FI82212B - Anordning och foerfarande foer framstaellning av en multi-cell-skumplastskiva av termoplast. - Google Patents

Description

! 82212

Laite ja menetelmä monisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseksi kestomuovista Tämän keksinnön kohteena on laite ja menetelmä mo-5 nisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseksi kestomuovista. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena on laite monisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseksi kestomuovista, joka laite käsittää suulakepuristimen, suulakkeen ja muovaus-kanavan, jolloin suulakkeen etuosassa on aukko, jolla on 10 suuri leveys verrattuna sen korkeuteen, muovauskanavassa on muovin kulkuväylä, joka on yhteydessä mainittuun aukkoon ja joka laajenee sisäänmenopuolella paksuussuunnassa ja leveyssuunnassa muovin etenemissuuntaan mentäessä sekä menetelmä monisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseksi 15 kestomuovista, jossa menetelmässä vaahtoutusainetta sisältävää kestomuovisulatetta muovataan paineen alaisena suulakkeessa, jolloin muovisulatteelle annetaan tasomaisen levyn muoto, jolla levyllä on suuri leveys sen paksuuteen verrattuna, muovisulate puristetaan suulakkeen läpi, suu-20 lakepuristettu muovisulate johdetaan välittömästi muovaus-kanavaan, muovisulatteen annetaan laajentua paksuussuunnassa kanavassa alueella, joka on lähellä suulaketta ja sen jälkeen muovisulatteen annetaan laajentua kanavassa levyn sekä paksuus- että leveyssuunnassa.

25 On ehdotettu erilaisia menetelmiä ja laitteita mo nisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseksi kestomuovista. Nämä eivät kuitenkaan ole tyydyttäviä, kun niitä käytetään monisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseen, jolla on suuri paksuus ja paksuuteen nähden suuri leveys. Jos halu-30 taan valmistaa voimakkaasti vaahdotettua levyä, jolla on suuri paksuus ja leveys, esim. yli 5 mm paksuus ja siihen nähden yli 20-kertainen leveys, ja lisäksi alle 0,3 g/cm3 tiheys, edullisesti alle 0,1 g/cm3, tähän asti ehdotetut menetelmät ja laitteet ovat puutteellisia. Tämä johtuu 35 siitä, että mikäli yritetään suulakepuristusmenetelmällä 2 82212 valmistaa tällaista voimakkaasti vaahdotettua levyä, jolla on näin suuri paksuus ja leveys, syntyvä levy on joko epätasaisesti vaahtoutunut tai epämuodostunut taikka pinnaltaan virheellinen. Tasaisesti vaahtoutunutta ja tasaiset 5 pinnat omaavaa levyä ei voida saada aikaan.

Esim. JP-patenttijulkaisussa 39-5341 on esitetty menetelmä vaahtomuovilevyn valmistamiseksi, jonka mukaan vaahtoutuvaa muovia puristetaan suulakepuristimen suulakkeessa tasaisen levyn muodostamiseksi ja levy johdetaan 10 kahden yhdensuuntaisen levyn välitse, jotka puristavat levyä ja pitävät sen tasaisena, ja annetaan levyn vaahtoutua vapaasti sen leveyssuunnassa vaahtomuovilevyn aikaansaamiseksi . Tällä menetelmällä on kuitenkin vaikea valmistaa vaahtomuovilevyä, jonka leveys on suuri verrattuna paksuu-15 teen tai joka on voimakkaasti vaahdotettu. Tämä johtuu siitä, että mikäli menetelmää käytetään leveän tai voimakkaasti vaahdotetun levyn valmistamiseen, menetelmällä on taipumusta aiheuttaa halkeamia tai synnyttää soluja, jotka muodostuvat leveyssuunnassa levyn keskiosaan ja repeä-20 vät. Syntyvä levy on keskiosastaan heikko.

Japanilaisessa tutkimattomassa patenttijulkaisussa 54-65771 ehdotetaan suulakepuristusmenetelmää, jossa suulakkeen etuosaan on asennettu erikoisen muotoinen kulkuka-nava. Kanava on muodoltaan viuhkamainen ja suulakkeen etu-25 osa ulottuu leveyssuunnassa katsottuna keskiosallaan kohti puristussuuntaa kummankin sivun kaareutuessa progressiivisesti taaksepäin keskiosasta. Mikäli tätä erikoismuotoil-tua kanavaa käytetään, on vaikea saada aikaan vaahtomuovi-levyä, jolla on suuri leveys paksuuteen verrattuna tai 30 voimakkaasti vaahdotettua, pienen tiheyden omaavaa levyä. Erityisesti jos tätä menetelmää käytetään voimakkaasti vaahdotetun levyn valmistukseen, suulakepuristettu levy laajenee edelleen ja muuttaa muotoaan kanavassa kulkiessaan tai sen jälkeen eikä näin ollen saada juuri halutun 35 muotoista vaahtomuovilevyä.

Il 3 82212

Japanilaisessa tutkitussa patenttijulkaisussa 43-17825 ehdotetaan suulakepuristusmenetelmää, jonka mukaan muovin kulkukanava litistetään viuhkan muotoiseksi suulakkeessa ja sen jälkeen kanava käännetään kohtisuo-5 raan suuntaan tähän nähden, jolloin vaahtoutuva muovi ete-nee pystysuuntaan, ja muovi puristetaan suulakkeen lävitse, jonka etuosa on kupera. Tällä menetelmällä ei kuitenkaan voida tuottaa suuren paksuuden omaavaa vaahtomuovilevyä. Tämä johtuu siitä, että mikäli menetelmää käytetään 10 paksun levyn valmistukseen, suulakepuristettu levy kaareutuu haitallisesti leveyssuunnassa eikä pysy tasaisena.

Japanilaisessa tutkitussa patenttijulkaisussa 48-20786 ehdotetaan suulakepuristusmenetelmää, jossa käytetään kuperan etuosan omaavaa suulaketta, jonka etuosaan 15 muovin puristukseen tarkoitettu suutin avautuu. Tässä julkaisussa ehdotetaan myös, että kuperan etuosan kaarevuutta tulisi muunnella riippuen halutusta vaahtomuovilevyn tiheydestä, erityisesti kaarevuutta tulisi pienentää, kun halutaan voimakkaasti vaahdotettua, pienen tiheyden omaa-20 vaa levyä. Päinvastaisessa tapauksessa kaarevuussäde tulee tehdä suuremmaksi, kun halutaan suuren tiheyden omaavaa levyä. Mikäli kuitenkin tätä menetelmää käytetään paksun levyn valmistukseen, syntyvä levy kaareutuu haitallisesti leveyssuunnassa välittömästi, kun se on puristettu 25 suulakkeesta. Näin ollen ei saada aikaan tarkalleen halutun muotoista vaahtomuovilevyä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan laite ja menetelmä monisoluisen vaahtomuovi levyn valmistamiseksi, jolla levyllä on suuri paksuus ja paksuuteen 30 nähden suuri leveys.

Toisena tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite sellaisen levyn valmistamiseksi, joka on tasaisesti vaahtoutunut, omaa halutun muodon ja tasaiset pinnat ja jolla on tasainen lujuus ja tarkat mitat.

35 Keksijät ovat havainneet, että paksun vaahtomuovi- 4 82212 levyn aikaansaamiseksi on tarpeen johtaa vaahtoutuva muovi muovauskanavaan välittömästi sen jälkeen, kun muovi on puristettu suulakkeesta, ja antaa muovin vaahtoutua sillä aikaa, kun sitä pidetään tasaisena kanavassa. Lisäksi kek-5 sijät ovat havainneet, että suuren paksuuden ja paksuuteen nähden suuren leveyden omaavan vaahtomuovilevyn aikaansaamiseksi on tarpeen käyttää suulaketta, jossa on kupera etuosa, erityisesti sen keskiosan, levyn leveyssuunnassa katsottuna, ulottuessa puristussuuntaan ja molempien sivu-10 jen kaartuessa progressiivisesti taaksepäin keskisosasta. Keksijät ovat edelleen havainneet, että käytettäessä kuperan etuosan omaavaa suulaketta on voimakkaasti vaahdotetun, suuren paksuuden ja paksuuteen nähden suuren leveyden omaavan vaahtomuovilevyn aikaansaamiseksi edullista, että 15 muovauskanavan takaosa (suulakkeen puoleinen osa) tehdään koveraksi, jotta se voi liittyä suulakkeen etuosaan, ja että vaahtoutuvan muovin annetaan laajentua kanavan koveraa pintaa pitkin ulottuvalla alueella. Esillä oleva keksintö on toteutettu edellä mainittujen havaintojen perus-20 teella.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että suuttimen etupuoli muodostaa kuperan pinnan, joka ulottuu eniten leveyssuunnan keskiosassa muovin etenemissuuntaan mentäessä ja kaartuu progressiivises-25 ti taaksepäin mentäessä pois mainitusta keskiosasta, ja muovauskanavan sisäänmenopuoli muodostaa koveran pinnan, joka on liitetty suulakkeen kuperaan pintaan niin, että muovauskanava on läheisesti kytketty suulakkeen kuperaan pintaan.

30 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että suulakkeen etuosa on kupera ja suulakkeen keskiosa ulottuu leveyssuunnassa katsottuna eniten puristussuuntaan ja muovauskanavalla on kovera sisäänmenopääty, joka liittyy läheisesti suulakkeen kuperaan etupäätyyn.

35 Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä ja sen li 5 82212 soveltamiseksi käytettävä laite on esitetty kuvioissa 1-5 oheisissa piirustuksissa, joissa kuviot 1 ja 2 esittävät keksinnön ensimmäistä so-vellutusmuotoa poikkileikkauksena ja erityisesti kuvio 1 5 on pystysuora, viivaa I-I pitkin, kuviossa 2 otettu leik-kauskuvanto ja kuvio 2 on vaakasuora, viivaa II-II pitkin kuviossa 1 otettu leikkauskuvanto, kuviot 3 ja 4 esittävät keksinnön toista sovellu-tusmuotoa poikkileikkauksena ja erityisesti kuvio 3 on 10 pystysuora, viivaa III-III pitkin kuviossa 4 otettu leikkauskuvanto ja kuvio 4 on vaakasuora, viivaa IV-IV pitkin kuviossa 3 otettu leikkauskuvanto ja kuvio 5 on vaakasuora leikkauskuvanto keksinnön kolmannesta sovellutusmuodosta.

15 Kuvioissa 1-5 viitenumero 1 osoittaa suulakepuris tinta, 2 ruuvia, 3 suulaketta, 4 kestomuovisulatetta, joka sisältää vaahdotusainetta, 5 suulakkeen etuosan pintaa, 6 muovauskanavaa, 7 rakoa, 8 toista muovauskanavaa, joka voidaan lisätä haluttaessa, 9,10 ja 11 osoittavat kuumen-20 nus- tai jäähdytysaineen kanavia suulakkeessa 3, muovaus-kanavassa 6 ja toisessa muovauskanavassa 8, 12 osoittaa fluorimuovista valmistettua peitekerrosta, 13 monisoluista vaahtomuovilevyä ja 14 vastaanottolaitetta.

Kuvioissa 1 ja 2 kestomuovia kuumennetaan suulake-25 puristimessa 1 ja siihen imeytetään vaahdotusainetta, jolloin muodostuu vaahdotusainetta sisältävää muovisulatetta 4, joka pakotetaan ruuvilla 2 paineen alaisena suulakkeeseen 3 ja kulkemaan sen lävitse. Suulakkeessa 3 on sen läpäisevä kulkuväylä muoville. Kulkuväylän poikkileikkaus on 30 puristimen 1 puoleisella tulopuolella rengasmainen, mutta se muuttuu litteäksi tulopuolen lähellä. Lisäksi kulkuväylä pienenee poistopuolella äkillisesti paksuussuunnassa ja avautuu suuttimeksi, joka ulottuu vaakasuuntaisena suorana viivana.

35 Suuttimen 3 etuosa 5 muodostaa kuperan pinnan, jossa 6 82212 keskiosa leveyssuunnassa katsottuna ulottuu eniten kulkusuuntaan ja muu osa kaareutuu symmetrisesti ja progressiivisesti taaksepäin keskiosasta. Koska muovin kulkuväylä pienenee äkillisesti paksuussuunnassa ulostulon lähellä, 5 supistumisalue on kaaren muotoinen ulottuen kohtisuoraan muovin etenemissuuntaa vastaan. Kupera pinta ulottuu kaaren muotoisena, jonka keskipiste on piste A suulakkeessa.

Kuvioissa 1 ja 2 muovauskanava 6 on sijoitettu kosketukseen suulakkeen 3 etuosan 5 kanssa. Muovauskanavan 6 10 suulakkeen 3 puoleinen pinta on kovera sopiakseen yhteen etuosan 5 kanssa ja se voidaan liittää tiiviisti suulakkeen etuosaan 5, muovin kulkuväylä muovauskanavassa 6 voi olla yhteydessä muovin kulkuväylään suulakkeessa 3 ilman, että niiden välille jää rakoa ja jolloin muovauskanava 6 15 ympäröi täydellisesti suulakkeessa 3 olevan suuttimen koko ympärystä. Muovin kulkuväylä suurenee muovauskanavassa 6 leveyssuunnassa lähellä suulaketta 3 samoin kuin paksuus-suunnassakin, mutta laajeneminen paksuussuunnassa tapahtuu äkillisemmin kuin suureneminen leveyssuunnassa. Laajeneminen 20 leveyssuunnassa tapahtuu koveraa pintaa pitkin ulottuvalla alueella. Laajenemissuhde paksuussuunnassa on yleensä suurempi kuin leveyssuunnassa. Erikoisesti laajenemissuhde paksuussuunnassa on 5-50, edullisesti 10-40, kun taas laajenemissuhde leveyssuunnassa on 1,4-5, edullisesti 1,8-3. 25 Suulakkeen kuperaa pintaa ja muovauskanavan koveraa pintaa muunnellaan halutun vaahtomuovi levyn ominaisuuksien mukaan. Yleensä mitä pienempi on vaahtomuovilevyn paksuuden suhde leveyteen, sitä suurempi tulee kuperan ja koveran pinnan ulkonevuus olla. Kääntäen, mitä suurempi paksuuden 30 suhde leveyteen on, sitä pienempi ulkonevuus tarvitaan. Edelleen mitä suurempi vaahdotusaste, sitä suurempi tulee ulkonevuuden olla. Ulkonevuudella tarkoitetaan tässä suhdetta, joka saadaan jakamalla etäisyys P leveydellä W kuviossa 2, missä etäisyys P tarkoittaa suulakkeessa olevan suuttimen 35 eniten ulkonevan osan ja suuttimen leveyssuunnassa kumpaakin 7 82212 reunaa yhdistävän suoran viivan välistä etäisyyttä ja missä W tarkoittaa suuttimen leveyttä leveyssuunnassa. Ulkonevuus on yleensä välillä 0,01-0,3, sopivimmin 0,05-0,18.

Kuvioissa 1 ja 2 on muovauskanavan 6 jälkeen sijoi-5 tettu toinen kanava 8 jättäen niiden väliin pieni rako 7. Toinen kanava 8 on rakenteeltaan sellainen, että kaksi yksinkertaista tasaista levyä on sijoitettu yhdensuuntaisesti, jolloin niiden molemmat sivut jäävät avoimiksi ja levyjen väliin muodostuu vakiopaksuuden omaava kulkuväylä 10 muoville. Toinen kanava on sijoitettu symmetrisesti muovin kulkusuuntaan ulottuvan akselin suhteen.

Kuumennus- tai jäähdytysaineen johtamista varten on suulakkeeseen 3 etuosan lähelle järjestetty kanava 9. Kuumennus- tai jäähdytysainetta kierrätetään kanavassa 9, kun 15 muovia puristetaan suulakkeesta ja sen etuosa kuumenee tai jäähtyy hiukan. Lisäksi kuumennus- tai jäähdytysaineen johtamista varten on järjestetty muovauskanavaan 6 kanava 10 ja puristettaessa muovia suulakkeesta kuumennus- tai jäähdytysainetta kierrätetään kanavassa 10. Edelleen toiseen 20 kanavaan 8 on järjestetty kuumennus- tai jäähdytysainetta varten kanava 11 ja suulakepuristuksen ollessa käynnissä kuumennus- tai jäähdytysainetta kierrätetään kanavassa 11.

Vastaanottolaite 14 muodostuu kahdesta päättymättömästä hihnasta, jotka litistävät ja vetävät eteenpäin syn-25 tyvää vaahtomuovilevyä. Vastaanottolaite 14 tasoittaa levyn paksuutta litistämällä sitä hihnojen välissä ja antaa myös levylle tarkalleen tasaisen muodon.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyssä sovellutusmuodossa vaah-tomuovilevy valmistetaan seuraavassa esitettävien työvai-30 heiden mukaisesti. Muovia syötetään puristimeen 1 ja kuumennetaan muovisulatteen 4 muodostamiseksi, johon imeytetään vaahdotusainetta ja sen jälkeen pakotetaan paineen alaisena suulakkeeseen 3 ja muotoillaan siinä litteäksi, jolloin sillä on suuri leveys paksuuteen verrattuna, ja puristetaan 35 suulakkeessa olevan suuttimen lävitse. Suulakepuristettu 8 82212 muovi johdetaan välittömästi muovauskanavaan 6 ja annetaan sen siinä laajeta sekä paksuus- että leveyssuunnassa, jolloin muovi vaahtoutuu. Koska suulakkeen etuosa 5 on pinnaltaan kupera ja ulottuu leveyssuunnassa katsottuna puristus-5 suuntaan samalla kun muovauskanavan suulakkeen puoleinen pääty on pinnaltaan kovera ja liitettävissä mainittuun kuperaan pintaan ja muovauskanava on sijoitettu kiinteään kosketukseen suulakkeen kanssa, muovi pääsee laajentumaan muovauskanavan 6 koveraa pintaa pitkin ulottuvalla alueella 10 ja laajeneva muovi etenee muovauskanavassa 6 samalla kun sitä rajoittavat seinät sekä paksuus- että leveyssuunnassa. Edetessään muovauskanavassa 6 muovi jäähtyy. Tuloksena saadaan muovilevyä, joka on voimakkaasti vaahdotettu ja jolla on suuri paksuus ja leveys.

15 Kuvioissa 3 ja 4 esitetyssä sovellutusmuodossa muovi käännetään kohtisuoraan, kun se etenee suulakkeessa 3, ja puristetaan sen jälkeen suulakkeeseen. Suulakkeen 3 etuosa 5 ulottuu kaarena, jonka keskipiste on piste A suulakkeessa. Muovauskanavassa 6 muovin kulkuväylä laajenee sekä leveys-20 että paksuussuunnassa koko kulkuväylän alueella eikä siinä ole kohtaa, jossa muovin kulkuväylä ei laajenisi. Laajene-missuhde paksuussuunnassa on suurempi kuin leveyssuunnassa. Toinen kanava 8 on sijoitettu muovauskanavan 6 viereen. Tämä toinen kanava 8 on myös avoin kummaltakin sivulta, 25 jotka ulottuvat kulkusuuntaan. Esillä oleva keksintö sisältää edellä mainitun laitteen ja myös erilaiset sovel-lutusmuodot, jotka käyttävät tällaista laitetta.

Kuviossa 5 esitetyssä sovellutusmuodossa käytetään vain suulaketta 3 ja muovauskanavaa 6 ja muovauskanavasta 30 tuleva levy johdetaan välittömästi vastaanottolaitteeseen 14, joten tässä ei käytetä ollenkaan kuvioissa 1-4 esitettyä kanavaa 8. Suulakkeen 3 etuosa 5 muodostuu joukosta tasaisia pintoja, mutta etuosa on kuitenkin kokonaisuutena ottaen kupera. Erikoisesti etuosa 5 muodostetaan liittämällä ku-35 perasti yhteen tasaiset pinnat 51, 52 ja 53, ja muovaus-

II

9 82212 kanavan 6 etuosa muodostetaan liittämällä kuperasti yhteen tasaiset pinnat BC, CC', C'B' siten, että tasaisten pintojen 51, 52 ja 53 päätypisteet ovat yhtä kaukana keskiviivalla X olevasta keskipisteestä A ja pisteet B, C, C ja B' ovat 5 keskenään niin ikään yhtä kaukana mainitusta keskipisteestä A, ja särmät pisteiden C ja C kohdalla ovat pyöristetyt. Esillä oleva keksintö sisältää yllä mainitun laitteen ja myös laitetta käyttävän menetelmän.

Vastaanottolaite muodostuu kuviossa 5 kahdesta päät-10 tymättömästä hihnasta, joita kumpaakin kannattaa joukko rullia ja joiden väliin muodostuu yhtenäinen rako.

Keksinnön mukaan suulakkeen etuosa muodostuu kuperasta pinnasta, joka leveyssuunnassa katsottuna ulottuu puristussuuntaan. Näin ollen kun muovi kulkee suulakkeen 15 lävitse ja litistyy siinä, se kulkee yhtäläistä reittiä keskellä ja leveyssuunnassa kummallakin sivulla ja puristuu ulos tasaisena, leveänä muovivirtana. Suulakepuristet-tu muovi johdetaan välittömästi muovauskanavaan, jossa muovin annetaan laajentua sekä paksuus- että leveyssuunnassa. 20 Lisäksi muovin laajeneminen paksuussuunnassa alkaa koveraa pintaa lähellä olevalla ja sitä pitkin ulottuvalla alueella muovauskanavassa ja sen vuoksi laajeneminen paksuussuunnassa tapahtuu tasaisesti koko leveydellä. Lisäksi koska muovin laajeneminen tapahtuu rajoitetusti sekä leveys- että 25 paksuussuunnassa, muovissa ei pyri tapahtumaan mitään ei-toivottuja muodonmuutoksia ja tämän vuoksi saadaan aikaan tasaisesti vaahtoutunut levy, joka on vaahtoutunut tasaisesti sekä paksuus- että leveyssuunnassa. Niinpä voidaan saada aikaan voimakkaasti vaahdotettu levy, jolla on suuri paksuus 30 ja suuri leveys, paksuuden ollessa yli 5 mm ja leveyden ollessa yli 20-kertainen paksuuteen verrattuna, ja tiheys alle 0,3 g/cm3, edullisesti välillä 0,1-0,02 g/cm3.

Seuraavat esimerkit pyrkivät kuvaamaan esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta.

35 10 8221 2

Esimerkki 1 Tämä esimerkki toteutettiin seuraavassa esitettävällä tavalla käyttäen kuvioissa 1 ja 2 esitettyä laitetta.

Käytettiin suulaketta, jossa muovin ulostulopää ulko-5 ni kuviossa 2 esitetyllä tavalla kaarena, jonka leveys W oli 188 mm (vaakasuoran suoran viivan pituus kaaren päästä päähän) ja etäisyys P oli 30 mm (kaaren keskiosan ulko-nemisetäisyys kaaren päitä yhdistävästä suorasta viivasta). Muovin kulkuväylän leveys suulakkeessa muovin ulostulopäässä 10 oli 188 mm, joka oli yhtä suuri kuin mainittu W, paksuus oli 0,8 mm ja muottirajan pituus oli 5 mm. Kaaren pituus oli 200 mm mitattuna muovin ulostulopäästä 5. Kaari oli osa ympyrää, jonka keskipiste oli A ja säde 164 mm ja kes-kuskulma 70°.

15 Muovauskanavan 6 tulopuolella oli kovera pinta, joka oli liitettävissä edellä mainittuun kuperaan pintaan ja kovera pinta oli varustettu suuttimella. Suuttimen kaaren pituus oli 202 mm ja paksuus 2 mm. Muovin kulkuväylä muo-vauskanavassa laajeni paksuus- ja leveyssuunnissa sen tu-20 loaukon lähellä. Erityisesti paksuussuunnassa muovin kulkuväylä laajeni äkillisesti tuloaukon lähellä 9 mm paksuiseksi ja jatkui sen jälkeen poistoaukkoon asti samanpak-suisena. Leveyssuunnassa kulkuväylä laajeni äkillisesti tuloaukon lähellä ja laajeni myös sen jälkeen vähitellen 25 koko matkan ooistoaukkoon asti, missä leveys oli 380 mm. Muovauskanavassa 6 oli poistopäässä tasainen pinta kohtisuoraan puristussuuntaa vastaan. Muovauskanava oli varustettu muovin kulkuväylällä, jonka pituus oli 60 mm muovin etenemissuuntaa pitkin mitattuna leveyssuunnassa keskikoh-30 dasta. Muovin kulkuväylän seinäpinnat oli päällystetty tetrafluorihiilihartsilla, jotta vaahtoutuva muovi pääsee helposti liukumaan pintoja pitkin.

Toinen kanava 8 oli sijoitettu 10 mm etäisyydelle muovauskanavasta 6. Toinen kanava on muodostettu yksinker-35 taisesti asettamalla kaksi tasaista levyä keskenään vas-

II

11 8221 2 tatusten ja yhdensuuntaisesti kummankin levyn leveyden ollessa 1000 mm ja pituuden 600 mm. Levyjen väliin jäi paksuussuunnassa 11 mm rako. Seinäpinnat, jotka tulevat kosketukseen vaahtomuovin kanssa, päällystettiin tetrafluo-5 rietyleenillä, jotta muovi pääsee helposti liukumaan pintaa pitkin.

Kestomuovina käytettiin polystyreeniä ja vaahdotus-aineena käytettiin diklooridifluorimetaanin ja metyyliklori-din seosta, kumpaakin yhtä paljon painoyksiköissä. Erikoi-10 sesti 1,5 osaa painoyksiköissä (seuraavassa yksinkertaisesti osaa) jauhemaista talkkia, joka toimii solujen ydintymis-aineena, sekoitettiin 100 osaan polystyreeniä ja syntynyt seos syötettiin suulakepuristimeen, missä seos kuumennettiin 200°C:een muovisulatteen muodostamiseksi ja mihin 15 vaahdotusaine ruiskutettiin vaahtoutuvan muovin muodostamiseksi. Suulakepuristimen etuosa pidettiin 122°C lämpötilassa ja vaahtoutuva muovi puristettiin suulakkeen läpi nopeudella 40 kg/h. Näin voitiin saada monisoluista vaahtomuo-vilevyä, jonka paksuus oli 13 mm ja leveys 435 mm.

20 Levy oli tasaisesti vaahtoutunutta ja siinä oli pie niä pallomaisia soluja, tasaiset, erinomaisen ulkomuodon omaavat pinnat ja tasainen paksuus koko levyn alueella. Lisäksi levyn tiheys oli 40 kg/m3, mikä oli toivottu. Edelleen tiheyden tutkimiseksi levyn eri kohdissa levy leikat-25 tiin viiteen samanlaiseen osaan leveyssuunnassa, levyt numeroitiin 1-5 alkaen yhdestä päästä ja kunkin osan paksuus ja leveys mitattiin. Mittaustulokset on lueteltu taulukossa 1 ja tulokset vahvistivat sen, että levy oli tasaisesti vaahtoutunut. Lisäksi osilta 1 ja 3 mitattiin vaadittava 30 voima paksuuden pienentämiseksi 3 mm osittaisen puristus-kovuuden tutkimiseksi ja tulokset on lueteltu taulukossa 2. Tulokset vahvistivat sen, että levy oli tasaisesti vaahtoutunut .

Vertailuesimerkki 1 35 Tässä vertailuesimerkissä vaahtomuovilevy valmis- i2 8221 2 tettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1, paitsi että suulakkeen etuosaa ei tehty kuperaksi pinnaksi vaan tasaiseksi pinnaksi, joka oli kohtisuorassa muovin etenemissuuntaa vastaan ja näin ollen muovauskanavan sisäänmenopää, joka 5 tulee kosketukseen suulakkeen etuosan kanssa, tehtiin myös tasaiseksi. Muovin kulkuväylä avautui suulakkeen etuosaan pitkulaisena suuttimena, jonka leveys oli 200 mm ja paksuus 0,8 mm, ja muottirajan pituus oli 5 mm. Muovauskana-vassa oli ulostulopuolella tasainen pinta,joka oli kohti-10 suorassa muovin etenemissuuntaa vastaan ja sen sisällä oli myös muovin kulkuväylä. Muovin kulkuväylän leveys oli 200 mm ja paksuus 2 mm sisäänmenoaukossa ja sen jälkeen paksuus äkillisesti kasvoi 9 mm:iin ja 9 mm paksuus jatkui ulostuloon asti, kun taas leveyssuunnassa kulkuväylä laajeni 15 äkillisesti sisäänmenoaukon lähellä ja laajeni sen jälkeen vähitellen leveyteen 380 mm ulostuloaukossa. Toisena kanavana käytettiin esimerkissä 1 mainittua. Muovauskanavassa seinäpinnat, jotka tulivat kosketukseen vaahtomuovin kanssa, päällystettiin tetrafluorietyleenillä, jotta muovi pääsee 20 helpommin liukumaan pintaa pitkin.

Käyttäen samaa vaahtoutuvaa muovia, suulaketta, muo-vauskanavaa ja toista kanavaa kuin esimerkissä 1 toimenpiteet toistettiin samalla tavoin kuin esimerkissä 1 vaah-tomuovilevyn valmistamiseksi. Levyllä oli tasainen leveys, 25 mutta epätasainen paksuus vaihdellen alueella 13 - 15,3 mm. Levyn solut olivat litistyneet paksuussuunnassa katsottuna keskiosassa ikään kuin niitä olisi puristettu paksuussuunnassa ja keskiosassa solut antoivat pehmeän vaikutelman tunnusteltaessa sormilla, joten levyn havaittiin olevan 30 epätasaisesti vaahtoutunut. Levy leikattiin viiteen yhtäläiseen osaan samalla tavoin kuin esimerkissä 1 ja kunkin osantiheys ja paksuus mitattiin. Mittaustulokset on lueteltu taulukoissa 1 ja 2 ja nämä vahvistivat sen, että levy oli epätasaisesti vaahtoutunut.

35 i3 8221 2

Taulukko 1

Viiteen osaan leikatun levyn osissa mitatut ominaisuudet 5

Osa nro 12 345 Keski- Poik- arvo keama " “ " i

Paksuus 13,2 13,0 13,1 12,9 13,0 13,0 0,3 10

Esimerkki (mm) 1---'---1-- ! »

Tiheys ; (kg/m3) 39,8 40,1 40,2 40,1 39,8 ! 40,0 0,4 15 i -------1-- s

Vertailu- Paksuus j , , 13,3 14,2 15,3 14,4 13,0 14,0 2,3 esimerkki (mm) X ‘ 20 Tiheys (kg/m3) 43,0 41,5 39,1 41,2 42,3 41,4 3,9 V Taulukko 2 25 Osittainen puristuskovuus (puristettaessa kokoon 3 mm) nro 1 nro 3 Poikkeama

Esimerkki 1 15,6 15,4 0,2

Vertailuesimerkki 1 14,9 11,0 3,9 30

Esimerkki 2 Tässä esimerkissä käytettiin polypropyleenin ja HD (high density) -polyetyleenin seosta vaahdotettavana muovina ja kuvioissa 3 ja 4 esitetyn rakenteen omaavaa laitetta. 35 Suulakepuristimen puristama muovi syötettiin suulakkeeseen, i4 8221 2 jossa se eteni ja sen etenemissuuntaa käännettiin kohtisuoraan ja sen jälkeen se puristettiin suulakkeesta.

Suulakkeen 3 etuosa 5 ulottui puristussuuntaan kaaren muotoisena, kuten kuviossa 4 on esitetty, jonka leveys 5 oli 193 mm ja ulottumisetäisyys P oli 23 mm. Suulake avautui etuosaan 5 193 mm levyisenä, mikä oli yhtä suuri kuin leveys W, ja 0,4 mm paksuisena ja muottirajan pituus oli 5 mm. Etuosassa 5 kaaren pituus oli 200 mm mitattuna kuperasta pinnasta ja kaari oli osa ympyrää, jonka keski-10 piste on A, säde 216 mm ja jonka muodostava keskuskulma on 530 .

Muovauskanavan 6 sisäänmenopuolella oli kovera pinta, jonka oli tarkoitus liittyä etuosaan 5. Muovauskanavassa 6 oli muovin kulkuväylä, joka avautui sisäänmenopuolelle 15 muodostaakseen samanlaisen suuttimen kuin suulakkeen etuosassa 5 ja laajeni leveys- ja paksuussuunnissa sisäänme-nopuolen lähellä. Laajeneminen leveys- ja paksuussuunnissa jatkui ulostuloaukkoon asti pienellä kaltevuudella. Muovauskanavan ulostulopuolella oli tasainen pinta, joka oli 20 kohtisuorassa puristussuuntaa vastaan ja pinnassa oli pitkulainen suutin paksuudeltaan 10 mm ja leveydeltään 260 mm. Muovin kulkuväylän pituus oli 60 mm puristussuuntaan mitattuna muovauskanavan akselia pitkin.

Toinen kanava 8 asetettiin lähelle muovauskanavaa 25 6. Toinen kanava 8 oli tehty yksinkertaisesti asettamalla lähes yhdensuuntaisesti vastatusten kaksi levyä, joiden leveys oli 500 mm ja pituus 300 mm, jättäen niiden väliin rako, jonka paksuus sisäänmenopuolella oli 10 mm ja ulostulopuolella 6 mm, jonka lävitse vaahtomuovi johdettiin. 30 Seinäpinnat muovauskanavassa 6 ja toisessa kanavassa 8 päällystettiin fluorimuovilla, jotta vaahtoutuvan muovin on helppo kulkea kulkuväylän läpi.

Käytettiin seosta, jossa oli 100 osaa painoyksiköissä polypropyleeniä ja 10 osaa HD-polyetyleeniä ja 0,5 osaa 35 hienoa, jauhemaista talkkia, joka toimi solujen ydintymis-

II

is 8221 2 aineena. Seos syötettiin suulakepuristimeen, jossa se sulatettiin lämpötilassa 230°C:ssa ja siihen imeytettiin butaania paineen alaisena vaahtoutuvan muovin muodostamiseksi, joka sisältää 5 paino-% butaania. Suulakepuristimen 5 etuosaan oli järjestetty jäähdytysvälineet ja vaahtoutuva muovi puristettiin suulakkeesta 160°C lämpötilassa nopeudella 10 kg/h. Suulake pidettiin 160°C lämpötilassa ja öljyä, jonka lämpötila oli 130°C, kierrätettiin suulakkeen kanavassa 9 suulakkeen etuosan jäähdyttämiseksi. Lisäksi öljyä, 10 jonka lämpötila oli 100°C, kierrätettiin muovauskanavan 6 kanavassa 10. Toisen kanavan 8 ulkopinta jäähdytettiin ilmalla.

Näin voitiin saada jatkuvasti vaahtomuovilevyä, jonka paksuus oli 7 mm ja leveys 250 mm. Levyllä oli tarkalleen 15 halutunlainen poikkileikkaus, se oli tasaisesti vaahtoutunut ja sisälsi hienoja mikrosoluja, sillä oli kauniit, tasaiset ja pehmeät ulkopinnat, suuri pintakovuus ja tiheys 200 kg/m3 .

Esimerkki 3 20 Tässä esimerkissä toistettiin toimenpiteet samalla tavalla kuin esimerkissä 1 paitsi, että käytettiin vaahdotettavana muovina polypropyleenin ja polystyreenin seosta ja eri muovauskanavaa ja toista kanavaa.

Muovauskanava asetettiin kiinteään kosketukseen 25 suulakkeen etuosan kanssa. Muovin kulkuväylä avautui muo-vauskanavassa sisäänmenopuolelle muodostaen suuttimen, jolla oli sama muoto kuin suulakkeen suuttimella, ja laajeni si-säänmenoaukon lähellä sekä leveys- että paksuussuuntaan ja sen jälkeen laajeneminen jatkui pienellä kaltevuudella 30 muovauskanavan ulostuloon asti. Muovauskanavan ulostulopää oli tehty tasaiseksi pinnaksi, joka oli kohtisuorassa puris-tussuuntaa vastaan, ja muovin kulkuväylä avautui tasaiseen pintaan, joka muodosti suuttimen, jonka paksuus oli 12 mm ja leveys 300 mm. Kulkuväylä ulottui 80 mm matkalle mitat-35 tuna muovauskanavan akselia pitkin.

i6 8221 2 Käytettiin samoja levyjä kuin esimerkissä 1 toisen kanavan muodostamiseksi, kuitenkin levyt asetettiin siten, että ne muodostivat kaltevan raon, jolloin levyjen etäisyys toisistaan oli sisäänmenopuolella 12 mm ja ulostulopuolella 5 10 mm.

Seoksena käytettiin 100 osaa painoyksiköissä polypro-pyleeniä ja 20 osaa polystyreeniä, johon lisättiin 1,0 osa hienoksi jauhettua talkkia ja sekoitettiin huolellisesti. Saatu seos syötettiin suulakepuristimeen ja kuumennettiin 10 230°C lämpötilaan muovisulatteen muodostamiseksi, johon imeytettiin butaania paineen alaisena seoksen edetessä puristimessa ja tuloksena saatiin vaahtoutuvaa muovia, joka sisälsi 12 paino-% butaania. Jäähdytysvälineet oli järjestetty puristimen etuosan ja suulakkeen väliin jäähdyttämään 15 sulate 158°C:een ja muovi puristettiin suulakkeesta nopeudella 10 kg/h. Suulake pidettiin lämpötilassa 160°C ja öljyä, jonka lämpötila oli 120°C kierrätettiin suulakkeen kanavassa 9 sen etuosan jäähdyttämiseksi, öljyä, jonka lämpötila oli 90eC, kierrätettiin muovauskanavan kanavassa 20 10 sen jäähdyttämiseksi.

Tuloksena saatiin vaikeuksitta vaahtomuovilevyä, jonka paksuus oli 10 mm ja leveys 300 mm. Vaahtomuovilevy oli tasaisesti vaahtoutunut ja sisälsi hienoja pienoisso-luja, sillä oli kaunis, tasainen ja pehmeä ulkopinta ja 25 se oli niinmuodoin erinomaista vaahtoa. Levyn tiheys oli 40 kg/m3.

On aivan ilmeistä, että edellä kuvatulla menetelmällä ja laitteella saavutettiin kaikki edellä mainitut tarkoitusperät ja sillä on myös se etu, että siitä on suurta 30 kaupallista hyötyä. Tulee ymmärtää, että edellä kuvattu keksinnön erityismuoto on tarkoitettu vain esimerkiksi ja tätä tekniikan alaa tuntevien on helppo tehdä tiettyjä muunnelmia näiden tietojen puitteissa.

Näin ollen keksinnön koko suojapiirin määrittämiseen 35 tulee käyttää seuraavia patenttivaatimuksia.

Il

Claims (9)

1. Laite monisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseksi kestomuovista, joka laite käsittää suulakepuristimen 5 (1), suulakkeen (3) ja muovauskanavan (6), jolloin suulak keen (3) etuosassa on aukko, jolla on suuri leveys verrattuna sen korkeuteen, muovauskanavassa (6) on muovin kulkuväylä, joka on yhteydessä mainittuun aukkoon ja joka laajenee sisäänmenopuolella paksuussuunnassa ja leveyssuun-10 nassa muovin etenemissuuntaan mentäessä, tunnettu siitä, että suuttimen (3) etupuoli (5) muodostaa kuperan pinnan, joka ulottuu eniten leveyssuunnan keskiosassa muovin etenemissuuntaan mentäessä ja kaartuu progressiivisesti taaksepäin mentäessä pois mainitusta keskiosasta, ja 15 muovauskanavan (6) sisäänmenopuoli muodostaa koveran pinnan, joka on liitetty suulakkeen (3) kuperaan pintaan niin, että muovauskanava (6) on läheisesti kytketty suulakkeen (3) kuperaan pintaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -20 n e t t u siitä, että muovin kulkuväylän laajeneminen paksuussuunnassa on äkillisempi kuin leveyssuunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että laajenemissuhde paksuussuunnassa on 5-50, edullisesti 10-40.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tun nettu siitä, että laajenemissuhde leveyssuunnassa on 1,4-5,0, edullisesti 1,8-3,0.

5. Menetelmä monisoluisen vaahtomuovilevyn valmistamiseksi kestomuovista, jossa menetelmässä vaahtoutusai-30 netta sisältävää kestomuovisulatetta muovataan paineen alaisena suulakkeessa (3), jolloin muovisulatteelle annetaan tasomaisen levyn muoto, jolla levyllä on suuri leveys sen paksuuteen verrattuna, muovisulate puristetaan suulakkeen (3) läpi, suulakepuristettu muovisulate johdetaan 35 välittömästi muovauskanavaan (6), muovisulatteen annetaan ie 8221 2 laajentua paksuussuunnassa kanavassa (6) alueella, joka on lähellä suulaketta (3) ja sen jälkeen muovisulatteen annetaan laajentua kanavassa (6) levyn sekä paksuus- että levyssuunnassa, tunnettu siitä, että suulakkeen 5 (3) etuosa (5) on kupera ja suulakkeen keskiosa ulottuu leveyssuunnassa katsottuna eniten puristussuuntaan ja muo-vauskanavalla (6) on kovera sisäänmenopääty, joka liittyy läheisesti suulakkeen (3) kuperaan etupäätyyn (5).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että monisoluisen vaahtomuovilevyn paksuus on yli 5 mm, leveys yli 20 kertaa paksuus ja tiheys alle 0,3 g/cm3.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiheys on välillä 0,1-0,02 15 g/cm3 .

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muovi on polystyreeniä, tai polypropyleenin ja HD-polyetyleenin seosta, tai propylee-nin ja polystyreenin seosta.

9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että laajentunut muovisulate johdetaan toiseen kanavaan (8), joka sijaitsee pienellä etäisyydellä mainitusta kanavasta (6), jolloin toisen kanavan (8) rajaa kaksi yhdensuuntaista tasoa, jotka on ase- 25 tettu symmetrisesti muovin kulkusuuntaan ulottuvan akselin suhteen. Il i9 8221 2