ja kun vetorenkaat tai kiinnityselin ovat alkuasennossa ennen vetoa,

Kuv· 10 osaa pituusleikkauksesta, joka vastaa kuviota 9, kun vetorenkaat on siirretty toisistaan poispäin, TO Kuv. 11 kuvion 9 mukaista keskialuetta yksityiskohdittain, Kuv. 12 kuvion 10 mukaista keskialuetta yksityiskohdittain ,

Kuv. 13 - 15 esittävät kappaleen vaihtoehtoisia rakenteita.

T5 Kuviosta 1, joka esittää selväpiirteistä perpek- tiivikuvaa keksinnön mukaisesta vetolaitteesta, näkyy pohjaosa 30 joka kannattaa useita kuvion mukaan pystysuoria ohjauspylväitä 31. Selitys perustuu seuraavassa tähän laiterakenteeseen, mutta keksinnön ajatus ei 20 ole mitenkään riippuvainen tästä erikoissijoittelusta. Jatkossa käytetään joskus määritettä "ylempi" tai "alempi" tai vastaavanlaisia määreitä eri elimien yhteydessä, mutta näitä käytetään vain selventävässä tarkoituksessa .

25 Pohjaosan yhteyteen on järjestetty käyttölaitteita vaihteineen (ei esitetty kuviossa) useita ohjauspylväiden suuntaisia käyttöruuveja 32 varten. Kohtisuorassa ohjaus-pylväitä ja käyttöruuveja vastaan on neljä kannatus-laattaa 50, 60, 70, 80. Jokaisessa kannatuslaatassa on 30 laakeroinnit jotka ovat ohjauspylväitä 31 varten ja kierteiset aukot 52, 62, 72, 82 jotka toimivan yhdessä käyttöruuvien 32 kanssa. Lisäksi laatoissa on läpiviennit 58, 68, 78, 88 käyttöruuveja varten, jotka eivät ole kierreyhteydessä vastaavan kannatuslaatan kanssa.

35 Ylempi ja alempi kannatuslaatta 50 ja 60 on sovitettu toimimaan yhdessä käyttöruuvin 32 a ja c kanssa, kun' 12 74653 taas molemmat välilaatat 70 ja 80 toimivat yhdessä molempien muiden käyttöruuvien 32 b ja d kanssa. Lisäksi käyttöruuvien yläpäät, jotka toimivat yhdessä kannatus-laattojen 50 ja 70 kanssa, ovat vastakkaisiin suuntiin kier-5 teiset verrattuna käyttöruuvien alaosiin, jotka toimivat yhdessä kannatuslaattojen 60 ja 80 kanssa. Tämä tarkoittaa sitä että käyttöruuvien pyöriessä molemmat ylemmät kannatuslaatat siirtyvät samaan suuntaan, mutta vastakkaiseen suuntaan siihen nähden, johon molemmat 10 alemmat kannatuslaatat siirtyvät.

Koska ruuvit 32 a ja c käyttävät ylintä ja alinta kannatuslaattaa ja ruuvit 32 b ja d molempia välilaatto-ja, määräytyy kunkin kannatuslaatan siirtonopeus niiden ruuvien pyörimisnopeuden ja nousun mukaan, joiden kanssa 15 kukin kannatuslaatta toimii. Käyttöruuvien nousu on valittu niin, että ylempi ja alempi kannatuslaatta aina siirtyvät pienemmällä nopeudella kuin molemmat välilaatat. Alkuasennossa molemmat välilaatat ovat tiiviisti vastakkain ja ylin ja alin laatta sellaisissa asennoissa, 20 jotka sallivat siirtymisen ohjauspylväiden päitä kohti.

Kun siirto on päättynyt ovat välilaatat lähestyneet ylintä ja alinta kannatuslaattaa.

Ylin kannatuslaatta 50 ja alin kannatuslaatta 60 on varustettu kiinnityselimillä 51 ja 61 putkimai-25 sen aihion 10 vastaavaa päätä varten. Aihiossa on sopi- vimmin keskeinen ympäriinsä kulkeva lähtöura 12 (kuv. 2), jossa aineksen paksuus on noin kolmannes alkuperäisestä paksuudesta. Lähtöura muodostetaan sopivimmin ennen aihion sijoittamista laitteeseen siten että ainesseinä-30 mään kohdistetaan ulkopuolelta painetta, esimerkiksi useiden yhdessä toimivien rullien avulla, samalla kun putkimaiseen aihioon kohdistetaan akselin suuntaisia vetovoimia. Lähtöuraa muodostettaessa saadaan rullien ja vedon avulla uran akselinsuuntainen pituus ennalta määrä-35 tyksi jonka profiili tällöin tulee suurin piirtein vastaamaan vetorenkaiden niiden osien profiilia, jotka aihiot kappaleeksi muotoiltaessa työnnetään uraan 74653 1 3 (vrt. jäljempänä kuviota 2 koskevaa selitystä).

Kun lähtöuraa muodostetaan pitenee putkimainen aihio akselin suunnassa. Molemmissa välilaatoissa 70 ja 80 on oma vetorenkaansa 71 tai 81,· joista jälkimmäistä ei 5 näy kuviossa. Ylimmän kannatuslaatan kiinnityselin 51 ja molempien välilaattojen vetorenkaat 71, 81 käsittävät kaksi puolikasta 51 a, b, 71 a, b tai 81 a, b, joita käyttöelimet 53, 73, 83 siirtävät sulkuasentoon ja siitä pois, kuten kuviosta ilmenee (kiinnityselintä 81 ei näy 1° kuviossa).

Kuviossa 2, joka esittää pituusleikkausta kuvion 1 mukaisesta vetolaitteesta, esittää kuvion vasen puolisko laitetta kun ylin kiinnityselin 51 ja molemmat vetorenkaat 71, 81 ovat avoasennossa ja kuvion oikea 15 puolisko laitetta kun ylin kiinnityselin 51 ja molemmat vetorenkaat 71, 81 ovat suljetussa asennossa (työasennossa) .

Kuviossa näkyy myös aihio 10. Sen keskiosassa on ympäriinsä kulkeva lähtöura 12, joka on muodostettu 20 kuten edellä selitettiin.

Sen lisäksi mitä kuviosta 1 ilmenee, esittää kuvio 2 että ylin ja alin kiinnityselin 51, 61 on varustettu joustavasti palautuvilla tukilevyillä 54 ja 65, joita vastaan putkimaisen aihion 10 päätyreunat nojaavat.

25 Jouset 55, 65 jotka ympäröivät tukilevyjen 54 ja 65 ohjauselimiä 56 ja 66, jotka on kierretty kiinni tukilevyihin, aikaansaavat tarvittavan joustavasti palauttavan toiminnan.

Kuviosta käy myös ilmi että molemmat vetorenkaat 20 71 ja 81 käsittävät kaksi vetorengaspuolikasta 71 a, b ja 81 a, b. Kumpikin vetorengas on jaettu kolmeen osarenkaaseen 74, 75, 76 ja 84, 85, 86, joissa vuorostaan kukin käsittää kaksi osarengaspuolikasta. Osaren-kaat on erotettu toisistaan tietyllä termisellä eristeel-25 iä. Osarenkaat yhdistetään toisiinsa rengasvaipoilla 77 a, b ja 87 a, b ja muodostavat yhdessä vetorenkai-den molemmat vetorengaspuolikkaat. Kussakin osarenkaassa 14 7465 3 on kanavat 174, 175, 176 ja 184, 185, 186 nesteen johtamista varten.

Vetorenkaan osarenkaina on osarengas 74 tai 84, jonka sisäkehä on sopeutettu aihioaineksen kehän mukaan 5 kun aihion ainespaksuutta ei ole pienennetty, osarengas 76 tai 86 jonka sisäkehä on sopeutettu aihioaineksen kehän mukaan kun sen ainespaksuutta on piennetty, ja osarengas 75 tai 85 kosketuspintojen muodostamiseksi ainesta varten aihion pienennetyn ja pienentämättömän 10 aineen välityksellä ylimenovyöhykkellä.

Kuviossa 2 on esitetty vielä kara 20, joka on sopeutettu aihion 10 sisäpinnan mukaan ja varustettu neste-kanavilla 21 .

Kuviossa 3, joka esittää osaa pituusleikkauksesta, 15 joka vastaa kuvion 2 keskiosia, kun vetorenkaat on siir-tetty tai joita juuri siirretään toisistaan poispäin aihion akselin suunnassa, näkyy keskeinen aihionosa 11, jossa aihion 10'seinämäpaksuutta on pienennetty. Ylimenovyöhykkeessä 13, 14 paksuudeltaan alkuperäisen ja 20 pienennetyn aineksen välillä muodostuu kosketuspintoja keskimmäisten osarenkaiden 75, 85 ja ylimenovyöhykkeen aineksen välillä. Tällöin osarenkaat ohjaavat paksuudeltaan alkuperäisen ja pienennetyn seinämän välisen ylimeno-pinnan muotoa.

25 Kuvio 4 esittää kannatuslaattaa 70 katsottuna ylhäältäpäin kun vetorengas 71 on suljetussa asennossa.

Kuviosta ilmenee ohjauspylväiden 31 laakerointien ja käyttöruuvien 32 läpivientien 78 tai kierteisten reikien 72 sijainti. Muissa kannatuslaatoissa, jotka 30 on varustettu vetorenkaalla 81 tai kiinnityselimillä 51 tai 61, on sijainti vastaavanlainen. Kuten edellä on mainittu, on kiinnityselin 61 kuitenkin jakamaton, joten käyttöelimiä 73 vastaavia elimiä ei ole.

Kuviot 5 ja 4 esittävät erästä keksinnön sovellu-35 tusta, jossa putkimaisen aihion 15, 15', joka on suljettu toisesta päästään, seinämäpaksuutta pienennetään lähtemällä aihion suljetusta päästä. Vetorengas 23 on tällöin

II

15 74653 mitoitettu sopivimmin niin, että se ennen vetoa ja vedon alkuvaiheessa yhdessä keskimmäisen osarenkaan ja ylemmän osarenkaan kanssa on putkimaisen aihion ulkopintaa vasten. Myös tässä on vetorengas muodostettu kolmesta 5 osarenkaasta 24, 25, 26, joissa on nestekanavat 124, 125, 126. Osarenkaat on mitoitettu vastaavalla tavalla kuin edellä selostetut osarenkaat ja niitä pitää koossa rengasvaippa 27. Kara 28 toimii yhdessä vetorenkaan 23 kanssa aihiota muotoiltaessa. Karassa on normaalisti 10 nestekanavat, joita ei kuitenkaan näy kuvioista.

Kuvio 6 esittää miten muotoilu on aloitettu jolloin aihion alaosaan on muodostettu osa 16, jonka seinämä-paksuutta on pienennetty. Normaalisti muotoilua jatketaan kunnes koko sylinterimäisen osan aineksen seinämäin paksuus on pienentynyt. Siinä tapauksessa kun esimerkiksi suuosa on jo muotoiltu, kuten asianlaita voi olla ruisku-puristetussa aihiossa, keskeytetään kuitenkin aihion muotoilu kun vetorengas tulee suuaukkoon saakka. Paksuudeltaan alkuperäisen ja pienennetyn seinämän välinen ylimeno-20 vyöhyke on kuviossa merkitty numerolla 113.

Kuviot 7 ja 8 esittävät keksinnön vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jossa vetorengas 29 on muodostettu vain kahdesta osarenkaasta 96, 97 , joissa on erilliset neste-kanavat 94, 95. Osarenkaiden väliin on myös tässä so-25 vellutuksessa järjestetty tietynlainen terminen eriste. Tarvittaessa vetorengasta täydennetään kolmannella osa-renkaalla, jossa on erillinen nestekanava ja joka on mitoitettu niin kuin edellä selitettiin. Myös tässä vetorengas toimii yhdessä sisäkaran 28 kanssa, joka 30 normaalisti on varustettu nestekanavilla, joita ei kuitenkaan näy kuvioista. Vetorengas muodostaa toisesta päästään suljetun putkimaisen aihion 17 suuosan. Tavallisesti suhteellisen lähellä aihion suuaukkoa on järjestetty kehän suuntainen, ympäriinsä kulkeva lähtö-35 ura 19, jossa ainepaksuutta on pienennetty noin kolmannekseen alkuperäisestä paksuudesta.

____ —- TTT

16 7465 3 Lähtöura saadaan siten kuin edellä selostettiin,.

Kuviossa 8 on vetorengasta 29 siirretty aihioon nähden karan 28 avulla niin että aihion 17' suuaukon kohdalle saadaan aihionosa 18, jonka seinämäpaksuutta 5 on pienennetty.

Kuviot 9 ja 10 esittävät vielä erästä vaihtoehtoista rakennetta, jossa keskeinen kiinnityselin 41 a, b on järjestetty vetorenkaiden 71 ja 81 väliin. Kiinnitys-elin on tällöin sijoitettu keskeiselle kannatuslaatalle 10 40, joka on kiinteästi järjestetty laitteseen. Tämä kiinteä asento aikaansaadaan esimerkiksi siten että kannatuslaatta on kiinnitetty ohjauspylväisiin 31. Keskeiseen kannatuslaattaan on vielä järjestetty käyttö-elimet 43 a, b keskeisen kiinnityselimen molempien 15 osien 41 a, b siirtämiseksi työasentoon ja siitä pois. Eräissä rakenteissa on keskeiseen kiinnityselimeen järjestetty nestekanavia 141 a, b. Muille elimille kuvioissa 9 ja 10 on vastaavat elimet kuvioissa 1-4 ja niillä on samat viitenumerot kuin näissä kuvioissa.

20 Kiinnityselintä 51 vastaavaa elintä ei ole tässä rakenteessa.

Kuviot 11 ja 12 esittävät yksityiskohtia kuvion 9 ja 10 keskialueista, ts. niitä alueita,joissa aihion seinämään on tehty lähtöura tai jossa seinämän pak-25 suutta on pienennetty vetorenkaita siirtämällä. Viitenumero 112 esittää aihion 10, 10' sisäpinnan ja karan 20 ulkopinnan välistä tukialuetta, joka on saatu aikaan muuttamalla hieman aihion seinämän muotoa kiinnitys-elimen 41 a avulla, kun tämä on työasennossa. Viite-30 numerot 115, 116 esittävät alueita, joissa aihion 10' vedon aikana ohennettujen ainesosien sisäpinta on karaa vasten.

Keskeinen kiinnityselin 41 voidaan järjestää keksinnön mukaan monella eri tavoilla. Näille on tunnus-35 omaista että kiinnityselin 41 a, b työasennossa ympäröi aihion seinämää ja muodostaa tällöin aihion kehän 74653 17 suunnassa alueittain jaettuja tukialueita aihion seinämän ulkopintaa vasten. Tämän tukipintojen jaon aikaansaa kiinnityselin esimerkiksi sen kautta etteivät kiinnitys-elimen aihion puoleiset pinnat ole sylinteripintoja, 5 joiden poikkileikkaus on ympyrä, vaan ovat poikkileikkaukseltaan esimerkiksi elliptisiä tai monikulmaisia.

Kuviot 13-15 esittävät esimerkkejä keksinnön mukaisista kappaleista 210', 210'210''Kuvion 13 mukaisen kappaleen 210' alaosassa on amorfista ainetta 10 oleva lieriömäinen seinämäpinta 213, joka liittyy kappaleen suljettuun pohjasosaan 211', joka myös on amorfista ainetta. Kuvio 14 esittää kappaletta 210'', jonka sylinte-rimäisen ulkopinnan läpimitta on sama kappaleen koko pituudelta. Kappaleen suljettu pohjaosa 211 * * on myös tässä 15 rakenteessa amorfista ainetta. Kuvio 15 esittää sellaista rakennetta, jossa kappaleen suuaukon reuna 212 on paksuudeltaan alkuperäinen, kun taas kappaleen muun osan muoto vastaa kuviota 14.

Kuvioiden 1-4 mukaista sovellutusesimerkkiä käytettä-20 essä sijoitetaan aihio 10 karan 20 päälle. Kiinnityselin 51 ja vetorenkaat 71 ja 81 ovat tällöin avoasennossa, joka vastaa kuvion 2 vasemmassa puolikkaassa esitettyä asentoa. Karan ympärillä oleva aihio muodostaa kosketuspintoja karan kanssa. Kun aihio on paikoillaan ja 25 nojaa alemman kiinnityselimen 51 joustavasti palautuvaa tukilevyä 64 vastaan, siirretään ylempi kiinnityselin 51 ja vetorengaspuolikkaat sulkuasentoon. Molemmat veto-renkaat 71 ja 81 työntyvät lähtöuraan 12 ja muodostavat tällöin kosketuspintoja aihion ulkopinnan kanssa, jonka 30 seinämänpaksuutta ei ole pienennetty pienimpään arvoonsa sekä näiden molempien alueiden välisen siirtymä- eli ylimenovyöhykkeen kanssa.

Aihioaineksen lämpötila on sopivimmin korotettu, mutta on kuitenkin alle TG:n kun se sijoitetaan karalle.

35 Aineen lämpötila asetellaan lopullisesti siirtämällä lämpöä karan ja aihion tai vetorenkaiden ja aihion välillä. Lämpötilan säätäminen tapahtuu sen nesteen 7465 3 18 avulla, joka virtaa karan nestekanavien 21 tai vetorenkaiden nestekanavien 174, 175, 176 ja 184, 185, 186 välillä. Sen lämmöneristyksen ansiosta, joka on vetorenkaiden osarenkaiden välillä, ylläpidetään 5 yleensä tietty lämpötilaero aihion eri ainesalueiden välillä. Osarenkaat 74, 84, joiden sisäläpimitta on suurin, lämmittää kuvion 2 oikean puoleisen osan esittämässä asennossa aineksen lämpötilan juuri alle TG:n, sopivimmin TG:n enintään 15°C alittavaan lämpö-10 tilaan. Osarenkaiden 74, 84 toiminta on vastaavanlainen, kun taas osarenkaat 76, 86 pitävät lämpötilan selvästi alle TG:n, sopivimmin niin että se on vähintään 15°C alle TG:n aineksen jäähdyttämiseksi sen jälkeen kun sen paksuutta on pienennetty.

15 Kun aines on saavuttanut valitut lämpötilat alkavat pohjaosan käyttölaitteet kiertää käyttöruuveja 32, jolloin kannatuslaatat 50, 70 ja tällöin kiinnityselin 51 ja vetorengas 71 siirtyvät kuvioissa ylöspäin ja kannatus-laatat 60, 80 ja tällöin kiinnityselin 61 ja vetorengas 20 81 kuvioissa alaspäin. Vetorenkaat pienentävät tällöin aihion ainespaksuutta niin kauan kun siirtymistä tapahtuu. Samalla aihio pitenee akselinsuunnassa, jolloin piteneminen on verrannollinen ainespaksuuden pienenemiseen ja vetorenkaiden aksiaaliseen siirtymiseen. Kanna-25 tuslaattojen 50 ja 60 siirtonopeudet on tällöin valittu niin että kiinnityselinten 51, 61 asennot sopeutuvat aihion pitenemisen mukaan. Joustavasti palautuvat tukilevyt 54 ja 64 tasaavat mahdolliset epäsäännöllisyydet.

30 Keskimmäinen vetorengas 75 ja 85 on paksuudel taan alkuperäisen ja pienennetyn aineen välistä ylimeno-aluetta vasten. Keskimmäisen vetorenkaan profiili on valittu niin että aine muodostaa muotoiluvaiheen aikana kosketuspintoja osarenkaan sisäpinnan kanssa. Näin 35 vetorengas ohjaa paksuudeltaan erilaisten ainesosien välisen ylimenopinnan muotoa. Osarenkaalla on myös lämpötilaa säätävä tehtävä sen kautta, että mainituissa

II

19 7465 3 kosketuspinnoissa tapahtuu lämmönsiirtymistä niin että ylimenovyöhykkeen aines pysyy koko vetotoiminnan aikana lähellä TG:tä. Varsinkin kun veto tapahtuu suurella nopeudella tai kun ainespaksuus on suuri, on välttämätöntä 5 että keskimmäisellä vetorenkalla on hyvä lämmönjohtokyky jotta ylimenovyöhykkeen aines ei saisi liian korkeata lämpötilaa.

Kun vetorenkaat on siirretty toisistaan poispäin niin että keskeisen aihio-osan 11 pituus on tullut 10 halutunlaiseksi, keskeytetään kannatuslaattojen siirto. Käyttöelimet 53, 73, 83 siirtävät tämän jälkeen kiinni-tyselimen 51 ja vetorenkaat 71 ja 81 avoasentoon ja näin muodostettu kappale poistetaan karalta, minkä jälkeen uusi putkimainen aihio sijoitetaan karalle ja toiminta 15 toistetaan.

Valmistetussa kappaleessa muodostaa osa 11 keskiosan, jonka seinämäpaksuutta on pienennetty, ja jota pitkin kappale katkaistaan niin että muodostuu kaksi symmetristä osaa. Kumpikin osa suljetaan päästään alku-20 peräisellä ainespaksuudella ja esimuotokappale tehdään valmiiksi käytettäväksi esimerkiksi astian puhaltamiseksi. Ne esimuotokappaleen osat, joilla on pienennetty seinämäpaksuus, muodostavat seuraavassa muotoilussa lähtöaineksen tulevan astian suuosaa varten.

25 Kuvioiden 5 ja 6 mukaista rakennetta sovelletta essa vastaa toiminta periaatteessa edellä esitettyä. Sisäkara 28 muodostaa vasteen niille voimille, jotka syntyvät vetorengasta 23 aihion pituussuunnassa siirrettäessä. Myös tässä suoritusesimerkissä on lämpötilan 50 säätö eri ainesalueilla tärkeää. Karassa 28 on normaalisti nestekanavia, jotka vastaavat kuvion 2 ja 3 mukaisen karan 20 nestekanavia. Eräissä suoritusesimer-keissä pienennetään kaikki aines aihion lieriömäisessä osassa, kun taas muissa sovellutusesimerkeissä muotoilu 55 keskeytetään aikaisemmin.

Kuvioissa 7 ja 8 esitettyä rakennetta voidaan käyttää niissä tapauksissa joissa on saatava aikaan 74653 20 useita ainesalueita, joiden paksuutta on pienennettävä. Jokaista tällaista ainesaluetta varten tarvitaan lähtöura, josta aineen paksuuden pienentäminen aloitetaan. Kappaletta valmistettaessa siirretään vetorengas 29 ensimmäiseen lähtöuraan ja vetorengaspuolikkaat työasentoon. Lähtö-urasta vetorengasta siirretään matkan verran aihion aksiaa-lisuunnassa samalla kun ainespaksuus pienenee kunnes ensimmäinen ainesosa on saatu valmiiksi, jonka paksuus on pienentynyt. Tämän jälkeen siirretään vetorengaspuolikkaat toisistaan poispäin ja vetorengas siirretään seu-raavaan lähtöuraan, jossa vetorengaspuolikkaat asettuvat uuteen työasentoon. Vetorengasta siirretään nyt taas aihion aksiaalisuunnassa uuden ainesalueen muodostamiseksi, jonka ainespaksuus on pienempi jne. Toiminta toistetaan kunnes on saatu aikaan haluttu määrä alueita, joiden ainespaksuutta on pienennetty.

Kuvioiden 5-8 yhteydessä selostetussa yhteen suuntaan tapahtuvassa vedossa on aihion toinen pää suljettu. Suljettu osa on tällöin toiminut yhdessä sisäkaran kanssa vedon vaatimien aksiaalivoimien pidättämiseksi. On tietenkin mahdollista käyttää ulkopuolisia kiinnityselimiä, jotka korvaavat karan toiminnan tässä suhteessa. Tätä vaihtoehtoa sovelletaan molemmista päistään avonaisia putkimaisia aihioita vedettäessä.

Kun keksintöä sovelletaan käyttämällä kuvioissa 9-12 esitettyä rakennetta sijoitetaan aihio 10 karalle 20 kunnes se asettuu alempaa kiinnityselintä 61 vasten. Tämä muodostaa tällöin elimen, joka määrää aihion ak-siaalipituuden ja varmistaa näin että aihion ura 12 asettuu vetorenkaiden 17, 81 sekä kiinnityselimen 41 asennon määräämään kohtaan. Tätä tilannetta vastaa kuvion 9 vasen puolisko. Käyttöelimet 43, 73, 83 siirtävät sitten kiinnityselimen 41 vast, vetorenkaat 71, 81 aihion ulkopintaa vasten urassa 12 ja sen kohdalla. Aineen lämpötilakonditiointi tapahtuu sen jälkeen siten kuin edellä on selostettu, jolloin sitä täydennetään eräissä sovellutusesimerkeissä saattamalla nestettä 21 7465 3 virtaamaan kiinnityselimen 41 kanavissa 141. Tätä tilannetta vastaa kuvion 9 oikeanpuoleinen puolikas ja kuviossa 11 esitetty yksityiskohta.

Keskeinen kiinnityselin 41 ympäröi työasennossaan 5 aihiota 10 uran pohjassa 12. Tällöin muodostuu uran pohjassa tukipintoja, jotka jakautuvat eri alueille aihion kehää pitkin. Näissä pinnoissa vaikuttava tuki-paine aiheuttaa vuorostaan sen että kosketuspintoja muodostuu aihion sisäpinnan ja karan pinnan välille.

1 Kosketuspinnat ovat niissä kohdissa, jotka vastaavat tukipintojen jakautumista. Kosketuspinnat syntyvät siten että kiinnityselin muuttaa aihion sisäpinnan muotoa. Kiinnityselimen tukipaine on valittu niin että muodon muuttuessa ainespaksuus uran pohjassa pysyy pääasi-assa muuttumattomana. Yksi kosketuspinta esitetään yksityiskohtaisesti kuviossa 12 ja se on merkitty numerolla 112.

Pohjaosassa 30 (kuv. 1) olevat käyttöelimet pyörittävät sitten käyttöruuveja 32, jolloin vetorenkaat 71, 81 20 siirtyvät toisistaan poispäin aihion aksiaalisuunnassa samalla kun aihion seinämä muotoiltuu ja aihio pitenee. Aineksen ja karan välinen kitka aikaisemmin mainituissa kontaktipinnoissa 112 varmistaa aihion asennon karalla ja varmistaa sen, että aihion muodonmuutos tapahtuu symmetrisesti uran 12 25 ympäri. Kannatuslaatan 60 käyttö on valittu siten että kiinnityselin 61 varmasti siirtyy pois putken pään alta jottei se vaikuttaisi putken pitenemiseen jota tapahtuu aihion seinämän ohentuessa. Tämä työtilanne vastaa kuvioita 10 ja 12. Kuviosta 12 ilmenee lisäksi että aineen 30 venymisen yhteydessä, jota tapahtuu seinämän muuttaessa muotoaan, tapahtuu myös aihion kokoonpuristumista, jolloin sen sisäpinta siirtyy karaa 20 vasten. Kuviossa on tällaiset pinnat merkitty viitenumeroilla 115, 116. Näiden tukipintojen muodostaminen täydentää sitä aihion kiinnit-35 tämistä karan suhteen, joka saadaan aikaan keskeisen kiinnityselimen 41 avulla. On osoittautunut että useimmissa sovellutusesimerkeissä tätä lisäkiinnittämistä tukipintojen 115, 116 avulla ei tarvita aihion halutun symmetrisen muodonmuutoksen aikaansaamiseksi.

74653 22

Edellisen kappaleen selitys osoittaa että kuvioiden 9-12 mukaisen vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan on mahdollista tehdä aihion paksuudeltaan pienennetty osa mielivaltaisen pitkäksi. On siis mahdollista pie-5 nentää ainespaksuutta aihion koko pituudelta, keskeyttää toiminta juuri ennen aihion päitä tai tehdä se useissa, aihion pituudelle sijoitetuissa kohdissa, joita erottaa toisistaan ainesosat, joissa paksuutta ei ole pienennetty. Kullakin alueella, jossa ainespaksuutta on pienennetty, 10 alkaa tämä pienentäminen uudesta lähtöurasta.

On yllättävästi osoittautunut että kun aihio muotoillaan edellä mainituissa lämpötiloissa, saadaan suhteellisen pieniä tukipaineita aihion aineksen ja karan välillä, joten mitään ongelmia ei synny kun muodostettu 15 kappale on muotoilun jälkeen poistettava karalta.

Kuviossa 13-15 esitetyt suoritusmuodot ovat esimerkkejä edellä olevan selityksen mukaan valmistetuista kappaleista. Kun valmistetaan kuvion 13 mukainen kappale, lähdetään erään edullisen sovellutuksen mukaan molemmista 20 päistään avoimesta putkimaisesta aihiosta, jonka paksuutta pienennetään niin että aihion siihen päähän, joka on myöhemmin suljettava, jätetään jäljelle amorfista ainetta oleva alue, joka lämmittämisen jälkeen suljetaan edellä selostetun tekniikan mukaisesti. Kuviot 25 14 ja 15 esittävät suoritusmuotoja, joissa jo suljettu amorfista ainetta oleva putkimainen aihio saa lieriömäiset seinämäosat, joissa on pääasiassa monoakselisesti orientoitunutta ainetta. Kuviossa 14 tämä monoaksiaali-sesti orientoitunut aine käsittää kappaleen koko pituu-30 den, kun taas kuviossa 15 suuaukon reuna 212 on ainetta, jossa ei ole tapahtunut tällaista orientoitumista.

Keksinnöllisen ajatuksen puitteisiin sisältyy mahdollisuus ainetta lämmittämällä lisätä kiteytymistä yli sen kiteytymisen jonka aine saa monoaksiaalisen orientoi-35 tumisen yhteydessä. Tätä ei saa tällöin viedä niin pitkälle että siinä tapauksessa kun kappale muodostaa esi-muotokappaleen, joka sitä seuraavassa vaiheessa muotoillaan 74653 23 esineeksi, aineen mahdollisuus lisämuotoiluun vaarantuu. Normaalisti annetaan kappaleen kiteytymisen nousta enintään noin 30 %:iin, kun tätä muotoillaan edelleen. Sopivimmin kiteytymisen sallitaan kuitenkin olla 10-5 25 %, jolloin monoaksiaalisen orientoitumisen aiheutta ma kiteytyminen on enintään noin 17 %.

Edellisessä selityksessä on oletettu että ainespak-suuden pienentäminen lopulliseen arvoonsa tapahtuu yhdessä ainoassa pienentämisvaiheessa. Keksinnölliseen ajatukseen 10 kuuluu myös mahdollisuus pienentää ainespaksuutta useissa peräkkäisissä vaiheissa/ jolloin viimeisessä vaiheessa paksuutta pienennetään noin kolmannekseen alkuperäisestä. Vetorengas tai vetorenkaat muodostuvat tällöin useista osarenkaista ainespaksuuden peräkkäistä askelmaista pie-15 nentämistä varten. Tässä selostettua suoritusmuotoa sovelletaan mieluimmin silloin kun aihion ainespaksuus on suuri ja/tai kun vetorenkaiden siirtonopeus on suuri.

Edellisessä selityksessä on kyseessä ollut putkimaiset aihiot joilla on ympyrämäinen poikkileikkaus.

20 On selvää että keksinnöllistä ajatusta voidaan myös soveltaa muissa putkimaisissa aihioissa, joilla on muunlainen poikkileikkaus.

Edellinen selitys liittyy polyetyleenitere-ftalaatti-muoviin. Selityksessä mainitut paksuuden pie-25 nentämisestä annetut arvot ja lämpötilat liittyvät sen vuoksi myös tähän aineeseen. Tekniikasta tunnetaan kuitenkin suuri joukko muoveja, tyypiltään polyesteri tai polyamidi joilla on vastaavanlaiset ominaisuudet, joten keksintö on sellaisenaan tai osittain sovellettavissa 30 myös näihin muoveihin sopeuttamalla paksuuden pienentämiset ja lämpötilat niiden erikoisvaatimusten mukaan, jotka vastaava aine asettaa. Esimerkkeinä aineista, joissa keksintöä mainitun sopeuttamisen jälkeen voidaan käyttää on polyheksametyleeni-adipamidi, polykaprolaktami, poly-35 heksametyleeni-sebasamidi, polyetyleeni-2,6- ja 1,5-nafta-laatti, polytetrametyleeni-, 1,2-dioksibentsoaatti ja ety-leenitereftalaatin, etyleeni-isoftalaatin ja muiden

Claims (11)

1. 24 74653 vastaavanlaisten polymeerimuovien kopolymeerit. Ne kiteytymisarvot, jotka on annettu tässä patenttihakemuksessa liittyvät siihen teoriaan, joka on esitetty julkaisussa "Die Makromolekulare Chemie" 176, 5 2459-2465 (1975). Edellisen selityksen lisäksi ilmenee keksintö myös seuraavista patenttivaatimuksista.
2. 1. Menetelmä putkimaisen kappaleen valmistamiseksi pää-10 asiassa amorfisesta polyetyleenitereftalaatista tai sitä vastaavasta orientoitavissa olevasta kestomuoviaineesta lähtemällä putkimaisesta aihiosta, johon kappaleeseen sisältyy mono-aksiaalisesti orientoitunutta ainetta ja joka kappale on so-pivimmin tarkoitettu muovailtavaksi astiaksi, tunnet- 15. u siitä, että kappale muodostetaan pienentämällä aines-paksuutta koko aihiossa (10, 15, 17) tai aihion yhdessä tai useammassa osassa yhdessä tai useammassa peräkkäisessä muo-toiluvaiheessa, jolloin mekaaninen muotoiluelin (23, 29, 71, 81) siirtää paksumman ja ohuemman aineksen välistä ylimeno-20 vöyhykettä (13, 14, 113) aihiota pitkin ja pidentää samalla aihiota ylimenovyöhykkeen siirtosuunnassa, että aihion viimeisen kappaleeksi muotoilemisen aikana mekaaniset muotoilu-elimet venyttävät aineen plastiseen juoksevuuteen saakka, ja että mekaaniset muotoiluelimet tunkeutuessaan ylimenovyöhyk-25 keessä olevaa ainetta vastaan muodostavat kosketuspintoja tämän kanssa termisen energian siirtämiseksi aihion aineksen ja muotoiluelinten välillä.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sillä aineksella, jonka paksuus ylimenovyö- 30 hykkeen (13, 14, 113) siirtyessä pienenee, on välittömästi ennen tätä pienentämistä aineksen lasiutumislämpötilan (T6) alittava tai tällä alueella oleva lämpötila ja että aines, välittömästi sen seinämäpaksuuden pienentymisen jälkeen so-pivimmin jäähdytetään sen lasiutumislämpötilan (TG) alitta- II 25 74653 vaan lämpötilaan.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylimenovyöhykkeen aines pidetään sen lasiutumislämpötilaa (TG) lähellä olevassa lämpötilassa siir- 5 tämällä lämpöä ainekseen ja mekaanisten muotoiluelinten välillä.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kappaletta muodostettaessa niiden ainesosien poikkileikkauksen ulkokehä pienenee, jossa 10 ainespaksuus pienenee ja/tai niiden ainesosien poikkileikkauksen sisäkehä suurenee, jossa ainespaksuus pienenee, minkä lisäksi paksuuden pienentäminen tapahtuu yhdellä tai useammalla alueella (11, 16, 18), jotka sijaitsevat aihion päiden välissä ja/tai liittyvät niihin ja että aihio siten mahdol-15 lisesti jaetaan kappaleiden muodostamiseksi, joissa jokaisessa on mieluimmin yksi alue, jossa seinämäpaksuutta on pienennetty.
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paksuuden pienentäminen aloiteko taan ympäriinsä kulkevasta urasta (12, 19), joka aikaansaadaan vaikuttamalla ulkopuolisella puristusvoimalla ko. aines-alueeseen yhdistettynä aksiaalisiin venytysvoimiin, jolloin ainespaksuutta uran pohjassa pienennetään vetämällä ainesta juoksevuuteen asti ja aihiota samalla pidentämällä, että 25 aihionseinämä sitä seuraava pienentäminen aikaansaadaan sijoittamalla vetorenkaat (71, 81, 29) mainittuun tai mainittuihin uriin ja siirtämällä vetorenkaita urasta poispäin aihion akselin suunnassa, että seinämäpaksuuden pienentäminen tapahtuu sopivimmin urasta tai urista (12, 19) molempiin suun-30 tiin ja että putkimainen aihio ennen tai jälkeen mainittuja muotoiltuja mahdollisesti suljetaan toisesta päästään ainesta lämmittämällä ja puristamalla pää kokoon esimerkiksi mal-jamaisessa muotissa.
7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet-35 t u siitä, että uran (12, 19) pohjan alueella kiinnityselin 26 7465 3 (41) siirtää osia aihion ainesseinämästä tunkeutumaan karan (20) ulkopintaa vasten kiinnittämään aihion (19) asennon karaan nähden, ainakin kun aihionseinämän paksuutta pienennetään alkuvaiheessa mekaanisten muotoiluelinten (23, 29, 71, 5 81) avulla.
8. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyetyleenitereftalaatin ollessa kysymyksessä ainespaksuus siinä tai niissä osissa, joiden paksuutta pienennetään, pienennetään lopulliseen paksuuteen-10 sa, joka on noin kolmannes aineksen alkuperäisestä paksuudesta ja että aines ainakin välittömästi ennen viimeistä paksuuden pienentämistä saatetaan lämpötilaan, joka alittaa ja sopivimmin eroaa sen lasiutumislämpötilasta (TG) vähemmän kuin 15°C ja tavallisesti vähemmän kuin 3°C.
9. 8. Laite polyetyleenitereftalaattia tai vastaavanlais ta orientoitavissa olevaa muoviainetta olevan monoaksiaali-sesti orientoidun putkimaisen kappaleen valmistamiseksi patenttivaatimuksessa 1 esitetyn menetelmän mukaan, jossa kappaleessa on lieriömäisiä osia, joiden ainespaksuutta on pie-20 nennet.ty, lähtemällä amofista ainetta olevasta putkimaisesta aihiosta, tunnettu useista aihiota ympäröivistä ve-torenkaista (23, 29, 71, 81) ja/tai aihion sisään järjestetystä muotoiluelimestä (20, 28), yhdestä tai useista käyttö-elimistä (32), jotka siirtävät vastaavan vetorengas- ja/tai 25 muotoiluelimen aihion suhteen tämän aksiaalisuunnassa, jolloin vetorenkaat ja/tai muotoiluelin on sopivimmin varustettu kanavilla (21, 124-126, 174-176, 184-186) nesteen johtamiseksi aihion aineksen lämpötilan stabiloimiseksi siinä tai niissä ylimenovyöhykkeissä (13, 14, 113), joita vetorengas 30 tai vetorenkaat siirtävät aihiota pitkin ja joissa aineksella sen paksuuden pienentyessä on kosketuspintoja vetorenkai-den ja/tai muotoiluelimen kanssa.
10. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että vetorenkaat (23, 29, 71, 81) on koottu useis-35 ta vetorengassegmenteistä, sopivimmin kahdesta vetorengas- n 27 74653 puolikkaasta (29 a-b, 71 a-b, 81 a-b), joita käyttöelimet (73, 83) siirtävät työasentoon ja siitä pois, jossa työasennossa vetorenkaat muodostavat pääasiassa pylväsmäisen suljetun sisäpinnan, joka on sopeutettu uran (12, 19) rajoitus-5 pinnan mukaan, että vetorenkaat on sopivimmin aksiaalisesti jaettu osarenkaiksi (24-26, 74-76, 84-86, 96-97), jotka yleensä on varustettu toisistaan erottavalla termisellä eristeellä (79, 89), että jokainen osarengas on mieluimmin varustettu nestekanavilla (94-95, 124-126, 174-176, 184-186) ja että 10 kiinnityselin (41) on sopivimmin järjestetty vetorenkaiden yhteyteen sen siirtämiseksi työasentoon ja siitä pois, jossa työasennossa se pitää osia uran (12) pohjassa olevasta aihion-seinämästä kiinteästi tukeutuneena karan (20) ulkopintaa vasten aihion kiinnittämiseksi karan suhteen.
11. 15 Patentkrav: