NO751991L

NO751991L -

Info

Publication number: NO751991L
Application number: NO751991A
Authority: NO
Inventors: T Kimura; G Kawashima; M Nagami; M Hanada
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1975-06-05
Publication date: 1975-12-16
Also published as: JPS50158659A; IT1036989B; CA1067265A; GB1515708A; DE2525898A1; US4009237A

Abstract

Fremgangsmåte for fremstilling av gjenstander av plastmateriale med varierende tverr/lengdesnitt

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling, ved sprøytestøpning, av en gjenstand formet av syntetisk harpiks med varierende tverrsnittsareal og varierende lengdesnittsform langs i det minste en del av gjenstanden.

Fremstillingen av en formet gjenstand med varierende form av lengdesnittet langs gjenstandens lengde utføres generelt ved hjelp av en støpemetode, hvorav den ene er innsprøytningsstøpning eller sprøytestøpning. En slik metode kan imidlertid neppe bru-kes til kontinuerlig fremstilling av materiale med stor lengde-dimensjon.

Selvom sprøytestøpning er hensiktsmessig til kontinuerlig fremstilling av gjenstander med stor lengde og ensartet form av lengdesnittet, kan en lang gjenstand med varierende tverrsnitts-form ikke fremstilles ved hjelp av en konvensjonell ekstruderings-metode eller sprøytestøpemetode, og man har derfor utført endel forsøk for å modifisere denne metode.

Det mest typiske eksempel på en slik modifikasjon har man

i forbindelse med fremstilling av et korrugert rør, hvor det benyttes et antall delte former som kan omgi ekstruderingsdysen eller en dyse som er festet til formene og som beveges kontinuerlig i ekstruderingsretningen og som fylles med syntetisk harpiks ekstrudert fra dysen og som støpes i formene. Da den delte form er utført slik at den omgir dysen, er imidlertid fremgangsmåten meget ufordelaktig ettersom det ikke er mulig å fremstille en sprøy-testøpt gjenstand med tverrsnittsdiameter som er mindre enn dysens ytterdiameter. Dessuten er slikt utstyr ganske kostbart.

Man har også forsøkt å variere intermitterende ekstrude-ringshastighet, men dette førte ikke til hensiktsmessig fremstilling av en formgjenstand med varierende lengdetverrsnittsform.

En hensikt med denne oppfinnelse er å overvinne de nevnte vanskeligheter og å tilveiebringe en fremgangsmåte for kontinuer lig fremstilling ved sprøytestøpning av en formgjenstand av syntetisk harpiks med varierende tverrsnittsareal og lengdesnittform langs i det minste en del av gjenstandens lengde og om nødvendig som har en minste tverrsnittsdiameter meget mindre enn ytterdia-meteren av den dyse som harpiksen sprøytes gjennom.

Andre hensikter og fordeler med/ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse.

Ifølge oppfinnelsen har man tilveiebragt en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en gjenstand formet av syntetisk harpiks med varierende tverrsnittsareal dg varierende lengdesnittsform langs i det minste endel av gjenstandens lengde, hvor fremgangsmåten går ut på at smeltet syntetisk harpikskomposisjon som er ekstrudert fra en sprøytedyse, føres inn mellom i det minste to ruller som roterer i sprøyteretningen, slik at rullene av hvert dysepar berører hverandre langs omkretsen, hvor omkretsfla-, ten av hver av rullene er forsynt med inngravering for dannelse av et hulrom som svarer til formen av nevnte formede gjenstand når rullene i hvert par berører hverandre mens de roterer, og i hvilket hulrom den smeltede harpiks støpes om til en gjenstand som har den ønskede form, og at overskuddsmaterialet som renner over fra hulrommet samtidig kuttes av ved hjelp av rullenes skar-pe kanter som berører hverandre, hvoretter den støpte gjenstand avkjøles for størkning.

For å kunne kutte av overskuddsmaterialet jevnt som pres-ses ut av hulrommet dannet mellom rullene, mens den smeltede harpiks omstøpes i hulrommet, er det nødvendig at kantene av en av de to ruller i paret har en knivegg med en eggbredde på 1 mm eller mindre. Videre er det nødvendig med tanke på å sikre seg

mot ufullstendig bortføring av overskuddsmaterialet som følge av at kantene av hulrommet er delvis nedslitt eller risset opp som følge av lang brukstid av rullene, - effektivt å anordne bak rullene i det minste et par tynne bøyelige metall-strenger eller stenger som kan svinge fritt svarende til formen av den formede gjenstand, mens de er i kontakt med overflaten av gjenstanden, fra hvilken overskuddsmaterialet fjernes. På denne måte kan ethvert overskuddsmateriale som er igjen på den støpte gjenstand som følge av utilstrekkelig avklipping, fjernes for å sikre en jevn støpeoperasjon. Den bøyelige metallstang er for-trinnsvis i sterkt anlegg med den støpte gjenstand helst så sterkt som mulig uten at gjenstanden beskadiges. Metallstangen

skal derfor velges hensiktsmessig i samsvar med harpiksens art, utvidelseskoeffisient osv.

De syntetiske harpikskomposisjoner som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan omfatte termoplastiske harpikser inklusive homopolymerer, sampolymerer, ekspanderbare typer derav, og fenolharpikskomposisjoner. Disse harpikskomposisjoner kan inneholde vanlige tilsetninger, såsom drivmidler, fyll-midler, herdeakseleratorer osv.

Når en ekspanderbar harpikskomposisjon benyttes, må den støpte harpikskomposisjon kjøles ned for å tillate overflatelaget å størkne umiddelbart etter omstøpningen i hulrommet mellom rullene, da den støpte gjenstand ellers ville fortsette å utvide seg som følge av gassen fra destrueringen av skummingsmidlet, med den følge at gjenstandens hud kan punktere eller forbinde seg med overskuddsmaterialet som er klippet av.

En vanlig kjølemåte under benyttelse av enten en kjøletank, hvori formrullene er anbragt, eller en dusjring som leverer en kjøledusj, er ikke ønskelig på grunn av vanskelighetene under håndteringen av overskuddsharpiksen som klippes av fra den formede gjenstand og vanskeligheter under selve driften. Oppfinnerne er etter flere forsøk kommet frem til at en effektiv måte å kjø-le gjenstanden på uten de nevnte vanskeligheter er å blåse luft ved en temperatur på 20°C eller mindre eller en blanding av luft og vann mot den støpte gjenstand umiddelbart etter at denne har forlatt formrullene. Når bare luft benyttes som kjølemedium, er det ønskelig at temperaturen er 2 0°C eller lavere. Hvis lufttem-peraturen overskrider 20°C, blir kjølingen utilstrekkelig og det kan opptre vanskeligheter som ikke kan overvinnes helt. En blanding av vann og luft er mer effektiv enn luft alene, fordi kjøle-effekten blir større på grunn av fordampningsvarmen.

Eksempler på passende syntetiske harpikser som kan støpes

i samsvar med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, omfatter poly-olefiner, såsom polyetylen, polypropylen o.l., sampolymerer av olefiner med andre forbindelser, såsom etylenvinylacetatsampoly-mer, etylenakrylsyresampolymer, etylenvinylkloridsampolymer o.l; harde eller myke vinylkloridharpikser, vinylkloridvinylacetatsam-polymerer, styrenharpikser, styrenakrylnitrilharpikser, styren-akrylnitrilbutadiensampolymerer, akrylharpikser og fenolharpikser av novolaktypen.

Da oppfinnelsen forutsetter og tillater at overflatene på rulleparene kan forsynes med graver eller fordypninger som danner hulrom med hvilken som helst form og dimensjon, og at overskuddsharpiksen som renner over fra hulrommet, kan klippes av ved hulrommets kanter, er det mulig å fremstille kontinuerlig og med stor hastighet formgjenstander med hvilken som helst ønskelig form av lengdesnittet og også med et meget lite minste tverrsnittsareal uavhengig av sprøytedysens diameter. Når det er nød-vendig eller ønskelig å fremstille en gjenstand med varierende form av lengdetverrsnittet og som har stor styrke, kan kravet opp-fylles ved at et kjernemateriale, såsom en streng, kabel, stang eller rør av metall, tre e.l., dekkes med syntetisk harpiks ved hjelp av en tverrhodedyse eller en sidedyse i samsvar med opp-finnelsens fremgangsmåte.

Gjenstander med varierende lengdesnitt fremstilt i samsvar med oppfinnelsen kan benyttes på slike områder som blåsebærende liner for fiskegarn, møbelgjenstander, innerinnredninger og deler derav, deler av svakstrømutstyr og arkitektoniske materialer.

Som en utførelse av oppfinnelsen skal en fremgangsmåte til fremstilling av en bøyelig, blåsebærende eller flottørbærende li-ne for fiskegarn beskrives, hvor linen dekkes med polyetylenskum og hvor deler med-større diameter og med mindre diameter er anordnet alternerende langs linelengden. Det henvises til tegnin-gene, hvor: Fig. 1 er et grunnriss av et apparat til fremstilling av en slik line i samsvar med en utførelse av oppfinnelsen (rullene 7 og 7<1>er vist i frontriss og snudd 90° fra sin virkelige stil-ling for å vise snittet). Fig. 2 er et sideriss og viser fra venstre en del av rulleparet, hvorimellom det finnes et hulrom som svarer til formen av den ferdige formgjenstand dannet ved inngravering av rullenes omkretsflater. Fig. 3 viser i større måle-stokk området betegnet med III på fig. 1, fig. 4 er et sideriss av et parti fra fig. 3 og viser dette sett fra venstre, hvor bå-de fig. 3 og 4 viser plasseringen av to pianotråder som kan svinge mens de holdes i kontakt med den støpte gjenstand for fullsten-dig avklipping av overskuddsharpiksen og hvor plasseringen av en fikstur hindrer pianotrådene i å bevege seg i ekstrusjonsretnin-gen (på fig. 3 beveger det ekstruderte materiale seg fra høyre mot venstre, mens på fig. 4 beveger det seg i retning fra papirar-kets bakside mot frontsiden, dvs. betrakteren) og fig. 5a og 5b viser to typer møbelben fremstilt i samsvar med oppfinnelsen, idet gjenstanden ifølge 5a er fremstilt av bare harpiks, mens gjenstanden ifølge fig. 5bå som delvis er vist i snitt, er et ben som er armert med et metallrør. De fremstilte ben ifølge fig. 5a og 5b kan klippes fra hverandre for hver formingssyklus for massefremstilling av møbelben.

På fig. 1 og 2 er en ekstruder betegnet med 1 og er utstyrt med et tverrhode med et hull for innføring av en line 4

som er ført gjennom dysen. Linen 4 er av polypropylen og er vik-let på en trommel 3. Anordningen omfatter en bremsetrommel som holder linen under konstant strekk. Polyetylenskum som ekstrude-res gjennom dysen og som dekker linen er betegnet med 6.

På fig. 1, 2, 7 og 7' kan sees et par ruller hvis omkretsflater er forsynt med gravering, fordypninger e.l. som utgjør i det minste et hulrom 8 som svarer til formen av den gjenstand som skal fremstilles. På en av rullene, nemlig rullen 7' på fig. 2, har hulrommets kanter 9 en skarp knivegg med en bredde på om-trent 0,5 mm for avklipping av overskuddsharpiksen 18 som renner over fra hulrommet. Rulleparet 7,7' roteres ved hjelp av drivinnretninger 10 i ekstruderingsretningen, slik at rullene berører hverandre langs periferien, med den følge at et hulrom er dannet mellom rullene. Rullenes omkretshastighet er den samme som eks-truderingshastigheten.

På fig. 1,3 og 4 omfatter anordningen en kjølepistol eller dusjpistol 11 for kjøling av gjenstanden av harpiksskum umiddelbart etter at den er formet i hulrommet. Med 12 og 12' er betegnet lengder av pianotråd med 1 mm diameter som kan svinge fritt i samsvar med dén støpte gjenstands form samtidig som de er i berø-ring med gjenstandens overflate som er blitt befridd for overskuddsharpiks. For å hindre at pianotrådene beveger seg i ekstruderingsretningen sammen med formgjenstanden 17, er anordningen utstyrt med en fikstur 13.

På fig. 1 kan man også se en kjølevannstank 14, en avtag-ningsenhet 15 og en trommel 16 for oppvikling av den støpte gjenstand .

Den støpte utvidbare polyetylenkomposisjon føres fra eks-truderen 1 til tverrhodet 2, hvor linen 4 som føres fra trommelen 3 gjennom bremseinnretningen 5, overdekkes med harpikskomposisjo-hen. Den smeltede harpikskomposisjon ekspanderer etter at den har forlatt tverrhodedysen 2. Før nedkjøling og størkning av den ekspanderte polyetylenkomposisjon 6 har funnet sted, føres mel-lomproduktet sammen med linen 4 som er dekket med komposisjonen inn mellom to ruller 7 og T som er anordnet mellom tverrhodedysen 2 og kjølevanntanken 14. Rullenes 7, 7' omkretsflater er forsynt med fordypninger, slik at de sammen danner et hulrom 8 som bestemmer formen av det ekstruderte produkt. Disse ruller roterer i ekstruderingsretningen og drives fra drivinnretninger 10. Rullene berører hverandre langs omkretsen.

Da den ekspanderte polyetylenkomposisjon 6 som linen 4 er dekket med, fremdeles er i ganske bløt tilstand, er den lett å deformere for tilpasning til hulrommets 8 kontur mellom rullene 7 og 7' samtidig som overskuddsmaterialet 18 renner over hulrommets 8 kanter og i form av såkalt grad klippes av fra den utstøp-te gjenstand ved hjelp av hulrommets 9 knivskarpe kant som er anordnet langs omkretsen av rullen 7<1>, med den følge at det fremstilles en støpt gjenstand 17 med den ønskede form. Hvis gjenstanden ikke.er tilstrekkelig avkjølt, vil det opptre vanskeligheter i prosessen, såsom deformering, gjennomhulling av huden, sammensmelting med det avklippede gradmateriale osv. For å unn-gå slike vanskeligheter kjøles det ekspanderte mellomprodukt 6 umiddelbart etter passering mellom rullene 7,7' ved hjelp av en blanding av luft og vann som sprøytes ut fra en sprøytepistol 11.

Den støpte gjenstand 17 som dekker linen, drives fremover mens gjenstandens overflate som er befridd for overskuddsmateriale, bringes i berøring med to pianotråder 12,12' anordnet nær og bak rullene 7,7'. Ettersom pianotrådene 12,12' er tilstrekkelig bøyelige til alltid å holde seg i kontakt med gjenstandens 17 overflate, er det mulig å fjerne eventuell overskuddsharpiks 18 som måtte ha blitt igjen på den støpte gjenstand, ved disse trå-ders skrapende virkning, i tilfelle dette ikke er blitt gjort ved hjelp av hulromkantene 9. Det finnes også en stopper 13 som hindrer pianotrådene 12,12' i å trekkes sammen med den seg beve-gende støpte gjenstand 17, slik at nedsettelse av avskrapings-virksomheten unngås.

Deretter føres gjenstanden 17 inn i kjølevanntanken 14 hvor den avkjøles for størkning. Produktet fortsetter videre idet det beveges ved hjelp av en opptagningsenhet 15 og vikles opp sammen med linen 4 på en vikletrommel 16.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til hva som fremgår av ek-semplet. Det er således mulig å utsette den støpte gjenstand for en etterbehandling, såsom pregning, ved å benytte par med ruller anordnet i serie eller å sette opp flere produksjonslinjer ved å benytte par med ruller anordnet parallelt med hverandre eller å benytte par med ruller hvis omkretsflater er forsynt med inngravering som danner et antall hulrom som er anordnet parallelt med hverandre eller i rekker.

For å sikre kontinuerlig og varig drift er det fordelaktig å utstyre rullene med indre vannkjøling med vannkappesystem for å hindre at rullenes temperatur øker for meget.

Ved hjelp av oppfinnelsen er det blitt mulig å fremstille kontinuerlig en gjenstand formet av syntetisk harpiks som har hvilken som helst lengdesnittform og dessuten kan ha et meget li-te minste tverrsnitt uavhengig av sprøytedysens diameter.

Claims

Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av en gjenstand formet av syntetisk harpiks, hvilken gjenstand har varierende tverrsnittsareal og varierende form av lengdesnitt i det minste langs en del av gjenstandens lengde, karakterisert ved at smeltet syntetisk harpikskomposisjon som er ekstrudert fra en ekstruderdyse, føres inn mellom i det minste et par ruller som roterer i ekstruderingsretningen, slik at rullene i hvert par be-rører hverandre langs omkretsen, hvor rullenes omkretsflater er forsynt med inngraveringer eller fordypninger, slik at de danner et hulrom som svarer til formen av den formede gjenstand når rullene under rotasjon berører hverandre, i hvilket hulrom den smeltede harpikskomposisjon omstøpes til en gjenstand med den ønskede form, idet ov.erskuddsharpiksen samtidig avklippes fra hulrommet ved hjelp av hulromskantene på rullene, hvoretter den støpte gjenstand avkjøles for størkning.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at hulromskantene på en av de to ruller har form av en knivegg med en eggbredde på 1 mm eller mindre.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at overskuddsharpiksen som blir igjen på den støpte gjenstand og som ikke er blitt fjernet under omsmeltningen, fjernes ved av-skraping ved hjelp av minst to tynne bøyelige metalltråder eller staver som er anordnet bak rullene og kan svinge fritt mens de holdes i anlegg med den støpte gjenstands overflate, fra hvilken det meste av overskuddsharpiksen er blitt klippet av.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den syntetiske harpikskomposisjon omfatter i det minste en harpiks valgt fra termoplastiske homopolymerer og sampolymerer.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den syntetiske harpikskomposisjon er ekspanderbar.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den syntetiske harpikskomposisjon er av polyetylen.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den ekspanderte komposisjon omformes i hulrommet dannet mellom rullene og den resulterende støpte gjenstand for å kjøles etter at den har forlatt rullene ved at luft ved 20°C eller lavere blåses mot gjenstanden.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den ekspanderte komposisjon omsmeltes i hulrommet dannet mellom rullene og den støpte gjenstand bråkjøles etter at den har forlatt rullene ved at en blanding av luft og vann blåses mot gjenstanden.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at en line dekkes med den ekstruderte smeltede syntetiske harpikskomposisjon.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at linen dekkes med den ekstruderte smeltede syntetiske har-pikskomposis jon med jevne mellomrom.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den syntetiske harpikskomposisjon er en ekspanderbar fenol-harpikskomposisjon.
12. Apparat til utfø relse av fremgangsmåten ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter i det minste et par etter en ekstruderingsdyse anordnede ruller eller valser, hvorav i det minste en langs omkretsen er forsynt med et eller flere hulrom hvis form svarer til den gjenstand eller de gjenstander som skal formes og hvilke rullers omkretsflater er i anlegg med hverandre.
13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved at et eneste hulrom er anordnet langs omkretsen av et rullepar slik at en omdreining av rullene svarer til fremstilling av en gjenstand.
14. Apparat ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at antall hulrom er anordnet langs omkretsen etter hverandre.
15. Apparat ifølge krav 12,13 eller 14, karakterisert ved at i det minste to hulrom er anordnet ved siden av hverandre på rullenes omkretsflate.
16. Apparat ifølge et eller flere av kravene 12-15, karakterisert ved at apparatet omfatter innretninger for inn-føring av forbindelsesstreng eller -strenger eller armeringsstreng eller -strenger i de stø pte gjenstander.
17. Apparat ifølge et eller flere av kravene 12-16, karakterisert ved at det omfatter nedkjølingsinnretninger anordnet umiddelbart ved utløpssiden av rullene.
18. Apparat ifølge et eller flere av kravene 12-17, karakterisert ved at apparatét omfatter etter kjøleinnretnin-gene anordnede trådformede trimmeinnretninger for fjernelse av rester av overskuddsmateriale på de stø pte gjenstander.