PL188598B1 - Sposób formowania kielicha na rurze z materiału termoplastycznego - Google Patents

Abstract

1. Sposób formowania kielicha na rurze z materialu ter- moplastycznego, w którym to sposobie ogrzewa sie w zespo- le do ogrzewania te sekcje koncowej rury, na której ma znajdowac sie kielich, przenosi sie rure z ogrzana sekcja koncowa do zespolu do formowania kielicha, w którym to zespole znajduje sie trzpien do formowania kielicha, przy czym zespól ten jest tak skonfigurowany, ze mozna w nim tworzyc kielich na rurze z równoczesnym ogrzewaniem sekcji koncowej innej rury w zespole do ogrzewania, wklada sie trzpien do formowania kielicha do sekcji koncowej rury, ogrzanej do odpowiedniej temperatury formowania kielicha i formuje sie kielich w sekcji koncowej, chlodzi sie rure w obszarze kielicha oraz wyjmuje sie trzpien do formowania kielicha z rury, znamienny tym, ze przed ogrzaniem sekcji koncowej rury (1) w zespole (20) do ogrzewania, w sekcje koncowa rury (1) wklada sie element nosny (3), który bie- gnie w przyblizeniu wzdluz dlugosci sekcji koncowej pod- trzymujac ja od wewnatrz oraz podczas przenoszenia rury (1) z ogrzana sekcja koncowa do zespolu (30) do formowania kielicha, element nosny (3) pozostaje w sekcji koncowej, po czym w rure (1) wklada sie trzpien (40) do formowania kielicha i podczas tego procesu element nosny (3) wpycha sie glebiej w rure (1). F I G 1 . PL PL PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu formowania kielicha na rurze z materiału termoplastycznego.

W aspekcie wytwarzania rur z tworzyw sztucznych z kielichem, na ogół znane jest użycie instalacji produkcyjnej, w skład której wchodzi urządzenie do ogrzewania oraz znajdujące się obok niego urządzenie do formowania kielicha. Przykład takiego rozwiązania opisano w opisie patentowym US 4 113 813.

W tym znanym sposobie i instalacji, najpierw ogrzewa się w urządzeniu do ogrzewania końcową sekcję rury, na której ma znajdować się kielich, w taki sposób, żeby ta końcowa część zmiękła i dała się łatwo odkształcić. Następnie rurę z taką zmiękczoną sekcją końcową transportuje się do sąsiedniego urządzenia do formowania kielicha, gdzie w tę miękką sekcję końcową wkłada się trzpień do formowania kielicha, co powoduje nadanie jej pożądanego kształtu kielichowego. Po ochłodzeniu kielicha rura jest gotowa do użycia.

W opisie międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 97/33739, wnioskodawca niniejszego wynalazku opisał instalację produkcyjną używaną do formowania kielicha na rurze z orientowanego dwuosiowo materiału termoplastycznego. W tym znanym sposobie i instalacji nie ma oddzielnych zespołów do ogrzewania i formowania kielicha, natomiast zamiast nich znajduje się jeden zespół, w którym odbywa się zarówno ogrzewanie sekcji końcowej, jak i formowanie kielicha. W tym celu, skrajnie przedni koniec trzpienia formującego kielich jest skonstruowany w postaci wystającej cylindrycznej sekcji, stanowiącej sekcję nośną trzpienia formującego kielich pasującą do rury. W sposobie tym rura jest wpychana na sekcje nośną, a następnie sekcja końcowa rury jest ogrzewana do odpowiedniej temperatury, w jakiej można formować kielich. Następnie trzpień formujący kielich jest wpychany w rurę tak, że ogrzana sekcja końcowa rury nasuwa się na sekcję formującą kielich na trzpieniu formującym kielich.

Wadą sposobu i instalacji produkcyjnej takiego typu, jaki opisano w opisie patentowym US4 113 813 jest możliwość łatwego uszkodzenia lub zniekształcenia ciepłej i miękkiej sekcji końcowej rury podczas transportu rury do urządzenia do zespołu do formowania kielicha. Należy zauważyć w tym kontekście, że nawet jeżeli uszkodzenie nie wydaje się na pierwszy rzut oka poważne, to może być przyczyną zwiększenia niejednakowej grubości ścianek albo wytrzymałości mechanicznej formowanego kielicha.

W przypadku sposobu i instalacji produkcyjnej według opisu zgłoszenia WO 97/33739 nie transportuje się rury z ogrzaną sekcją końcową do zespołu do formowania kielicha, wskutek czego wyeliminowano w niej wspomnianą powyżej wadę. Jednakże wadą jest nieodpowiednia jakość kielichów wykonanych za pomocą wspomnianej instalacji oraz niższa od oczekiwań wydajność produkcji. Co do jakości, to stwierdzono, że w dużej liczbie przypadków pękanie materiału występowało w kielichach. Czasami pęknięcia te powstawały już na etapie wcześniejszym, ale również w przypadku działania następnie na rurę obciążenia (udarowego).

Celem wynalazku jest zapewnienie sposobu i urządzenia, za pomocą którego można zaopatrywać rury z materiału termoplastycznego, a zwłaszcza z orientowanego dwuosiowo ma4

188 598 teriału termoplastycznego w kielichy o wysokiej jakości. Celem wynalazku jest również zapewnienie sposobu o wysokiej wydajności produkcyjnej.

Sposób formowania kielicha na rurze z materiału termoplastycznego, w którym to sposobie ogrzewa się w zespole do ogrzewania tę sekcję końcowej rury, na której ma znajdować się kielich, przenosi się rurę z ogrzaną sekcją końcową do zespołu do formowania kielicha, w którym to zespole znajduje się trzpień do formowania kielicha, przy czym zespół ten jest tak skonfigurowany, że można w nim tworzyć kielich na rurze z równoczesnym ogrzewaniem sekcji końcowej innej rury w zespole do ogrzewania, wkłada się trzpień do formowania kielicha do sekcji końcowej rury, ogrzanej do odpowiedniej temperatury formowania kielicha i formuje się kielich w sekcji końcowej, chłodzi się rurę w obszarze kielicha oraz wyjmuje się trzpień do formowania kielicha z rury, odznacza się według wynalazku tym, że przed ogrzaniem sekcji końcowej rury w zespole do ogrzewania, w sekcję końcową rury wkłada się element nośny, który biegnie w przybliżeniu wzdłuż długości sekcji końcowej podtrzymując ją od wewnątrz oraz, podczas przenoszenia rury z ogrzaną sekcją końcową do zespołu do formowania kielicha, element nośny pozostaje w sekcji końcowej, po czym w rurę wkłada się trzpień do formowania kielicha i podczas tego procesu element nośny wpycha się głębiej w rurę.

Korzystnie sekcję końcową rury wraz ze znajdującym się w niej elementem nośnym wstępnie ogrzewa się w zespole do wstępnego ogrzewania uzyskując temperaturę wstępnego ogrzania, po czym rurę wraz z jej wstępnie ogrzaną sekcją końcową podtrzymywaną od wewnątrz przez element nośny, przenosi się do następnego zespołu do ogrzewania, w którym to zespole dalej ogrzewa się sekcję końcową, korzystnie tak, że uzyskuje się temperaturę formowania kielicha, po czym rurę z jej podtrzymywaną od wewnątrz za pomocą elementu nośnego ogrzaną sekcją końcową przenosi się do zespołu do formowania kielicha.

Korzystnie podczas przenoszenia rury z jednego zespołu do następnego nie doprowadza się do niej żadnego dodatkowego ciepła tak, że w sekcji końcowej następuje wyrównywanie temperatur.

Korzystnie rura jest wykonana z orientowanego dwuosiowo materiału termoplastycznego i element nośny jest zaciśnięty w rurze wskutek skurczu spowodowanego ogrzaniem sekcji końcowej.

Korzystnie element nośny jest wstępnie ogrzany przed umieszczeniem go w rurze.

Korzystnie ogrzewanie sekcji końcowej rury odbywa się całkowicie lub częściowo za pomocą elementów grzejnych ogrzewających element nośny włożony do sekcji końcowej od wewnątrz.

Korzystnie stosuje się element nośny z cienką ścianką obwodową, który podczas podtrzymywania rury pasuje od wewnątrz do rury i jest wykonany z materiału o dobrej przewodności cieplnej.

Korzystnie element nośny chłodzi się podczas głębszego wpychania go w rurę w wyniku wkładania trzpienia do formowania kielicha.

Korzystnie rura jest wykonana z orientowanego dwuosiowo polichlorku winylu i sekcję końcową wstępnie ogrzewa się, a jednocześnie podtrzymuje od wewnątrz za pomocą elementu nośnego tak, że sekcja końcowa osiąga w zasadzie równomiernie temperaturę przemiany szklistej polichlorku winylu i następnie, podtrzymywaną równocześnie przez element nośny, dalej ogrzewa się ją tak, że sekcja końcowa osiąga w zasadzie równomiernie temperaturę zbliżoną, korzystnie nieco wyższą, do temperatury orientowania polichlorku winylu.

Korzystnie rurę podczas ogrzewania obraca się wokół jej osi wzdłużnej względem elementów grzejnych w zespole do ogrzewania.

Korzystnie w celu uformowania rury w kielich w obszarze ogrzanej sekcji końcowej, po włożeniu trzpienia do formowania kielicha w sekcję końcową, na tę sekcję końcową działa się z zewnątrz gazem pod ciśnieniem w celu dociśnięcia tej sekcji końcowej do trzpienia do formowania kielicha.

Korzystnie w zespole do ogrzewania znajdują się zewnętrzne elementy grzejne i powierzchnia końcowa sekcji końcowej rury jest ekranowana korzystnie za pomocą płyty ekranującej tak, że jest odizolowana termicznie od zewnętrznych elementów grzejnych.

Korzystnie podczas ogrzewania podtrzymywanej od wewnątrz sekcji końcowej rury, powierzchnię końcową tej sekcji końcowej chłodzi się.

188 598

Korzystnie element nośny i trzpień do formowania kielicha są zaopatrzone we współpracujące elementy centrujące, które centrują rurę, po umieszczeniu w zespole do formowania kielicha, względem trzpienia do formowania kielicha.

Urządzenie do formowania kielicha sposobem według wynalazku, w którym powierzchnia końcowa sekcji końcowej jest ekranowana termicznie, bazuje na spostrzeżeniu, że w obszarze końcowej powierzchni rury stosunek zewnętrznego pola powierzchni rury, które bez wspomnianego ekranowania byłoby wystawione na ogrzewanie przez zewnętrzny zespół grzejny, do objętości ścianki rury jest większy niż w tej sekcji rury, która znajduje się dalej od powierzchni końcowej. Bez ekranowania, do tego obszaru sekcji końcowej byłoby następnie doprowadzane więcej ciepła na jednostkę masy materiału rury niż dalej od niej. Rezultatem mogłaby być wyraźnie wyższa temperatura na skrajnie zewnętrznej krawędzi sekcji końcowej, bezpośrednio obok oraz na samej powierzchni końcowej niż w sąsiednich sekcjach ściennych rury. Jednym z czynników, jakie mają tu wpływ jest słaba przewodność cieplna tworzyw sztucznych. Ponadto zawsze okazuje się, że powierzchnia końcowa jest chropowata, zwłaszcza w wyniku obróbki polegającej na skracaniu rury do pożądanej długości. W związku z podwyższoną lokalnie temperaturą, skutkiem wspomnianej chropowatości jest powstawanie włoskowatych pęknięć w obszarze powierzchni końcowej rury. Podczas formowania kielicha włoskowate pęknięcia rozrastają się do znacznie większych. Ekranowanie termiczne zapobiega wspomnianemu przegrzewaniu i w rezultacie groźbie pękania.

Przedmiot wynalazku szczegółowo opisano w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do formowania sposobem według wynalazku kielicha na rurze z dwuosiowo orientowanego materiału z tworzywa sztucznego, w większości w przekroju, schematycznie, fig. 2a i 2b - zespół z fig. 1 do wstępnego ogrzewania, fig. 3 - zespół z fig. 1 do formowania kielicha przed włożeniem rury, fig. 4 - zespół z fig. 1 do formowania kielicha podczas wpychania rury na trzpień do formowania kielicha i fig. 5 przedstawia zespół z fig. 1 do formowania gniazda podczas chłodzenia uformowanego kielicha.

Niniejszy opis zaczyna się od wykonanej już przedtem rury z orientowanego dwuosiowo polichlorku winylu mającej gładką cylindryczną ściankę, w której to rurze trzeba wykonać nasuwane złącze kielichowe z wewnętrznym elastycznym pierścieniem uszczelniającym.

Urządzenie z fig. 1 jest skonstruowane do wytwarzania z wysoką wydajnością produkcyjną orientowanych dwuosiowo rur 1 z kielichami. W jego skład wchodzą trzy sekcje, tj. pierwszy zespół do ogrzewania 1, nazywany w całym dokumencie zespołem 10 do ogrzewania wstępnego, drugi zespół 20 do ogrzewania oraz zespół 30 do formowania kielicha. Zespół 10 do ogrzewania wstępnego oraz drugi zespół 20 do ogrzewania mają identyczną konstrukcję, w związku z czym poniżej opisano tylko konfigurację zespołu 10 do ogrzewania wstępnego, nawiązując do szczegółowego przedstawienia go na fig. 2a i 2b. Zespół 10 do wstępnego ogrzewania ma obudowę 11 z otworem wlotowym 12 na rurę z tworzywa sztucznego, prowadzącym do komory wewnętrznej 13, w którą wchodzi ta sekcja końcowa rury 1, która ma być ogrzana. W komorze 13, naprzeciwko otworu wlotowego 12, znajduje się element ekranujący 14, tutaj w postaci płaskiej płyty, osadzony w taki sposób, żeby rura 1 układała się na nim swoją powierzchnią końcową. Płyta 14 może być zaopatrzona w elementy chłodzące przeznaczone do jej chłodzenia, na przykład w kanały wewnętrzne, w których krąży czynnik chłodniczy. Ponadto, na zewnątrz, wokół miejsca przeznaczonego na tę sekcję końcową rury 1, która ma być ogrzana, znajduje się w komorze 13 szereg grzejników promiennikowych 15, które są nakierowane na środek komory 13 i są zdolne do napromieniania z zewnątrz końcowej sekcji rury 1. Na końcu, w środku komory 13 znajdują się na prętowej podporze 18 jeden lub więcej grzejników promiennikowych 17, które są w stanie ogrzewać końcowa^ sekcję rury 1 od wewnątrz.

W celu wdrożenia sposobu, najpierw w końcowej sekcji rury 1 z orientowanego dwuosiowo materiału termoplastycznego, w tym przykładzie wykonania z PCW, umieszcza się element nośny 3 w postaci luźnej tulei nośnej. Element nośny 3 w postaci tulei ma cienką metalową cylindryczną na obwodzie ściankę obwodową 4, której średnica zewnętrzna jest nieco mniejsza niż średnica wewnętrzna nie ogrzanej rury 1 oraz długość, która jest co najmniej równa długości tej sekcji końcowej rury 1, która ma być ogrzana. Pomimo swojej małej grubości ścianka obwodowa 4 jest na tyle wytrzymała mechanicznie, że podczas kurczenia się rury 1 w wyniku ogrzewania, nie odkształca się wcale albo prawie wcale. Element nośny 3

188 598 w postaci tulei jest ponadto zaopatrzony w elementy manipulacyjne umożliwiające jego wkładanie w rurę, a następnie jego ponowne wyjmowanie z niej. W przykładzie tym ełement nośny 3 jest zaopatrzony w poprzeczną ściankę 5 z centralnym gniazdem 6 z gwintem wewnętrznym. Korzystnie, ścianka obwodowa 4 jest cienka tak, że pojemność cieplna elementu nośnego 3 w postaci tulei jest mała oraz, korzystnie, jest wykonana z metalu, wskutek czego dzięki dobrej przewodności cieplnej wyeliminowano możliwość występowania w niej różnic temperatur.

Korzystnie, element nośny 3 jest wstępnie ogrzewany w oddzielnym piecu, a następnie wkładany w sekcję końcową rury 1, która to sekcja jest następnie wkładana do komory 13 w zespole 10 do wstępnego ogrzewania. Rezultatem działania grzejników 15 jest ogrzanie z zewnątrz sekcji końcowej rury 1, natomiast dzięki dodatkowemu zaopatrzeniu urządzenia w grzejniki 17 następuje ogrzanie elementu nośnego 3 od wewnątrz, a tym samym doprowadzenie ciepła do środka rury 1. W procesie tym, korzystnie, rura 1 obraca się wokół swojej osi wzdłużnej, co zapewnia równomierność ogrzewania. W zespołach 10 i 20 do ogrzewania znajdują się zespoły do manipulowania rurą (tutaj nie pokazane) zdolne do wzdłużnego przemieszczania rury 1 do tyłu i do przodu oraz, korzystnie, zdolne do trzymania rury z pewnym dociskiem do elementu ekranującego 14, a równocześnie umożliwiające jej obrót. Opcjonalnie, istnieje możliwość takiego osadzenia płyty 14, żeby mogła swobodnie obracać się wraz z rurą 1.

Jak widać na fig. 2b, powierzchnia końcowa sekcji końcowej rury 1 leży na płycie ekranującej 14, co zapewnia optymalne ekranowanie sekcji końcowej rury 1 pod względem izolacji termicznej przed działaniem ogrzewającym grzejników 15. Nawet w przypadku powstania niewielkiej szczeliny pomiędzy powierzchnią końcową rury 1 a płytą ekranującą 14, uzyskuje się efekt izolacji termicznej powierzchni końcowej, chociaż nie tak skuteczny jak w przypadku tu opisanym, gdzie elementy te leżą dokładnie na sobie. O ile chodzi o wspomnianą tu rurę 1 z PCW, zespół 10 do ogrzewania wstępnego ustawia się tak, żeby temperatura ogrzewania wstępnego sekcji końcowej była zbliżona do temperatury przemiany szklistej polichlorku winylu (około 80-8 5 °C). Podczas ogrzewania do takiej temperatury, orientowany dwuosiowo materiał z tworzywa sztucznego PCW, z jakiego jest wykonana rura 1, wykazuje skłonność do kurczenia się, w wyniku czego rura 1 silnie zaciska się na elemencie nośnym 3.

Po ogrzaniu sekcji końcowej rury 1 w przybliżeniu do wspomnianej temperatury ogrzewania wstępnego, wyjmuje się rurę 1 z zespołu 10 do ogrzewania wstępnego i przenosi do drugiego zespołu 20 do ogrzewania. Po wykonaniu tej czynności element nośny 3 w postaci tulei pozostaje zaciśnięty w nieco skurczonej sekcji końcowej rury 1. Podczas przenoszenia rury 1 z jednego zespołu do drugiego nie doprowadza się do niej ciepła tak, że w sekcji końcowej rury 1 może przebiegać wyrównywanie temperatur, co jest uważane za zjawisko korzystne. W szczególności, następuje teraz podgrzewanie tej powierzchni końcowej rury 1, która była ekranowana przed grzejnikami za pomocą płyty 14.

Dla zapewnienia, że sekcja końcowa rury 1 uzyska, w miarę możliwości, równomierną temperaturę umożliwiającą uformowanie kielicha, najpierw dodatkowo ogrzewa się teraz za pomocą grzejników w drugim zespole 20 do ogrzewania wspomnianą sekcję końcową, dokładnie tak jak opisano w nawiązaniu do fig. 2a i 2b. Podobnie jak przedtem, również w tym etapie ogrzewania ekranuje się powierzchnię końcową rury 1, izolując ją termicznie przed działaniem grzejników rozmieszczonych wokół i na zewnątrz rury 1 za pomocą płyty 14 albo podobnego elementu ekranującego. Ponadto rura 1 również teraz obraca się wokół swojej osi wzdłużnej podczas ogrzewania. Podczas przenoszenia rury 1 do następnego zespołu 30 do formowania kielicha przebiega proces dalszego wyrównywania temperatur.

Temperatura formowania kielicha, jaką należy uzyskać, sekcji końcowej rury 1 z PCW jest tutaj, korzystnie, zbliżona do temperatury orientowania polichlorku winylu (około 110°C), korzystnie jest nieco wyższa, na przykład wynosi 120°C. W trakcie ogrzewania rury 1, korzystnie, wywiera się na nią niewielki nacisk osiowy w celu dociskania jej powierzchni końcowej do płyty 14, przy czym należy zauważyć w tym kontekście, że rura 1 skurczy się w pewnym stopniu w kierunku osiowym, co jest znaną cechą rur z orientowanych dwuosiowo materiałów z tworzyw sztucznych.

Po osiągnięciu przez rurę 1 temperatury odpowiedniej do formowania kielicha, wkłada się ją, razem z elementem nośnym 3 w postaci tulei wewnątrz, do zespołu 30 do formowania

188 598 kielicha. Przed opisem działania zespołu 30 omówiono najpierw jego konstrukcję w nawiązaniu do fig. 3.

Zespół 30 do formowania kielicha ma obudowę 31 z otworem wlotowym 32 na rurę 1, prowadzącym do komory wewnętrznej 33, w którą wchodzi sekcja końcowa rury 1. Wokół otworu wlotowego 32 znajduje się uszczelka 34 zapewniającą szczelność dla powietrza zewnętrznej powierzchni rury 1. Naprzeciwko otworu wlotowego 32 znajduje się w obudowie 31 kanał 35 na trzpień 40 do formowania kielicha. Wokół kanału 35 znajduje się pierścień uszczelniający 36, który tworzy uszczelnienie dla powietrza z zewnętrznym obwodem trzpienia 40 do formowania kielicha, kiedy ten drugi znajduje się w komorze 33, jak widać na fig. 3. W skład urządzenia wchodzi mechanizm przemieszczający (nie pokazany), na przykład z liniowym cylindrem hydraulicznym, przeznaczony do przemieszczania trzpienia 40 do formowania kielicha tam i z powrotem pomiędzy położeniem wewnątrz komory 33 (fig. 3) a położeniem na zewnątrz komory 33 (nie pokazanym).

W komorze 33 znajduje się ponadto przewód do czynnika chłodzącego 37, w którym znajdują się dysze rozpylające oraz złączka 8 do doprowadzania wody chłodzącej lub podobnego czynnika. W tym przypadku przewód 37 do czynnika chłodzącego jest spiralny i otacza sekcję końcową rury 1, kiedy ta znajdzie się w komorze 33. W dnie komory 33 znajduje się otwór spustowy wody chłodzącej z towarzyszącym mu zaworem odcinającym 39. Na wyposażeniu urządzenia znajduje się również złączka 50 zaopatrzona w sterowane przez operatora urządzenie zamykające 50a, do doprowadzania sprężonego powietrza lub innego czynnika, korzystnie gazowego, pod ciśnieniem do komory 33.

Na tym końcu trzpienia 40 do formowania kielicha w postaci trzpienia, który jest zwrócony ku otworowi wlotowemu 32, znajduje się sekcja osadcza 41 dla elementu nośnego 3, w postaci tulei, za którą znajduje się sekcja nośna 42 o takiej samej średnicy zewnętrznej co tuleja nośna. Na trzpieniu 40 znajduje się ponadto stożkowa sekcja przejściowa 43, którą stanowi przejście z sekcji nośnej 42 do sekcji 45 formowania kielicha mającej większą średnicę niż sekcja nośna 42. W sąsiedztwie sekcji 45 do formowania kielicha znajdują się elementy (tutaj nie pokazane) do chwilowego przyjmowania i utrzymywania elastycznego pierścienia uszczelniającego 46 skonstruowanego w taki sposób, żeby stanowił część kielicha, jaki ma być uformowany na rurze 1. Takim elementem może być, na przykład, ruchomy ustalacz do trzymania pierścienia uszczelniającego 46 zamocowanego w miejscu podczas ślizgania się po nim rury 1, jak opisano w opisie patentowym NL 9400894.

W celu uformowania kielicha na rurze 1, wkłada się sekcję końcową rury 1, ogrzaną do temperatury formowania kielicha, wraz z zaciśniętym w niej elementem nośnym 3 w postaci tulei, do zespołu 30 do formowania kielicha przez otwór wlotowy 32. W procesie tym nasuwana sekcja osadcza 41 trzpienia 40 wchodzi w tuleję nośną 3, centrując ją w ten sposób, a tym samym rurę 1 względem trzpienia 40. Ścianka obwodowa 4 elementu nośnego 3 i sekcja osadcza 41 trzpienia 40 do formowania kielicha stanowią współpracujące elementy centrujące rurę 1. Następnie, jak widać na fig. 4, rura 1 jest dalej wpychana na trzpień 40, a następnie, za pośrednictwem sekcji przejściowej 43, przemieszczana do sekcji 45 do formowania kielicha znajdującej się na trzpieniu 40. Następnie koniec rury 1 przemieszcza się po pierścieniu uszczelniającym 46 znajdującym się na trzpieniu 40.

Co prawda materiał z tworzywa sztucznego, z jakiego jest wykonana orientowana dwuosiowo rura 1 ma wyraźną skłonność do kurczenia się w temperaturze formowania kielicha, ale okazuje się, że trudno jest uzyskać dobre dopasowanie rury 1 do pierścienia uszczelniającego 46 oraz do tej sekcji 41 trzpienia 40, która znajduje się za pierścieniem uszczelniającym 46. W celu uzyskania dobrego dopasowania pierścienia uszczelniającego 46, a tym samym zapewnienia jego uwięzienia, w sposobie według wynalazku zastosowano utrzymywanie zwiększonego ciśnienia w komorze 33 po całkowitym nasunięciu rury 1 na trzpień 40, ewentualnie łącznie z wytwarzaniem mniejszego nacisku na zewnętrzną powierzchnię trzpienia 40 pomiędzy trzpieniem 40 a rurą 1. Utrzymywanie zwiększonego ciśnienia w komorze 33 jest możliwe dzięki jej uszczelnieniu za pomocą uszczelek 34 i 36. Stwierdzono, że w przypadku rur z orientowanego dwuosiowo PCW mających średnicę 160 mm i grubość ścianki 4 mm dobre wyniki uzyskuje się działając na ogrzaną sekcję końcową rury 1 ciśnieniem 2,5 - 10 ⁵ Pa (2,5 bara). Dla czytelności rysunku, na fig. 4 nie pokazano przewodu z czynnikiem chłodzącym.

188 598

Po całkowitym nasunięciu sekcji końcowej rury 1 na trzpień 40 uzyskuje się, ewentualnie za pomocą ciśnienia zewnętrznego działającego na rurę 1, odpowiednie dopasowanie i ukształtowanie kielicha, po czym natryskuje się wodę chłodzącą na sekcję końcową, która w wyniku tego ochładza się i stabilizują się jej wymiary. Pokazano to schematycznie na fig. 5. Woda chłodząca może wypłynąć z komory 33 poprzez następnie otwarty zawór odcinający 39. Następnie wyciąga się trzpień 40 z rury 1, po czym można wyjąć rurę z zespołu 30 do formowania kielicha. Na końcu można wkręcić ściągacz w gniazdo 6 w elemencie nośnym 3 w postaci tulei, który w tej chwili nadal znajduje się wewnątrz rury 1, po czym wyjąć tuleję nośną z rury 1. Oczywiście, istnieje również możliwość zastosowania elementów sprzęgających mocujących chwilowo element nośny 3 w postaci tulei do trzpienia 40 tak, żeby można było wyciągnąć tuleję nośną z rury 1 wraz z trzpieniem 40.

Opisany tu sposób umożliwia utworzenie na rurze 1 kielicha o wysokiej jakości z równoczesnym zwiększeniem wydajności produkcji.

W wyniku tego, że końcowa powierzchnia sekcji końcowej rury 1 leży na płycie ekranującej 14, wspomniana powierzchnia końcowa jest izolowana termicznie od zewnętrznych elementów ogrzewających. W wyniku tego unika się nadmiernego ogrzewania wspomnianej powierzchni końcowej, a zwłaszcza jej skrajnie zewnętrznej krawędzi.

Jako odmianę koncepcji według wynalazku można zastosować ogrzewanie rury 1 za pomocą cyrkulacji ciepłego powietrza, przy czym w tym przypadku należy otoczyć powierzchnię końcową pierścieniem ekranującym, który utrzymuje przepływ ciepłego powietrza z dala od końcowej powierzchni rury.

W jeszcze jednym wariancie wynalazku można wyobrazić sobie, że nie ma płyty ekranującej 14 oraz że w pewnej odległości od powierzchni końcowej rury 1 umieszcza się pierścień nadmuchowy powietrza, w którym znajduje się szereg dysz powietrznych skierowanych na powierzchnię końcową rury 1 i nadmuchujących na nią powietrze chłodzące.

Po nasunięciu rury 1 na trzpień 40, element nośny 3 w postaci tulei, podobnie jak przedtem jest wsuwany dalej w rurę 1. Należy w tym kontekście zauważyć, że element nośny 3 w postaci tulei ma nieco mniejszą średnicę niż średnica wewnętrzna nie ogrzanej sekcji rury 1. Ponieważ element nośny 3 w postaci tulei w tym przypadku jest nadal ciepły, więc trzeba uniemożliwić jego ułożenie się na dnie rury 1 i przegrzanie rury 1 w tym miejscu. Takiej sytuacji zapobiega centrowanie tulei nośnej na trzpieniu 40. Opcjonalnie, można zastosować chłodzenie elementu nośnego 3 w postaci tulei podczas jego wpychania w rurę 1.

Zastosowanie tulei nośnej, która jest oddzielna od trzpienia formującego kielich, umożliwia ogrzewanie w jednym lub kilku oddzielnych zespołach do ogrzewania tak, że nie jest potrzebne stosunkowo długie ogrzewanie rury w zespole do formowania kielicha. Opcjonalnie, w przypadku pojedynczego zespołu do formowania kielicha, można zastosować szereg zespołów do wstępnego ogrzewania, a następnie zespołów do ogrzewania tak, żeby optymalnie wykorzystać wydajność zespołu do formowania kielicha. Do wstępnego ogrzewania tulei nośnych można zastosować oddzielny piec.

Oczywiście, formowanie kielicha sposobem według wynalazku może również obejmować stosowanie trzpieni o innych konstrukcjach, na przykład można w tym kontekście wyobrazić sobie trzpienie rozszerzalne.

Claims (14)

1. Sposób formowania kielicha na rurze z materiału termoplastycznego, w którym to sposobie ogrzewa się w zespole do ogrzewania tę sekcję końcowej rury, na której ma znajdować się kielich, przenosi się rurę z ogrzaną sekcją końcową do zespołu do formowania kielicha, w którym to zespole znajduje się trzpień do formowania kielicha, przy czym zespół ten jest tak skonfigurowany, że można w nim tworzyć kielich na rurze z równoczesnym ogrzewaniem sekcji końcowej innej rury w zespole do ogrzewania, wkłada się trzpień do formowania kielicha do sekcji końcowej rury, ogrzanej do odpowiedniej temperatury formowania kielicha i formuje się kielich w sekcji końcowej, chłodzi się rurę w obszarze kielicha oraz wyjmuje się trzpień do formowania kielicha z rury, znamienny tym, że przed ogrzaniem sekcji końcowej rury (1) w zespole (20) do ogrzewania, w sekcję końcową rury (1) wkłada się element nośny (3), który biegnie w przybliżeniu wzdłuż długości sekcji końcowej podtrzymując ją od wewnątrz oraz podczas przenoszenia rury (1) z ogrzaną sekcją końcową do zespołu (30) do formowania kielicha, element nośny (3) pozostaje w sekcji końcowej, po czym w rurę (1) wkłada się trzpień (40) do formowania kielicha i podczas tego procesu element nośny (3) wpycha się głębiej w rurę (1).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sekcję końcową rury (1), wraz ze znajdującym się w niej elementem nośnym (3) wstępnie ogrzewa się w zespole (10) do wstępnego ogrzewania uzyskując temperaturę wstępnego ogrzania, po czym rurę (1), wraz z jej wstępnie ogrzaną sekcją końcową podtrzymywaną od wewnątrz przez element nośny (3) przenosi się do następnego zespołu (20) do ogrzewania, w którym to zespole (20) dalej ogrzewa się sekcję końcową, korzystnie tak, że uzyskuje się temperaturę formowania kielicha, po czym rurę z jej podtrzymywaną od wewnątrz za pomocą elementu nośnego (3) ogrzaną sekcją końcową przenosi się do zespołu (30) do formowania kielicha.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że podczas przenoszenia rury (1) z jednego zespołu do następnego nie doprowadza się do niej żadnego dodatkowego ciepła tak, że w sekcji końcowej następuje wyrównywanie temperatur.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rura (1) jest wykonana z orientowanego dwuosiowo materiału termoplastycznego i element nośny (3) jest zaciśnięty w rurze (1) wskutek skurczu spowodowanego ogrzaniem sekcji końcowej.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że element nośny (3) jest wstępnie ogrzany przed umieszczeniem go w rurze (1).

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ogrzewanie sekcji końcowej rury (1) odbywa się całkowicie lub częściowo za pomocą elementów grzejnych ogrzewających element nośny (3) włożony do sekcji końcowej od wewnątrz.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się element nośny (3) z cienką ścianką obwodową (4), który podczas podtrzymywania rury (1) pasuje od wewnątrz do rury (1) i jest wykonany z materiału o dobrej przewodności cieplnej.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że element nośny (3) chłodzi się podczas głębszego wpychania go w rurę (1) w wyniku wkładania trzpienia (40) do formowania kielicha.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rura (1) jest wykonana z orientowanego dwuosiowo polichlorku winylu i sekcję końcową wstępnie ogrzewa się a jednocześnie podtrzymuje od wewnątrz za pomocą elementu nośnego (3) tak, że sekcja końcowa osiąga w zasadzie równomiernie temperaturę przemiany szklistej polichlorku winylu i następnie, podtrzymywaną równocześnie przez element nośny (3) dalej ogrzewa się ją tak, że sekcja końcowa osiąga w zasadzie równomiernie temperaturę zbliżoną, korzystnie nieco wyższą, do temperatury orientowania polichlorku winylu.

10. Sposóbwedhig easńz . 1, znam ienny tym, że ruręe l)po (d ^as ogzaswaniaobraca się wokół jej osi wzdłużnej względem elementów grzejnych (15) w zespole (10,20) do ogrzewania.

188 598

11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w celu uformowania rury (1) w kielich w obszarze ogrzanej sekcji końcowej, po włożeniu trzpienia (40) do formowania kielicha w sekcję końcową, na tę sekcję końcową działa się z zewnątrz gazem pod ciśnieniem w celu dociśnięcia tej sekcji końcowej do trzpienia (40) do formowania kielicha.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w zespole (10) do ogrzewania znajdują się zewnętrzne elementy grzejne (15) i powierzchnia końcowa sekcji końcowej rury (1) jest ekranowana, korzystnie za pomocą płyty ekranującej (14) tak, że jest odizolowana termicznie od zewnętrznych elementów grzejnych (15).

13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas ogrzewania podtrzymywanej od wewnątrz sekcji końcowej rury (1), powierzchnię końcową tej sekcji końcowej chłodzi się.

14. Sposób zastrz. 1, znamienny tym, że element nośny (3) i trzpień (40) do formowania kielicha są zaopatrzone we współpracujące elementy centrujące (4, 41), które centrują rurę (1) po umieszczeniu w zespole (30) do formowania kielicha względem trzpienia (40) do formowania kielicha.