NO782968L - Fremgangsmaate og anordning for biaksial strekking av et roer av strekkbart plastmateriale - Google Patents

Description

Avdelt fra patentansøkning nr. 4348/73.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for biaksial strekking

av et rør av strekkbart plastmaterial, hvorved et emne i kvasiflytende tilstand (dvs. som en streng med i det minste væskelignende egenskaper)

i høyviskas tilstand trykkes ut av et ekstruderingshode og oppvarmes til strekningstemperatur, trekkes over en strekkedor med et konisk utvidet parti og et sylindrisk endeparti slik at emnet avkjøles og størkner, hvorved det i det kvasiflytende området tilføres et hydraulisk glidemiddel praktisk talt uten overtrykk mellom emnet og doren, slik at det dannes et glidemiddelskikt i form av en slepestrøm mellom emnet og doren. Med kvasiflytende tilstand menes den væskelignende tilstand til det på forhånd rørformede plastmaterial som kommer ut av ekstruderingshodet, og emnet er ikke i stand til å oppta indre og ytre trykkrefter.

En kjent fremgangsmåte av den ovenfor beskrevne type (se US-PS 3. 160.918) angår i det vesentlige biaksial strekking av plastmaterial som kommer ut av ekstruderingshodet. Derved blir det rørformede plastmaterial på grunn av det konisk utvidede parti strukket til en slangefolie og i tilslutning til det sylinderiske endeparti der avkjølingen finner sted, i størknet tilstand skåret opp i innbyrdes diogonalt beliggende partier. Derved dannes to foliebaner. Det hydrauliske glidemiddel tjener utelukkende til å hindre at plastmaterialet kleber seg til det konisk utvidede parti slik at det oppstår høy friksjon. Den således kjente fremgangsmåte muliggjør fremstilling av tynnveggede slanger eller slangefolier med forholdsvis store diametere med tilstrekkelig nøyaktighet. Imidlertid er fremgangsmåten ikke tilfredstillende for fremstilling av tykkveggede rør når disse skal fremstilles ved biaksial strekking av vanlige strekkbare plastmaterialer under oppnåelse av høy dimensjonsnøyaktighet. Med strekking menes varig forlengelse med orientering av molekylene.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en fremgangsmåte der det ved fremstilling av tykkveggede rør oppnås en definert biaksial strekking<p>g en høy dimensjonsnøyaktighet for det fremstilte rør. Videre er det et formål med oppfinnelsen å korrræ

frem til en anordning for gjennomføring av fremgangsmåten.

Oppvarmes emnet før strekkingen til strekkingstemperatur, og for dannelse av en kile av en slepestrøm av glidemiddel under strekkingen, dvs. ved trekking over den konisk utvidede dor og avkjøling fra utsiden, utsettes for radiale krefter. De radiale krefter oppnås ved ekspansjonen og ved krympespenninger som følge av avkjølingen. Samtidig dannes det på grunn av avkjølingen en støtteskål som bevirker en nøyaktig kalibrering og dermed den tilsiktede dimensjonsnøyaktighet. Oppfinnelsen bygger først og fremst på erkjennelsen av at en definert strekking betinger en bestemt temperaturfordeling i rørveggen som skal strekkes. I henhold til en foretrukket utførelsesform sørges det for homogen temperatur i rørveggen som skal strekkes, hvilket oppnås på:en enkel måte, f.eks.

ved at røret i området ved et påløpsparti anbragt foran det utvidede parti oppvarmes innenfra og utenfra til strekningstemperaturen. Den indre oppvarming skjer ved at et varmevekslingsmedium med passende temperatur føres gjennom påløpspartiet av doren. Den ytre oppvarming skjer ved at røret føres gjennom et egnet bad, der beholderen for badet kan være inndelt i flere kamre, hvilke kan være innrettet til å ha forskjellige temperaturer. Dersom det hydrauliske glidemiddel tilføres allerede i det parti der emnet har kvasiflytende tilstand, vil slepestrømmen av glidemiddel mellom påløpssylinderen og innerveggen av røret forbedre varmeovergangen. Samtidig oppnås at alle volumelementer av røret beveger seg med samme hastighet (uten indre materialforskyvning), hvilket sikrer en definert temperaturfordeling og opprettholdelse av temperaturen i røret som skal strekkes. Røret, som således har en definert temperaturfordeling, og i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen en homogen temperaturfordeling, kan utsettes for en strekking på den utvidede dor praktisk talt uten glidende friksjon mellom rørets innervegg og doren, fordi den relative bevegelse finner sted på en slepestrøm av glidemiddel, som under påvirkning av de radiale krefter formes til en kile av glidemiddel. Overraskende nok føres denne kile av glidemiddel med av røret når det sørges for at ekspansjonen og derved avkjølingen ikke skjer for plutselig. Forøvrig kan røret i området ved endedelen avkjøles kraftig, hvorved kilen av glidemiddel reduseres

sterkt i tykkelse og dimensjonsnøyaktigheten øker jevnt. Denne avkjøling bevirker en sterk krympning av røret. Krympningen virker her på lignende måte som en pakkboks,og forhindrer at det strukkede rør fører glidemiddel med seg videre i noen grad av betydning.

Oppfinnelsen. skal i det ...følgende beskrives nærmere utføres en anordning for gjennomføring av fremgangsmåten. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en anordning i henhold til oppfinnelsen, for gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser partiet A i anordningen vist i fig. 1 i forstørret målestokk.

Fig. 3 viser partiet B av anordningen i fig. 1 i forstørret målestokk.

Fig. 4 er en grafisk fremstilling som viser trykkfordelingen i glidemiddelskiktet. Fig. 5 viser skjematisk overflateforholdene ved innerflaten av emnet under strekkingen.

Anordningen omfatter en ikke vist ekstruderingspresse, et ekstruderingsverk-tøy 1 med en dor 2 for ekstrudering av det rørformede emne 3, en kalibrerings-dor 4 i tilslutning til doren 2 samt en innretning for tilførsel av et glidemiddel mellom kalibreringsdoren 4 og emnet 3. Etter doren er anordnet en trekkeinnretning 6. Kalibreringsdoren 4 er montert umiddelbart bak doren 2, og mellom doren 2 og kalibreringsdoren 4 munner tilførselsboringer 7 for glidemiddel ut, beregnet for tilførsel av et hydraulisk glidemiddel praktisk talt uten overtrykk, mens kalibreringsdoren 4 i det minste over en del av sin lengde omgis av i det minste en varmeveksler 8 for kjøling og/eller oppvarming av emnene 3. Tilførselsboringene 7 for glidemiddelet munner ut i et ringformet rom 9 som er anordnet mellom doren 2 og kalibreringsdoren 4 og er åpent mot emnet 3. Dette ringformede rom 9 oppviser en skråflate som går over i spalten mellom emnet 3 og kalibreringsdoren 4. Boringene 7 for glidemiddel står via boringer i doren 2 i forbindelse med en glidemiddelbeholder som bare påvirkes av atmosfæretrykket eller til og med er avlastet for dette.

En eller flere varmevekslere 8, som omgir kalibreringsdoren 4, er i

henhold til en foretrultket utførelsesform av oppfinnelsen utført som en væskebeholder som er inndelt i kammeret 13, hvilke kan innstilles til forskjellige temperaturer, for å oppnå det innledningsvis angitte resultat.

Ved gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen trekkes

emnet 3 over kalibreringsdoren 4. Glidemiddelskiktet 14, som er vist i fig. 2 og 3, bygges kilformet opp langs kalibreringsdoren 4. Dette er særlig vist i fig. 3. De nødvendige radialkrefter oppstår på grunn av krympningen av emnet 3, og denne forårsakes av kjølingen ved hjelp av varmeveksleren 8. Denne kjøling er særlig intens ved enden av kalibreringsdoren 4. Glidemiddelskiktet '14 bygger opp et trykk P (fig. 5) langs lengden av skiktet, slik at skiktet virker sem en pute. Innerveggen

av emnet 3 kommer ikke på noe sted i berøring med metallet i kalibreringsdoren 4. Kalibreringsdoren 4 er ikke kjølt.

Emnet 3 blir deretter på et sylindrisk parti som utgjør et påløpsparti 4a

av kalibreringsdoren 4 avkjølt til den materialavhengige strekningstemperatur. Til denne avkjøling tjener den første varmeveksler 8. Emnet trekkes deretter over et konisk utvidet parti 4b av kalibreringsdoren 4. På dette utvidede parti 4b og det etterfølgende/ også sylindriske endeparti 4c bygges glidemiddelskiktet 14 opp til kileform. Dette er særlig vist i fig. 3, 4 og 5.

Fig. 5 viser også hvordan ruheten 15 av innerveggen til emnet 3 reduseres ved strekkingen på glidemiddelskiktet 14. De radialkrefter som ved denne utførelsesform medfører den kileformede oppbygning av glidemiddelskiktet 14 oppnås ved hjelp av det utvidede parti 4b og avkjølingen av emnet i

partiet 4c ved hj elp av den' annen varmeveksler 8. Også mellom påløps-

partiet 4a og det utvidede parti 4b kan tilføres hydraulisk glidemiddel.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for biaksial strekking av et rør av strekkbart plastmaterial, der et emne i kvasiflytende, høyviskøs tilstand trykkes ut av et ekstruderingshode og varmes opp til strekningstemperatur samt trekkes over en dor med et konisk utvidet parti og et sylindrisk endeparti samt avkjøles og størkner, idet det i området der emnet er kvasiflytende til-føres et hydraulisk glidemiddel under lavt trykk mellom emnet og doren, slik at det mellom emnet og doren dannes et glidemiddelskikt i form av en slepestrøm, karakterisert ved at emnet før strekkingen oppvarmes til strekningstemperatur og for dannelse av en kileformet slepestrøm av glidemidlet under strekkingen, dvs. ved trekking over den konisk utvidede dor og avkjølingen utenfra, utsettes for radiale krefter.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at emnet i området ved et påløpsparti •' ' som ligger foran det utvidede parti oppvarmes innenfra' og utenfra.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at emnet i området ved endepartiet avkjøles kraftig slik at kilen av medtrukket glidemiddel reduseres til meget liten tykkelse.

4. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten som angitt i krav 1-3, omfattende en ekstruderingspresse med ekstruderingshode, en strekkedor med et konisk utvidet parti og et sylindrisk endeparti, karakterisert ved et sylindrisk påløpsparti (4a) anordnet mellom ekstruderingsverktøyet (1) og det utvidede parti (4b) hvilket påløpsparti (4a) omgis av et oppvarmingsbad i form av en varmeveksler (8), og ved et kjølebad (8) som omgir det sylindriske endeparti (4c).

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved ' at oppvarmingsbadet befinner seg i en beholder (8) med flere kamre (13), og at kamrene (13) kan innstilles på forskjellige temperaturer.

6. Anordning som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at kjølebadet befinner seg i en kjøle-beholder (8), eventuelt med flere kjølekamre (13).

7. Anordning som angitt i krav 4-6, karakterisert ved at det i området mellom påløpspartiet (4a) og det konisk utvidede parti (4b) er anordnet en første trekkeinnretning (6), og at en annen trekkeinnretning er anordnet bak kjølebadet (8).

8. Anordning som angitt i krav 4-7, karakterisert ved at det konisk utvidede parti (4b) er utført langstrakt med så liten konisitet at slepestrømmen av glidemiddel ikke avbrytes i overgangsområdet mellom det sylindriske påløpsparti (4a) og det konisk utvidede parti (4b).