CZ21554U1 - Lisovací forma k výrobě kompozitních izolačních desek pro izolační blok - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká lisovací formy k výrobě kompozitních izolačních desek pro izolační blok z materiálu, který obsahuje velmi vysoký, tedy maximální možný objem směsi anorganic5 kých plniv a termoplastickou matrici.

Dosavadní stav techniky

Vysoce plněné organické materiály jsou pro specifické účely vyráběny na bázi reaktoplastů a minerálních plniv, tzv. plastbetony. Jejich výroba je založena na prosycení specifické směsi plniv tekutými složkami reaktoplastů s velmi nízkou viskositou, která zaručí, že jsou vyplněny všechny meziprostory mezi částicemi plniva. Poté dojde k zesíťování polymemí matrice a vytvoření dílu. Při návrhu těchto dílů se přihlíží především k tuhosti a pevnosti, přičemž tepelné vlastnosti nejsou předmětem prvotního zájmu.

Plněné kompozitní materiály s polyolefinickou termoplastickou matricí, která je pro výrobu tepelně izolujícících dílů nezbytná, se obvykle vyrábějí kompaundací, přičemž se používají po15 měrně jemná anorganická plniva o střední velikosti částic 0,1 až 100 pm. Pro výrobu stavebních bloků s vysokým tepelným odporem je tato koncepce nevhodná, neboť tento typ plniv tepelnou vodivost zvyšuje a není možné dosáhnout potřebného stupně plnění kompozitu plnivem (směsí plniv).

Výsledná konstrukce bloku materiálu vyžaduje pro účely řešení popsaného v tomto technickém řešení, aby blok byl odolný proti nasákavosti vody a měl dostatečně malou creepovou poddajnost, aby při jeho dlouhodobém zatížení nedocházelo k jeho výraznému krípovému toku, jenž je pro stavební prvek nepřípustný. Ukazuje se, že poslední podmínku obecně běžné komoditní termoplasty nesplňují a že je nutné je vyztužit. Z měření vyplynulo, že konstrukce materiálu vyžaduje použití plniva o střední velikosti částic řádově 1 až 10 mm, které se vyznačují nízkou tepel25 nou vodivostí a dostatečnou tuhostí a je ve výsledném materiálu uspořádáno tak, že přenáší podstatnou část tlakového zatížení interakcí mezi částicemi plniva. Jedná se tedy o vysoce plněný kompozit, kde je nutné dosáhnout prakticky limitního objemového zlomku plniva. Takový materiál není možné běžnými plastikářskými postupy vyrobit. Existují způsoby výroby kompozitních dílců, kde se plnivo ve formě slévárenského písku smíchá s plastem a pak je v extrudéru mícháno a vytlačováno do formy. Plnivo však způsobuje značné obrušováni šneku, který je třeba často měnit.

Cílem technického řešení je proto představit lisovací formu, která by umožnila zhotovení stavebního prvku, např. izolačního bloku, kterým se dosáhne potřebného minimálního zaplnění prostoru mezi částicemi vhodného plniva s nízkým koeficientem tepelné vodivosti.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje do značné míry lisovací forma k výrobě kompozitních izolačních desek pro izolační blok podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že je dále kromě dutiny, razníku a dna opatřena štěrbinami uspořádanými v nejnižším místě dutiny formy.

Ve výhodném provedení j sou Štěrbiny uspořádány po celém obvodu formy.

V jiném výhodném provedení jsou štěrbiny vytvořeny jako průchozí přes celou tloušťku stěny formy.

V dalším výhodném provedení jsou spodní plocha razníku a homí plocha dna opatřeny výstupky a prohlubněmi, které odpovídají výstupkům a prohlubním ve výlisku provedeném jako izolační deska.

-1 CZ 21554 Ul

V jiném výhodném provedení je dno ve formě uspořádáno odnímatelně.

V dalším výhodném provedení jsou jednotlivé části formy opatřeny ohřevnými prvky a chladicími kanálky.

Přehled obrázku na výkresech

Tf-rhniHrA řešení bude dále představeno pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje lisovací formu podle technického řešení pro obecně plochý výlisek před závěrečným lisováním, obr. 2 znázorňuje formu z obr. 1 po dokončení lisování, obr. 3 představuje lisovací formu v jiném provedení a to pro výrobu tvarovaných izolačních desek pro izolační bloky před závěrečným lisováním, obr. 4 znázorňuje formu s výliskem z obr. 3 po dokončení lisování, obr. 5 představuje lisoio vací formu podle technického řešeni pro obecně plochý výlisek s fólií po dokončení lisování, na obr. 6 je v detailu struktura výlisku s fólií a na obr. 7 je v detailu vidět struktura výlisku bez fólie, přičemž jako světlé Částice je znázorněno stlačené plnivo a tmavou výplní je vyznačen termoplast.

Příklad provedení technického řešeni

Na obr. 1 je lisovací forma 1 pro výrobu plochého výlisku. Ta obsahuje dutinu 2 a razník 3 a dno 4 o požadovaných rozměrech a tvaru ploch. V prvním kroku se dutina 2 formy 1 naplní odměřeným množstvím tepelně izolačního plniva 5, které zajistí dostatečně nízkou krípovou poddajnost výsledného výlisku. Do dutiny 2 formy i se poté vpraví dostatečné množství termoplastu 6, které mírně převyšuje volný objem mezi částicemi plniva 5, s výhodou ve stavu polymemí taveniny.

Forma Ije temperována na vhodnou teplotu takovou, aby termoplast 6 po tvářecí část výrobního cyklu setrvával jako tavenina. Podstatný technický význak formy I spočívá v tom, že je opatřena u homí plochy dna 4 ve stěně 7 formy i Štěrbinami 8, které umožní odtéci přebytku termoplastu 6 po aktivaci razníku 3.

Štěrbiny 8 jsou ve výhodném provedení uspořádány po celém obvodu formy I, aleje zřejmé, že mohou být vytvořeny po obvodu formy v počtu a rozestupech dle potřeby.

Díky této možnosti odtoku přebytečného termoplastu 6 obalí zbylý termoplast 6 výlisek 9 a vyplní v něm volné prostory mezi plnivem 5 tak, že Částice plniva 5 se prakticky dotýkají a tímto kontaktem pak při aplikaci přenášejí vnější působící tlakové síly. To je vidět na obr. 2, kde už je hotový výlisek 9. Jako světlé Částice je znázorněno stlačené plnivo 5 a tmavou výplní je vyzna30 čen termoplast 6. Je dobře vidět, jak přebytečný termoplast 6 zatekl ve formě výronku 10 do štěrbin i nebo dokonce ven z formy i. Po přiměřeném ochlazení se vyrobený výlisek 9 z formy 1 vyjme při teplotě, kdy už nedochází k jeho tvarovým změnám a buď volně, nebo ve formě 1 se dochladí.

Dno 4 je s výhodou oddělitelné od stěny 2 formy I, takže po jeho odejmutí se přiměřeným rázem do výlisku výronek 10 odstřihne a štěrbiny 8 se vyčistí.

Na obr. 3 a 2 je alternativní provedení lisovací formy 1 konkrétně pro výrobu izolační desky 11 pro izolační blok. Především z obr. 4 je vidět, že hotová izolační deska 11 ie opatřena střídajícími se výstupky 12 a prohlubněmi 13. Těmito vzájemně do sebe zapadajícími prvky 12 a 13 se potom hotové desky H skládají na sebe do izolačních bloků. Forma z obr. 3 a 4 opět obsahuje dutinu 2, razník 3 a dno 4. Rozdíl je v tom, že spodní plocha razníku 3 i homí plocha dna 4 jsou opatřeny výstupky 14 a prohlubněmi 15, které vytvoří zmiňované výstupky 12 a prohlubně 13 v desce H. V prvním kroku se dutina 2 formy 1 naplní odměřeným množstvím tepelně izolačního plniva 5, které zajistí dostatečně nízkou creepovou poddajnost výsledného výlisku. Do dutiny 2 formy 1 se poté vpraví dostatečné množství termoplastu 6, které mírně převyšuje volný objem mezi částicemi plniva 5, s výhodou ve stavu polymemí taveniny.

Forma 1 je opět temperována na vhodnou teplotu takovou, aby termoplast 6 po tvářecí část výrobního cyklu setrvával jako tavenina. Podstatný technický význak formy 1 spočívá v tom, že je

-2CZ 21554 Ul opatřena u homí stěny dna 3 ve stěně 7 formy I štěrbinami 8, které umožní odtéci přebytku termoplastu 6 po aktivaci razníku 3.

Díky této možnosti odtoku přebytečného termoplastu 6 zbylý termoplast 6 obalí výlisek 9 a vyplní v něm volné prostory mezi plnivem 5 tak, že částice plniva 5_se prakticky dotýkají a tímto kontaktem pak při aplikaci přenášejí vnější působící tlakové síly. To je vidět na obr. 2, kde už je hotový výlisek 9. Jako světlé částice je znázorněno stlačené plnivo 5 a tmavou výplní je vyznačen termoplast 6. Je dobře vidět, jak přebytečný termoplast 6 zatekl ve formě výronku 10 do štěrbin 8 nebo dokonce ven z formy 1. Po přiměřeném ochlazení se vyrobený výlisek 9 z formy I vyjme při teplotě, kdy už nedochází k jeho tvarovým změnám a buď volně, nebo ve formě 1 se ío dochladí.

Dno 4 je s výhodou oddělitelné od stěny 7 formy 1, takže po jeho odejmutí se přiměřeným rázem do výlisku výronek 10 odstřihne a štěrbiny se vyčistí.

Na obr. 5 je alternativní skladba výlisku 9, kdy je na dno 4 nejdříve uložena vhodná fólie 16. Fólie 16 se vkládá za účelem snížení nasákavosti výrobku.

Na obr. 6 je v detailu struktura výlisku 9 s fólií 16 a na obr. 7 je v detailu vidět vnitřní struktura výlisku 9, H. bez fólie. Jako světlé Částice je znázorněno stlačené plnivo 5 a tmavou výplní je vyznačen termoplast 6.

Je zřejmé, že lisovací forma I může být provedena tak, že jednotlivé části formy budou opatřeny vhodnými ohřevnými zařízeními a chladicími kanálky, které nejsou znázorněny, ale jsou popsány ve starších patentovaných formách tohoto či jiného typu a jsou odborníkovi známy.

Způsob výroby je založen na lisování výlisku ve formě 1, do níž je nasypána předem připravená směs plniv 5, kterou je protlačena tavenina termoplastu 6, jejíž přebytek vytéká vhodně voleným systémem štěrbin 8 z formy I tak, že výlisek 9, 11 je vně chráněn vrstvou polymeru 6, případně je ještě vložena fólie 16, a vykazuje nízkou creepovou poddajnost.

U plniva 5 jde s výhodou o směs různých frakcí s vysokým stupněm prostorového zaplnění. Jedná se o postup, kdy je mírný nadbytek polymemí taveniny zvoleného termoplastu 6 s nízkým koeficientem tepelné vodivosti vtlačen do vrstvy hustě uspořádaného plniva 5 s tím, Že přebytek plastu odteče vhodně umístěnými odtokovými štěrbinami 8 formy I tak, že vlastní přenos vnějších tlakových sil při aplikaci konají vzájemně se opírající částice plniva 5, nikoli polymer.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (5)

1. Lisovací forma k výrobě kompozitních izolačních desek pro izolační blok, sestávající z dutiny (

2) ohraničené dnem (4) a stěnami (7), přičemž v dutině je uspořádán razník (3), vyznačující se tím, že je dále opatřena štěrbinami (8) uspořádanými v nej nižším místě dutiny (2) formy (1),

35 2. Lisovací forma podle nároku 1, vyznačující se tím, že štěrbiny (8) jsou uspořádány po celém obvodu formy (1).

3. Lisovací forma podle nároku 1, vyznačující se tím, že štěrbiny (8) jsou vytvořeny jako průchozí přes celou tloušťku stěny (7) formy (1).

4. Lisovací forma podle nároku 1, vyznačující se tím, že spodní plocha razníku

40 (3) a horní plocha dna (4) jsou opatřeny výstupky (14) a prohlubněmi (15), které odpovídají výstupkům (12) a prohlubním (13) ve výlisku provedeném jako izolační deska (11).

-3CZ 21554 Ul

5. Lisovací forma podle nároku 1, vyznačující se tím, že dno (4) je ve formě uspořádáno odnímatelně.

Ó. Lisovací forma podle nároku 1, vyznačující se tím, že jednotlivé části formy jsou opatřeny ohřevnými prvky a chladicími kanálky.