SE423981B - Forfarande och anordning for astadkommande av orienterade materialpartier vid framstellning av rorformad preform av termoplastmaterial - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 7905045-6 bilda den blivande behållarens mynningsdel medan de i sin andra ände till- sluts.

Föreliggande uppfinning eliminerar vissa nackdelar som enligt känd teknik är förenade med det ovan angivna framställningsförfarandet.

Uppfinningen är speciellt ägnad att tillämpas vid framställning av behållare av termoplast av typ polyester eller polyamid. Exempel på sådana material är polyetylentereftalat, polyhexametylen-adipamid, polycaprolactam, polyhexa- metylen-sebacamid, polyetylen-2,6- och l,5-naftalat, polytetrametylen-l,2- dioxybensoat och copolymerer av etylentereftalat, etylenisoftalat och andra liknande polymerplaster. Beskrivningen av uppfinningen är nedan i huvudsak relaterad till polyetylentereftalat, i fortsättningen ofta förkortat till PET, men uppfinningen är dock icke begränsad endast till användning av vare sig detta material eller något av de tidigare angivna materialen, utan är till- lämpbar även på många andra termoplastmaterial.

För att underlätta förståelsen av problemställningen och uppfinningen beskrivs i det följande nâgra karakteristiska egenskaper för polyestern polyetylen- tereftalat. Från litteraturen t ex Properties of Polymers, av D W van Krevelen, Elsevier Scientific Publishing Company, 1976, är känt att vid orientering av amorf polyetylentereftalat förändras materialets egenskaper. Vissa av dessa förändringar åskådliggörs i diagrammen fig l4.3 och l4.4 på sidorna 3l7 och 3l9 i boken Properties of Polymers. De beteckningar som används i den följande diskussionen överensstämmer med de som förekommer i nämnd bok.

PET liksom många andra termoplastmaterial kan orienteras genom materialets sträckning. Vanligen sker sådan sträckning vid en temperatur ovanför materialets glasomvandlingstemperatur TG. Genom orienteringen förbättras materialets håll- fasthetsegenskaper. Av litteraturhänvisningen framgår att för termoplasten PET medför en ökning av dragningsförhâllandet _/\_ , dvs kvoten mellan längden hos det dragna materialet och längden hos det odragna, också en ökning av förbätt- ringen av materialegenskaperna. Vid en ökning av dragningsförhâllandet, -/\- , från ca 2 gånger till något över 3 gånger är förändringarna av materialegen- skaperna speciellt stora. Därvid förbättras hållfastheten i orienteringsrikt- ningen markant samtidigt som densiteten Q liksom kristalliniteten Xc stiger och glasomvandlingstemperaturen TG höjs. Av diagrammet på sid 3l7 framgår att sedan materialet erhållit en sträckning, där-/\- har värdet 3.1, förmår (31 10 15 20 25 30 7905045-6 materialet motstå en kraft per ytenhet svarande mot if = l0 med en mycket liten töjning, medan för _/W» = 2.8 töjningen är väsentligt mycket större.

I fortsättningen används ibland beteckningen "steget" för att beteckna ett orienteringsförlopp âstadkommet genom en sträckning respektive en tjockleks- reduktion av minst ca 3 gånger och vid vilket ovan angivna markanta förbätt- ringar av materialegenskaperna inträder.

Ovan angivna diagram visar förändringar som erhålls vid materialets mono- axiella orientering. Vid biaxiell orientering erhålls liknande effekter i vardera orienteringsriktningen. Urienteringen sker genom efter varandra följande sträckningar.

Förbättrade materialegenskaper motsvarande de som erhålls vid det ovan defi- nierade "steget" erhålls även när amorft material dras till flytning och där materialet före flytningen befinner sig vid en temperatur understigande glas- omvandlingstemperaturen TG. Hos en dragstav sker i flytningszonen en diameter- minskning av ca 3 gånger. Vid dragningen flyttas flytningszonen kontinuerligt in i de amorfa materialet samtidigt som det material som redan genomgått flyt- ning upptar provstavens dragkrafter utan tillkommande kvarstående sträckning.

Det har vidare överraskande visat sig att en motsvarande förbättring av materialegenskaperna som vid "steget" erhålls om materialet genom tryck bringas till flytning och det tryckgivande organet samtidigt reducerar materialets tjocklek till ca l/3 av den tidigare tjockleken (gäller PET) och där tjockleks- reduktionen medför en förlängning av materialpartiet ca 3 gånger i en riktning som är vinkelrät mot den riktning i vilken tjockleksreduktionen sker.

För flaskor är vissa yttre mynningsdiametrar med tillhörande gänga standardi- serade och därav bestäms enligt nu känd teknik vid användningen av det inled- ningsvis angivna formningsförfarandet den största diameter som kan tillåtas hos den formblâsta behållarekroppen. Anledningen härtill förklaras närmare i det följande. För att erhålla ett amorft utgångsmaterial hos de rörbitar, som skall omformas till preformar, måste materialet efter extruderingen - hos de extru- derade rör från vilka rörbitarna avkapas - hastigt kylas ned under glasomvand- lingstemperaturen TG. Vid alltför stor väggtjocklek är materialets värmeled- ningsförmåga otillräcklig för att medge erforderlig hastig avkylning av väggens centrala partier och det centralt belägna materialet kristalliserar och blir opakt. Den största möjliga väggtjockleken hos de extruderade rören understiger 10 15 20 25 30 35 79050 45-6 därför teoretiskt ca 9 mm. I praktiken arbetar man dock som regel med vägg- tjocklekar understigande 4 mm. Vid blåsning av en preform med alltför tjockt väggmaterial uppstår nämligen problem beroende på materialets avsvalning under själva blåsningsförloppet och innan materialet når formväggen. Den blåsta behållaren blir inte längre glasklar utan får ogenomsiktliga vita partier. För att vid formblåsningen erhålla behållare med erforderlig förmåga att motstå påfrestningar och penetrering av behållareväggen får väggtjockleken hos den färdiga behållaren ej understiga en viss tjocklek. Enligt känd teknik är det vidare inte möjligt att minska rörets yttre diameter vid formningen av preformens mynningsdel. Härav följer att den önskade mynningsdiametern hos den formblåsta behållaren bestämmer diametern hos preformen och därmed den maximala diametern hos den formblåsta behållarekroppen. Vid behov av flaskor för stora volymer förlängs dessa enligt känd teknik i axelriktningen, sedan den maximalt möjliga diametern uppnåtts. Förutom nackdelen av viss instabilitet innebär för- längningen en otillfredsställande användning av materialmängden i behållare- kroppen, eftersom erforderlig materialmängd per volymsenhet förvaringsutrymme är större än vad som skulle behövas vid en anpassning av såväl diameter som längd hos behållarekroppen mot aktuellt volymsbehov. Den onödigt stora ytan hos behållaren medför även motsvarande ökning av den totala koldioxidpene- treringen vid förvaring av kolsyrade drycker.

För att på bästa sätt tillvarata materialegenskaperna hos materialet efter- strävas att diametern hos de delar av preformen, som efter blåsningen bildar själva behållarekroppen, har ett värde som medför att materialet i den form- blåsta behållarekroppen erhåller önskad orientering. Hos behållare av PET eftersträvas att materialet i samband med formblåsningen sträcks biaxiellt så att produkten av sträckningarna är ca 9 gånger.

Av ovanstående framgår att enligt känd teknik bestäms materialmängden i mynningsdelen icke av de beräknade påfrestningarna utan av behållarekroppens maximala diameter. Detta medför som regel ett betydande materialöverskott i mynningsdelen. Hos t ex en flaska av PET med volymen l liter kan enligt känd teknik mynningsdelen innehålla upp till 25-30 % av den totala materialmängden.

Frånsett den oestetiska överdimensioneringen av mynningsdelen innebär detta förhållande också ett materialslöseri, som är av betydelse vid massproduktion av artiklar.

Med nu använd teknik utgörs mynningsdelen och intilliggande halsdelar av o- orienterat dvs amorft material. Detta innebär att materialet i mynningsdelen 10 15 20 25 30 35 19050454' jämte intilliggande halsdelar har andra egenskaper än behâllarekroppen. För behållare av t ex PET har materialet i mynningsdelen en glasomvandlings- temperatur TG av 7l° C, medan materialet i behållarekroppen har en glasomvand- lingstemperatur av ca 810 C. Härav följer att materialet i mynningsdelen mjuknar vid en lägre temperatur än materialet i behållarekroppen.

Det är tidigare känt att genom kallformning av ämnets mynningsdel förflytta material från mynningsdelen ned i de områden av ämnet, som sedermera utgör väggpartier i behållarekroppen. Härigenom uppnås en viss anpassning av materialmängden i mynningsdelen mot framtida påfrestningar men mellan själva behållarekroppen och mynningsdelen uppstår halspartier, där materialet sträcks mindre än 3 gånger. Dessa halspartier består således hos den formade behållaren av otillräckligt orienterat material samtidigt som väggtjockleken är oönskat stor. Denna teknik är känd genom den svenska patentansökan nr 7802362-9.

Genom den franska patentansökan nr 74 39648 är det känt att formspruta ett i sin ena ände slutet rörformat ämne, som i sin andra ände är försett med en ut- kragning för ämnets fixering i ett efterföljande blâsorgan och där det rör- formade ämnet efter viss omformning blâses till en behållare. Material i den rörformade delen av ämnet expanderas i radiell riktning vid en temperatur ovan- för glasomvandlingstemperaturen TG för att bilda behâllarens mynningsdel. En behållare formad pâ beskrivet sätt har en mynningsdel och ett halsparti där materialet undergått en mycket liten sträckning och därmed orientering, varför de tidigare angivna nackdelarna beträffande de kända behållarnas mynningsdelar finns även hos denna behållare. Den i den franska ansökan beskrivna uppfinningen har även nackdelen av att endast en del av materialinnehâllet i det formsprutade rörformade ämnet används vid omformningen av ämnet till färdig behållare. Givet- vis är det materialspill som härigenom uppstår till ekonomisk nackdel vid mass- produktion av artiklar.

Genom den tyska utläggningsskriften DDS 25 40 930 är känt ett förfarande, där ett rörformat ämne av PET omformas till behållare och där behållareväggen ut- görs av material som t ex sträcks mer än 1,5 gånger. Behållarens bottendel består av amorft o-orienterat material, medan behållarens halspartier består av material som orienterats endast i ringa omfattning. Genom uppvärmning och därav orsakad kristallisation förbättras materialets hållfasthet i de o- orienterade områdena som samtidigt blir ogenomsiktliga. En kombination av de ovan angivna teknikerna medför fortfarande en icke önskad överdimensionering 79oso4s-6 6 1D 15 20 25 30 av behållarnas halspartier samtidigt som dessa har sämre egenskaper än materialet i själva behållarekroppen.

Uppfinningen eliminerar ovan angivna nackdelar samtidigt som genom uppfinningen erhålls ett ämne som möjliggör att hos en behållare formad från ämnet såväl mynningsdelen som halspartierna och behållarekroppen består av material anpassat mot uppkommande påfrestningar och där materialet i nämnda delar är orienterat i betryggande omfattning därigenom att materialet åtminstone i axelriktningen är sträckt mer än 3 gånger.

Härigenom uppnås den fördelen att samtliga nämnda delar av behållaren fått sin glasomvandlingstemperatur TG höjd. Detta innebär att samtliga nämnda delar kommer att vara lika värmetåliga, dvs en stor fördel jämfört med behållare som formats enligt känd teknik, vilka åtminstone hos behållare med i huvudsak klart och genomsiktligt material har halspartier och mynningsdelar som är mer känsliga för värmepåverkan än själva behållarekroppen.

Uppfinningen gör det vidare möjligt att framställa en behållare med liten mynningsdiameter, där behållarekroppens längd och diameter anpassats mot be- hållarens förvaringsvolym för att erhålla lägsta möjliga materialmängd per volymsenhet förvaringsutrymme.

Uppfinningen gör det även möjligt att från ämnet forma en behållare, som har godtycklig form på halsdelen och där materialet i mynningsdelen och i hals- delen är orienterat och har en kristallinitet överstigande 10 %, vilket er- hållits därigenom att materialet sträckts i erforderlig omfattning, t ex vid behållare av PET sträckts i axiell riktning mer än 3 gånger. Enligt känd teknik har det icke varit möjligt att uppnå sådan orientering utan man har låtit be- hållarnas mynningsdel och halspartier bestå av i huvudsak icke orienterat material, där halspartierna så snabbt som möjligt övergår i orienterade partier hos behållarekroppen där väggtjockleken minskat minst 3 gånger. Genom denna formgivning har man sökt nedbringa storleken på området i halsdelen med i huvudsak amorft material och med liten orientering och därmed lägre glasomvand- lingstemperatur TG.

Enligt uppfinningen orienteras ett antal områden hos ett rör av PET eller därmed liknande material därigenom att materialet i resp område genom yttre tryck successivt bringas till flytning och det tryckgivande organet samtidigt redu- cerar materialets tjocklek till ca l/3, företrädesvis högst l/3 av den tidigare 10 15 20 25 30 7905045-6 tjockleken, och där tjockleksreduktionen medför en förlängning i rörets axelriktning av det bearbetade materialområdet med ca 3 gånger, företrädesvis med minst 3 gånger. Före flytningen har materialet en temperatur understigande glasomvandlingstemperaturen TG, företrädesvis rumstemperatur. Det yttre trycket åstadkommes exempelvis genom en eller flera trissor, som rullar mot rörets yttre eller inre yta och som förflyttar sig i rörets axelriktning. Efter be- arbetningen är materialet orienterat i rörets axelriktning.

Omrâdena med reducerad väggtjocklek återfinns som regel hos de delar av röret, som hos den blivande blåsta behållaren motsvaras av materialområden, vilkas materialtjocklek skulle vara större än ca l/9 av rörets materialtjocklek om icke rörets materialtjocklek reducerats i aktuellt område redan före blåsningen.

I vissa tillämpningar reduceras för samtliga områden hos röret materialtjockleken genom tryck mot rörets yttre yta och i andra tillämpningar sker reduktionen för samtliga områden genom tryck mot rörets inre yta. Vidare används utförings- former där ett antal områdens materialtjocklek är reducerade genom tryck mot rörets inre yta och samtidigt ett antal områdens materialtjocklek är reducerade genom tryck mot rörets yttre yta. Även utföringsformer används där material- tjockleken reduceras hos ett antal områden genom samtidigt tryck hos varje område mot rörets inre och yttre yta.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen anordnas ett av de orienterade materialområdena i ena änden av röret. Röret omformas därefter i sin andra ände så att det tillsluts medan den blivande mynningsdelen i förekommande fall behandlas för att få behövliga förslutningsytor.

Det rörformade ämnet är därmed färdigställt. Det består i sitt enklaste utförande av dels en cylindrisk del, tillsluten i sin ena ände och bestående av i huvudsak amorft material, dels en blivande mynningsdel med anslutande blivande halspartier bestående av orienterat material med en kristallinitet överstigande 10 %. Materialet i den blivande mynningsdelen med anslutande blivande halspartier har en utpräglad orientering i rörets axelriktning och en vanligtvis mindre orientering i rörets perifeririktning.

Vid fler än ett orienterat område gäller ovan angivna materialegenskaper givetvis för samtliga orienterade områden. 7905045-6 10 15 20 25 I en specieiï tiiiämpning av uppfinningen bearbetas ett centraït område av röret för erhåiiandet av den ovan angivna orienteringen av materiaiet.

Området med orienterat materiai omges i rörets axeïriktning av två rör- deiar av amorft materiaï. Vid blâsningen av det bearbetade och i huvud- sak axieïit orienterade materiaiet biïdas mynningsdeïar och halspartier för två ämnesdeïar viïka har sina mynningsdeiar vända mot varandra. Rö- ret kapas i övergången me11an de båda mynningsdeïarna, varvid biïdas två ämnesdeïar viika efter ti11s1utning och ev efterbehandïing av mynnings- kanterna för att få erforderliga försiutningsytor utgör preformar för efterföijande omformning ti11 behåiïare. Denna tiïiämpning av uppfinning- en medger utformningen av en ratione11t arbetande produktionsutrustning.

I en anordning för framstälïning av preformar eniigt uppfinningen fast- spänns ett rör av PET e11er därmed iiknande materiaï meiian tvâ hâlïare.

Den första håiïaren fixerar röret i ansiutning tili dess ena ände medan den andra håïïaren tjänar som stöd för röret och medger att röret roterar kring sin axe1. Aflternativt utgör den andra hâ11aren samtidigt bearbet- ningsorgan, dvs det tryckgivande organ som åstadkommer ovan angiven material- fiytning. Den första hå11aren är kopplad ti11 en drivanordning som roterar hå11aren och därmed röret. Någon av hâ11arna är så utformad att den ti11å- ter ett röret förïänger sig i axeïriktningen i samband med väggmateriaïets tjockïeksreduktion i det omrâde som bearbetas.

I ansïutning tiiï anordningen ingår vidare ofta organ för deïning av röret i två företrädesvis iika deïar. Var och en av de båda ämnesdeiarna tiil- sïuts därefter genom omformning enïigt någon känd teknik i sin ena ände, varjämte i förekommande fa11 den andra ändens mynningskant efterbehandïas t ex av ett varmt formningsorgan för att erhålia behöv1iga försïutnings- ytor. 10 15 20 25 7905045-6 Det tryckgivande organet är en1igt en utföringsform av uppfinningen anordnat med en e11er f1era formningstrissor. Vid f1era formnings- trissor är dessa något förskjutna reiativt varandra i axe1rikt- ningen. I ett föredraget utförande är varje trissa anordnad med en centra1 pressyta och en hå11yta på var sida om pressytan räknat i trissans axe1rikt- ning. Diametern hos hå11ytorna är mindre än hos pressytan. Diameterski11naden är dubbe1t så stor som den tjock1eksreduktion vid vi1ken orienteringen av materia1et åstadkommes. Uvergângsytorna me11an pressytan och hå11ytorna bi1dar vid PET företrädesvis en vinke1 av ca 450 med trissans axe1. Nämnd vinke1 är anpassad mot den 1utningen som uppstår i övergången me11an amorft materia1 och draget materiaï vid ka11dragning av materia1et.

Uppfinningen beskrivs närmare i ans1utning ti11 ett anta1 figurer, där fig 1 - 2 visar projektioner av en tryckformningsutrustning i o1ika arbets1ägen, fig 3 visar tryckformningsför1oppet under o1ika skeden, fig 4 - 5 visar a1ternativa utföringsformer av organ och b1ås- formar för formning av mynningsde1ar och ans1utande ha1spartier, fig 6 visar en anordning för avkapning av det genom b1åsning formade röret och fig 7 - 8 visar a1ternativa utföringsformer av preformar en1igt uppfinningen.

I fig 1 och 2 visas en anordning för tryckformning av ett rör av termop1ast~ materia1. Fig 1a resp 2a visar anordningen sedd framifrån och fig 1b resp 2b anordningen sedd från sidan. I fig 1 befinner sig anordningen i utgângs1äge och i fig 2 i arbets1äge.

I fig 1 och 2 återfinns ett stativ 10 i vi1ket en hâ11are 11 är anordnad för att i en bana 21 beskriva en fram- och âtergående röre1se. Hå11aren består av 10 15 20 25 30 7905045-6 10 en övre hå11ararm 12 och en undre hå11ararm 13, vi1ka rörïigt ans1uter mot en tryckcy1inder 14. I sin övre ände är tryckcy1indern 14 via en 1agring 20 upphängd i en vagn 19, vi1ken 1öper i banan 21. Ti11 tryckcy1indern 14 är ans1uten en 1edning 26 för tryckmedium. Ett kontaktorgan 16 pâverkas av den undre hå11ararmen 13 för att indikera att hå11aren 11 befinner sig i arbets- 1äget. Kontaktorgan 17 och 27 indikerar de båda änd1ägena vid den fram- och återgâende röreïsen för hå11aren 11.

En drivaxe1 18 är ans1uten ti11 drivorgan (ej visat i figuren) och passerar genom ett gängat hâ1 32 i hå11aren 11. Axe1n 18 har en gänga 31, som passar ti11 gängningen i hâ1et 32, varjämte axe1n i sin andra ände är 1agrad i stativet 10. En formningstrissa 22 är 1agrad i hå11aren 11.

I figurerna återfinns vidare ett rör 50, vi1ket är fixerat av ett fixerings- organ 30. Detta roteras av ett drivorgan (ej visat i figuren). För stabi1isering av rörets 50 1äge är anordnat en axe1 bi1dande en inre stödcy1inder 28, vi1ken även den är fixerad av fixeringsorganet 30. Stödcylinderns andra ände är roter- bart 1agrad i ett ïager 29. Längden hos den inre stödcy1indern är så va1d att den medger för1ängning av röret 50.

I fig 3 a-d visas mer i deta1j utformningen av formningstrissan 22. Formnings- trissan är anordnad med en centra1 pressyta 23 och tvâ hå11ytor 24 a-b på var sida om pressytan räknat i trissans axe1riktning. Diametern hos hâ11ytorna är mindre än hos pressytan varvid diameterski11naden är dubbe1t så stor som den förf1yttning i riktning mot rörets 50 axe1 trissan beskriver från 1äget visat i fig 3a ti11 1äget visat i fig 3b. Me11an pressytan och hâ11ytorna återfinns övergångsytor 33 som bi1dar en sned vinke1 med trissans axe1.

Vinke1n är anpassad mot 1utningen hos den övergång som vid ka11dragning bi1das i materia1ets f1ytningszon.

Fig 3a visar ett obehand1at rör 50 med trissan 22 an1iggande mot rörets yttre yta. Fig 3b-c visar röret 50b resp 50: under o1ika skeden av bearbetningen och fig 3d visar röret 50d, när bearbetningen avs1utats. I figurerna är markerat avstånden x, y och z och 3x, 3y resp 32, där x y z anger trissans för- f1yttning i rörets axe1riktning och 3x, 3y resp 3z anger häremot svarande 1ängder hos det bearbetade omrâdet. Vid bearbetningen är sâ1edes rörets för- 1ängning av stor1eksordningen Zz. Med hänvisningssiffra 51 är markerat en be- arbetad de1 av röret. 10 15 20 25 30 n 7905045-6 I fig 4 återfinns en anordning för omformning av rörets 50d bearbetade del Sld genom formblåsning. Anordningen består av hållare 80 a-b, 8l a-b, vilka fixerar rörets båda ändar. Rörets ändytor anligger mot tätningar 34, 4l. l någon av hâllarna 8l a-b är anordnat en utloppsventil 36. Mellan hâllarna 80, 8l är anordnat en form 57 a-b, vars formningsyta svarar mot den önskade formen hos röret efter blâsningen av rörets bearbetade del Sld. Med hänvisnings- siffrorna 52a och 52b anges två mot varandra vända mynningsdelar hos det radiellt expanderade röret 50. En blåsdorn 87 med öppningar 40 är anordnad för tillförande av tryckmedium till det slutna hålrum som bildas inuti röret 50 med hjälp av de tidigare nämnda tätningarna 34, 4l. En tätning 35 är an- ordnad mellan blâsdornen och hållarna 80 a-b för dornens tätande anslutning mot dessa.

Fig 5 visar en annan utföringsform av en anordning för omformning av rörets bearbetade del 5ld, vilken anordning i princip överensstämmer med den i fig 4 visade. I figuren visas dock endast den ena 80 a-b av de båda uppsättningarna hållare och endast en del av formen 59 svarande mot formen 57 i fig 4. Figuren visar vidare det centrala bearbetade området formblåst mot formen 59. Formens 59 formgivande ytor överensstämmer med formen hos två mot varandra vända mynningsdelar (endast den ena 52a visad i figuren) och delar av intilliggande blivande halsparti 60a hos de behållare som skall formas av de ämnen som är under framställning. Ett område 56 med max diameter hos de formade blivande halspartierna har företrädesvis en diameter som är minst 3 gånger så stor som rörets ursprungsdiameter.

Fig 6 visar en anordning för avkapning av det genom blåsning formade röret.

Enligt figuren delar ett kaporgan 58 det blåsta röret 50 i övergången mellan de båda formade mynningsdelarna 52 a-b.

Fig 7 - 8 visar färdigställda rörformade preformar 60, där preformen 60a enligt fig 7 bildats från en ämnesdel enligt fig 4 och där preformen 60b enligt fig 8 bildats från en ämnesdel visad i fig 5. I sin ena ände har preformarna en mynningsdel 62a, 62b med anslutande halspartier 63a, 63b. I sin andra ände har preformarna en tillslutning 6la, 6lb. Mellan tillslutningen 6la, 6lb och hals- partierna 63a, 63b återfinns ett rörformat parti 64a, 64b.

Vid tryckformning av ett rör 50 fastsätts detta i fixeringsorganet 30. Det omsluter därvid den inre stödcylindern 28. Tryckcylindern l4 trycksätts och 10 15 20 25 30 1905045-6 12 förf1yttar därvid hå11aren 11 så att den undre hå11ararmen 13 förs i riktning mot kontaktorganet 16. Härvid förs trissan 22 i riktning mot rörets 50 axe1 och trissan intar i ett första skede det 1äge som visas i fig 1. Samtidigt med trycksättningen av tryckcy1indern 14 startas drivorganen för fixeringsorganet 30, varvid röret 50 roteras kring sin axe1.

Tryckcy1indern 14 förf1yttar därefter hå11aren 11 vidare inti11 dess att den undre hå11ararmen 13 an1igger mot kontaktorganet 16 och hå11aren intar det 1äge som visas i fig 2. Hå11arens 11 förf1yttning innebär att trissan 22 intar sitt andra iäge, dvs arbets1äget. Härunder undanträngs materia1et i väggen hos röret 50. Under in1edningsskedet av denna förf1yttning deformeras väggen rent e1astiskt men när ett visst maxtryck uppstått inträder f1ytning hos materia1et och den deformation som uppkommer b1ir bestående och innebär en reduktion av väggtjock1eken ti11 ca 1/3 av ursprungstjock1eken.

Kontaktorganet 16 indikerar som redan nämnts att trissan befinner sig i arbets- 1äget. Från kontaktorganet 16 initieras starten av drivorganen för axe1ns 18 rotation. Vid rotationen förfïyttas hå11aren 11 med hjä1p av gängorna hos axe1n 18 och hå1et 32 innan dess att hå11aren 11 ans1âr mot kontaktorganet 17. Sam- tidigt initieras stopp för rotationen hos fixeringsorganet 30 och för en återgå- ende röre1se hos tryckcy1indern 14 så att hå11aren intar ett 1äge motsvarande det som visas i fig 1. Det formade röret kan därefter uttas ur formningsanordningen.

I figurerna 3 a-d visas principie11t omformningen av röret 50. Fig 3a svarar mot 1äget en1igt fig 1, fig 3b-c åskâd1iggör pågående omformningsför1opp och fig 3d visar 1äget svarande mot fig 2. Genom reduktionen av väggtjockïeken för1ängs röret i sin axe1riktning. Trissans tota1a förf1yttning z i rörets axe1riktning resu1terar i en bearbetad dei 51d av 1ängden 32, vi1ket innebär att röret under bearbetningen för1ängs med ïängden Zz.

Av fig 3b framgår hur trissans övergângsyta 33b an1igger mot materia1et i Hytningszonen samtidigt som hâ11ytan 24b e1iminerar ev tendenser ti11 våg- bi1dning av materia1et i ans1utning ti11 f1ytningszonen.

I ovanstående beskrivning har förutsatts att hå11aren 11 och trissan 22 för- f1yttas från höger ti11 vänster i figurerna, dvs i riktning mot rörets för- 1ängningsriktning. Formningsför1oppet sker a1ternativt i motsatt riktning.

Lämp1igen utförs utrustningen så att varannat rör formas vid trissans förf1ytt- 10 15 20 25 30 13 7905045-6 ning mot resp i rörets förlängningsriktning. För den skull är anordnat kontaktorganet 27, vilket indikerar att hâllaren ll vid rörelsen i rörets förlängningsriktning nått den position som vid förflyttningen mot rörets förlängningsriktning utgjorde startposition. Vid förflyttningen i rörets för- längningsriktning är axelns 18 rotationshastighet ca 3 gånger så stor som vid förflyttningen i motsatt riktning.

Vid det bearbetade rörets blåsning fastsätts röret hos hållarna 80, 81, var- efter blåsdornen 87 tätande införs i röret. Utloppsventilen 36 är härvid stängd. Det bearbetade området 5ld hos röret uppvärms av anordningar enligt någon känd teknik, varefter formen 57 sluts. Ev är även dornen 87 uppvärmd för att påskynda materialets uppvärmning. Det slutna utrymmet inuti röret 50 trycksätts och rörets uppvärmda del blâses till anliggning mot de kalla form- ytorna hos formen 57 resp 59. Sedan materialet avkylts så att det förblir form- stabilt, öppnas formen 57 resp 59 och ett kaporgan 58 delar det blåsta röret i tvâ ämnesdelar i övergången mellan de båda blivande mynningsdelarna.

I ovanstående beskrivning har visats hur ämnesdelarna bildas genom kapning av det dragna och formade röret. I en föredragen utföringsform av uppfinningen avskiljs ämnesdelarna från varandra med hjälp av en eller flera skärtrissor, som under tryck roterar runt det formade rörets periferiyta i övergången mellan de båda blivande mynningsdelarna.

För att från de bildade ämnesdelarna erhålla en preform enligt något av alternativen visade i fig 7 - 8 tillsluts ämnesdelens icke formade ände genom omformning. Härför används redan känd teknik enligt vilken t ex materialet uppvärms till en temperatur ovanför glasomvandlingstemperaturen TG, varefter ämnet i axelriktningen pressas ned i en kulformad skål som omformar det upp- värmda materialet och tillsluterrörets ände.

Ovan har i anslutning till figurerna visats en anordning innehållande endast en formningstrissa. I vissa tillämpningsexempel används ett antal formningstrissor eller tryckgivningsorgan. Speciellt ett utföringsexempel med tre tryckgivnings- organ bildande hörnen i en liksidig triangel är förmånligt.

I samband med tryckgivningsorganens (formningstrissornas) omformning av röret alstras alltid värme. I vissa tillämpningar kyls därför tryckgivningsorganen för att säkerställa att anliggningsytorna hos dessa alltid understiger glasom- vandlingstemperaturen hos rörets material. Speciellt vid användning av tryck- 7905045- 6 14 givningsorgan med små dimensioner kan temperaturstegringen bïi så hög att kyïning erfordras.

Utöver av ovanstående beskrivning framgår uppfinningen av bifogade patent- krav.

Claims (1)

10 15 20 25 30 7905045-6 15 PATENTKRÅV l. Förfarande för åstadkommande av orienterade materialpartier vid framställning av en rörformad preform av termoplastmaterial, k ä n n e t e c k n a t därav, att materialet hos ett rör (50) med en utgångstemperatur understigande glasomvandlingstempera- turen (TG) i ett antal områden genom yttre tryck mot materialets yttre och/eller inre yta från ett eller flera tryckgivande organ (22) bringas till flytning under reducering av materialtjockleken med minst det värde som erhålls vid fri dragning till flytning av aktu- ellt material, exempelvis vid polyetylentereftalat reducering av materialtjockleken med minst ca 3 gånger och under materialets för- flyttning i rörets axelriktning, varvid materialet orienteras. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att temperaturen hos de tryckgivande organens (22) anliggningsytor mot röret (50) alltid hålls under glasomvandlingstemperaturen (TG) för materialet i röret t ex med hjälp av speciella kylorgan anordnade i anslutning till de tryckgivande organen. Förfarande enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att vid reduktion av rörets (50) materialtjocklek förflyttas de tryckgivande organen (22) och röret relativt varandra dels i peri- feririktningen för röret, dels i axelriktningen för röret. Förfarande enligt något av patentkraven l-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att detsamma tillämpas på termoplast av typ polyester eller polyamid, t ex polyetylentereftalat, polyhexametylen-adipamid, poly- caprolactam, polyhexametylen-sebacamid, polyetylen-2,6- och 1,5 naf- talat, polytetrametylen-l,2-dioxybensoat och copolymerer av etylen- tereftalat, etylenisoftalat och andra liknande polymerplaster. Anordning för åstadkommande av ett förfarande enligt något av patent- kraven l-4, k ä n n e t e c k n a d av ett fixeringsorgan (30) för fixering av ena änden av ett rör (50), där fixeringsorganet är anslutet till ett drivorgan för fixeringsorganets och därmed rörets rotation kring sin axel, av en stödcylinder (28) för uppstödning av åtminstone 10 15 20 ?905045-6 16 rörets andra ände, av en eller flera tryckgivande organ (22) lagrade i en hållare (ll), vilken av drivorgan (l4,l8) förflyttas relativt röret dels mot och från rörets axel, dels fram och tillbaka i rörets axelriktning för åstadkommande av motsvarande rörelser hos de tryck- givande organen (22), varvid de tryckgivande organen i läget närmast rörets axel bringar materialet i röret till flytning under materialets samtidiga förflyttning i rörets axelriktning och under minskning av rörets väggtjocklek för bildande av ett område (5l) med reducerad materialtjocklek och vid rörelsen i rörets axelriktning utvidgar området (5l d) med reducerad materialtjocklek. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att de tryckgivande organen (22) utgörs av trissor, vilka var och en är anordnade med en cylindrisk central pressyta (23) och en cylindrisk hållyta (24 a,b) på var sida om pressytan, varvid var och en av håll- ytornas diameuarunderstiger pressytans diameter med ett värde svarande mot ca dubbla tjockleksreduktionen hos materialet och att pressytan (23) övergår i hållytorna (24 a,b) genom övergångsytor (33 a,b) företrädesvis bildande en vinkel mot trissans axel,vid polyetylentereftalat företrädes- vis 45°,anpassad mot den lutning som uppstår mellan draget material och amorft material vid kalldragning av materialet.