CZ2012233A3 - Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken - Google Patents

Abstract

Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken zalitím jejich konců tuhnoucí zalévací látkou ve formě s následujícím uvolněním ústí vláken řezem spočívá v tom, že vlákna (1) se uspořádají v rozestupech do svazku, alespoň jeden jejich konec se zaslepí, zaslepeným koncem se svazek umístí do formy (2), do níž se přivede zalévací látka, jejíž tuhnutí je provázeno vývinem tepla, přičemž před přivedením zalévací látky nebo na počátku jejího tuhnutí se uvnitř vláken (1) vyvolá přetlak, který vyboulí zahřáté, teplem plastifikované vlákno (1) v úseku uvnitř zalévací látky, načež se zalévací látka nechá ztuhnout, odlitek se vyjme z formy (2) a rozřízne se v rovině vyboulení (3) kolmo na směr vláken (1), čímž jsou v takto zhotovené přírubě vytvořena nálevkovitá rozšíření v ústích vláken.

Description

Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu zhotovení příruby svazku dutých organických vláken zalitím jejich konců tuhnoucí zalévací látkou ve formě s následujícím uvolněním ústí vláken řezem.

Dosavadní stav techniky

Svazky dutých organických vláken se užívají jako teplosměnné plochy ve výměnících tepla a jako polopropustné membrány v mikrofiltračních zařízeních. Zaústění svazku, v němž mohou být řádově tisíce vláken, např. z polypropylenu, se provede zalitím konců vláken do matrice, např. z tuhnoucího polymeru nebo epoxidu. Po ztuhnutí matrice se ústí vláken uvolní jejím proříznutím kolmo ke směru vláken. Tak se vytvoří jakási integrovaná příruba celého svazku. Tento postup je popsán např. ve spisech JP62160108, SEÍ397638 a v sofistikované podobě v BG101037.

Svazkem vláken proudí kapalina nebo plyn poháněné čerpadlem resp. dmychadlem kompenzujícím tlakové ztráty při průchodu vlákny. Významnou tlakovou ztrátu v proudu media způsobuje ostrý přechod z relativně velkého prostoru před přírubou do štíhlé dutiny vlákna a obdobně i shodně tvarovaný výstup z vlákna. Doposud známý způsob zhotoveni příruby tento problém neřeší.

Vynález si klade za úkol navrhnout způsob zhotovení příruby, která bude klást vstupujícímu a vystupujícímu médiu nižší odpor.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken zalitím jejich konců tuhnoucí zalévací látkou ve formě s následujícím uvolněním ústí vláken řezem, jehož podstata spočívá v tom, že vlákna se uspořádají v rozestupech do svazku, alespoň jeden jejich konec se zaslepí, zaslepeným koncem se svazek umístí do formy, do níž se přivede zalévací látka, jejíž tuhnutí je provázeno vývinem tepla, přičemž před přivedením zalévací látky nebo na počátku jejího tuhnutí se uvnitř vláken vyvolá přetlak, který vyboulí zahřáté, teplem plastifikované vlákno v úseku uvnitř zalévací látky, načež se zalévací látka nechá ztuhnout, odlitek se vyjme z formy a rozřízne se v rovině vyboulení kolmo na směr vláken, čímž jsou v takto zhotovené přírubě vytvořena nálevkovitá rozšíření v ústích vláken.

zalévací látka nechá ztuhnout, odlitek se vyjme z formy a rozřízne se v rovině vyboulení kolmo na směr vlákna.'

Přetlak je možno do vláken přivést druhým nezaslepeným koncem z vnějšího zdroje.

Rovněž lze do vláken zavést tekutinu, zaslepit je i na druhém konci a vnitřní přetlak vyvolat odpařením tekutiny v důsledku jejího ohřevu.

Objasnění obrázků na výkrese

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž jsou schematicky pomocí řezů znázorněny dvě alternativní aplikace způsobu podle vynálezu. Na obr. 1 až 3 je vytvoření příruby s rozšířenými ústími vláken vnořením volných konců uzavřených vláken obsahujících kapalinu do formy, jejich zalitím a rozříznutím ztuhlé matrice. Na obr. 4 až 6 je vytvoření příruby fixací konců vláken mezi protilehlými stěnami formy, natlakováním vláken z vnějšího zdroje a zalitím a rozříznutím ztuhlé matrice. Obr. 1 a 4 představují stav před zalitím, obr. 2 a 5 po zalití a obr. 3 a 6 představují řez hotovou přírubou.

Příklady uskutečnění vynálezu

Při postupu podle obr. 1 až 3 byla vlákna 1 z polypropylenu upravena pro zalití, do jednoho konce byla s využitím kapilárních sil nasáta destilovaná voda, načež byla vlákna na obou koncích zaslepena zatavením. Vlákna byla vertikálně umístěna ve formě 2, přičemž jejich konce se nacházejí blízkosti dna formy 2. Smícháním obou složek byla připravena epoxidová zalévací hmota s počáteční přesně nastavenou teplotou 30°C. Hmota byla vlita do formy 2. V zalévací hmotě proběhla exotermická reakce a teplota hmoty postupně vzrostla na 130°C. Vyčnívající vlákna 1. a hladina zalévací hmoty byly ochlazovány vzduchovým ventilátorem. Voda uvnitř vláken se odpařila a vodní pára vyvinula tlak 0, 02 MPa. V důsledku vnitřního přetlaku došlo k deformaci - vyboulení 3 vláken 1 v místě zvýšené teploty. Po ztuhnutí a vychlazení odlité matrice 4 byla po vyjmutí z formy 2 část nejblíže dna formy 2 odříznuta a tím vytvořena hotová příruba 5. Je zřejmé, že v přírubě 5 byla tímto způsobem vytvořena nálevkovitá rozšíření, která kladou menší odpor proudění media při vstupu do vláken.

V jiném příkladu aplikace podle obr. 4 až 6 byla vlákna 1. z polypropylenu upravena pro zalití a jeden jejich konec zaslepen. Konce vláken 1_, určené pro vytvoření příruby, byly na jedné straně sevřeny mezi ocelové stěny dělené formy 2 a na druhé straně procházely protilehlou stěnou dělené formy 2, přičemž svazek byl obepnut objímkou 6 z porézního silikonu. Měkká silikonová objímka 6 procházející vlákna 1 nedeformuje, ale brání vytékání zalévací hmoty z formy 2. Byla připravena zalévací hmota smícháním obou složek epoxidu s počáteční přesně nastavenou teplotou 30°C. Hmota byla vlita do formy. V nalité hmotě proběhla exotermická reakce a teplota hmoty postupně vzrostla na 130’fC měřeno ve středu formy mezi jejími stěnami. Stěny formy a k nim přilehlá část zalévací hmoty jsou chladné. Stěny formy také odvádějí vznikající reakční teplo z části zalévací hmoty přilehlé ke stěně. Do vláken 1 byl po celou dobu od zalití do ztuhnutí přiváděn druhým otevřeným koncem tlak vzduchu 0,015 MPa. V důsledku tohoto tlaku došlo v místě zvýšené teploty k deformaci - vyboulení 3 vláken 1.. Největší deformace nastala uprostřed vzdálenosti mezi stěnami formy 2. Po ztuhnutí a vychlazeni odlité matrice 4 byly obě části formy 2 rozevřeny a byl vyňat odlitek s vystupujícími vlákny 1.. Část matrice 4 na straně zaslepených vláken byla odříznuta a tím vytvořena hotová příruba 5. V přírubě 5 jsou vytvořena nálevkovitá rozšíření pro vstup tekutiny do vláken.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zhotovení příruby svazku dutých organických vláken zalitím jejich konců tuhnoucí zalévací látkou ve formě s následujícím uvolněním ústí vláken řezem, vyznačující se tím, že vlákna (1) se uspořádají v rozestupech do svazku, alespoň jeden jejich konec se zaslepí, zaslepeným koncem se svazek umístí do formy (2), do níž se přivede zalévací látka, jejíž tuhnutí je provázeno vývinem tepla, přičemž před přivedením zalévací látky nebo na počátku jejího tuhnutí se uvnitř vláken (1) vyvolá přetlak, který vyboulí zahřáté, teplem plastifikované vlákno (1) v úseku uvnitř zalévací látky, načež se zalévací látka nechá ztuhnout, odlitek se vyjme z formy (2) a rozřízne se v rovině vyboulení (3) kolmo na směr vláken (1), čímž jsou v takto zhotovené přírubě vytvořena nálevkovitá rozšíření v ústích vláken.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že je přetlak do vláken (1) přiveden druhým nezaslepeným koncem z vnějšího zdroje.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se vlákna (1) naplní tekutinou, zaslepí se i na druhém konci a vnitřní přetlak se vyvolá odpařením tekutiny v důsledku jejího ohřevu.