CZ296958B6

CZ296958B6 - Lisovací polstár

Info

Publication number: CZ296958B6
Application number: CZ20023218A
Authority: CZ
Inventors: Halterbeck@Walter; Kaldenhoff@Ralf
Original assignee: Thomas Josef Heimbach Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co.
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2006-08-16
Also published as: PL203302B1; DE20115945U1; US6780280B2; HUP0202334A2; US20030059576A1; CZ20023218A3; PL356150A1; CN100439089C; CN1408537A; HU0202334D0

Abstract

Lisovací polstár (1) pro pouzití v laminovacích lisech, sestávající z textilního nosníku (2) s vlákny (3, 4, 5), z nichz alespon cást tvorí tepelne vodivá vlákna (3, 4, 5), která zpusobují prenos tepla z jedné vnejsí strany na druhou vnejsí stranu lisovacího polstáre (1), bud prímo nebo kontaktem sjinými tepelne vodivými vlákny, pricemz nosník (2) je opatren kaucukovým materiálem, a kde tloustkavrstvy (7) polstáre je mensí nez tloustka nosníku(2) a vrstva (7) polstáre je ulozena v nosníku (2) tak, aby tepelne vodivá vlákna (4, 5) na obou vnejsích stranách lisovacího polstáre (1) vycnívala nad vrstvu (7) polstáre.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká lisovacího polštáře pro použití v laminovacích lisech, sestávajícího z textilního nosníku s vlákny, z nichž alespoň část tvoří tepelně vodivá vlákna, která způsobují přenos tepla z jedné vnější strany na druhou vnější stranu lisovacího polštáře, buď přímo nebo kontaktem s jinými tepelně vodivými vlákny.

Dosavadní stav techniky

Výroba vrstvených materiálů, například upínacích desek opatřených dekorativními lamináty, se provádí v laminovacích lisech, které mohou být vytvořeny jako nízkotlaké nebo vysokotlaké lisy nebo jako krátkotaktové lisy. Používají se zde lisovací polštáře, jejichž úkolem je přenášet celoplošně a rovnoměrně tlak na lisované výrobky. Lisovací polštáře musí být schopny odolávat vysokým tlakům a také teplotám, k nimž dochází v těchto lisovacích polštářích, a musí být schopny převádět teplo vycházející z lisovacích desek rychle a bez velkých ztrát na lisované výrobky, tedy mít v tomto směru vysokou tepelnou vodivost.

Lisovací polštáře jsou zpravidla textilní výrobky, přičemž existuje velké množství různých forem provedení. Druh lisovacího polštáře podle DE-B 23 19 593 má kovové vlákno v plátnové vazbě, které je zcela zapuštěno ve vrstvě polštáře ze silikonového elastomeru tvořící matrici. Do silikonového elastomeru se mohou z důvodu zvýšení tepelné vodivosti vrstvy polštáře přimíchat přísady, jako například z měděného a/nebo hliníkového a/nebo hliníkovo-bronzového a/nebo grafitového a/nebo ferosiliciového prášku.

Tento druh lisovacích polštářů se osvědčil, protože vrstva polštáře ze silikonového elastomeru je odolná vůči teplotám vyskytujícím se v laminovacích lisech, které mohou dosahovat výše nad 200 °C, a protože má po dlouhou dobu dobré vlastnosti odpružení, takže nedochází k trvalým vtiskům - podle tvarování lisovaných desek známého jako tvorba oken. Další přednost spočívá v tom, že vlákna nosníku jsou prostorově fixována vrstvou polštáře a tím má lisovací polštář dobrou rozměrovou stabilitu.

Ke zvýšení produktivity je vyvíjena snaha udržet doby výrobního taktu v laminovacích lisech stále kratší. To předpokládá rychlý přenos tepla z topných desek na lisovaný materiál, tzn. lisovací polštáře musí mít vysokou tepelnou vodivost ve směru tloušťky. Známy lisovací polštář nesplňuje tyto požadavky uspokojivě, i když má kovová vlákna a přísady podporující tepelnou vodivost. Vynález má tedy za úkol vytvořit lisovací polštář takového druhu, aby byl vhodný také pro laminovací lisy s krátkými výrobními takty, tedy zajišťoval zejména rychlejší přenos tepla z topných desek na lisovaný výrobek.

Podstata vynálezu

Uvedeny úkol splňuje lisovací polštář pro použití v laminovacích lisech, sestávající z textilního nosníku s vlákny, z nichž alespoň část tvoří tepelně vodivá vlákna, která způsobují přenos tepla z jedné vnější strany na druhou vnější stranu lisovacího polštáře, buď přímo nebo kontaktem s jinými tepelně vodivými vlákny, přičemž nosník je opatřen kaučukovým materiálem, podle vynálezu, jehož podstatou je, že tloušťka vrstvy polštáře je menší než tloušťka nosníku a vrstva polštáře je uložena v nosníku tak, aby tepelně vodivá vlákna na obou vnějších stranách lisovacího polštáře vyčnívala nad vrstvu polštáře.

-1 CZ 296958 B6

Lisovací polštář je řešen tak, že tloušťka vrstvy polštáře je menší než tloušťka nosníku a tato vrstva polštáře je uložena v nosníku tak, že tepelně vodivá vlákna na obou vnějších stranách lisovacího polštáře vyčnívají nad vrstvu polštáře. Základní myšlenkou vynálezu tedy je, nechat tepelně vodivá vlákna na obou vnějších stranách lisovacího polštáře, tedy na jeho plochých stranách, alespoň částečně přečnívat nad vrstvu polštáře, takže přímý a pod lisovacím tlakem plošný kontakt vzniká na jedné straně k topným deskám a na druhé straně k lisovaným plechům. Ukázalo se, že tím se může podstatně urychlit průchod tepla ve směru tloušťky. Počtem a tloušťkou tepelně vodivých vláken a zvláště kontaktních ploch se může optimálně přizpůsobit tepelná vodivost ve směru tloušťky v souladu s požadavky. Přitom se překvapivě ukázalo, že se chování polštáře i přes snížení tloušťky vrstvy polštáře nejen nemění, ale dokonce se zlepší. Schopnost lisovacího polštáře působit na vyrovnání tlaku a tím přenášet lisovací tlak na plochu rovnoměrně nebyla narušena. Tvorba tzv. oken nebyla pozorována.

Vzhledem k tomu, že vrstva polštáře bude zpravidla tenčí než u lisovacího polštáře podle DE-B 23 19 593, dosáhne se s lisovacím polštářem podle vynálezu úspory materiálu a je podstatně lehčí, lisovací polštář je tedy možno vyrábět a přepravo levněji. Krom toho je manipulace s ním jednodušší.

Aby mohl být lisovací polštář používán také při vysokých teplotách, měl by kaučukový materiál odolávat teplotě alespoň 200 °C, ještě lépe 240 °C. Jako kaučukové materiály přicházejí v úvahu především takové, které si udrží svoji elastičnost za tlaků a teplot působících v laminovacích lisech po dlouhou dobu. K tomu se hodí především syntetické elastomery, jako například silikonové elastomery, fluorové elastomery a/nebo fluorosilikonové elastomery. Kaučukový materiál by měl mít tvrdost v rozsahu od 60 do 85 Shore A.

K udržení dobrých vlastností polštáře by měla být vrstva polštáře vložena v podstatě známým způsobem v nosníku, a sice především soustředně, tedy symetricky. Existuje však také možnost asymetrického uspořádání.

Dále existuje i zde, jako ve známém stavu techniky, možnost uložit do vrstvy polštáře výplňový materiál, a sice pro různé účely. Ke snížení hmotnosti lisovacího polštáře se mohou ve vrstvě polštáře rozdělit výplňové materiály, jejichž specifická hmotnost je menší než specifická hmotnost kaučukového materiálu. K tomuto účelu jsou vhodné plynové bubliny, takže vrstva polštáře má charakter pěny, prášku, vláken a/nebo mikrokuliček. Místo toho nebo v kombinaci mohou být vloženy ve vrstvě polštáře také tepelně vodivé částice, jejichž specifická tepelná vodivost je vyšší než specifická tepelná vodivost vrstvy polštáře. K tomu přicházejí v úvahu prášek nebo vlákna z kovů nebo uhlíku. V tomto případě podíl z těchto výplňových materiálů a tepelně vodivých částic by měl činit 10 až 60 hmotnostních procent hmoty vrstvy polštáře.

Vrstva polštáře samotná by měla tvořit 15 až 40, nejlépe 20 až 30 hmotnostních procent hmotnosti celého lisovacího polštáře. Pomocí různých podílů hmotnosti se může přizpůsobit nárazová schopnost lisovacího polštáře momentálním požadavkům. Tloušťka lisovacího polštáře by se měla pohybovat nejlépe v rozsahu od 0,75 do 3 mm.

Tepelně vodivá vlákna nemusí jít sem a tam mezi vnějšími stranami polštáře, ačkoliv je taková forma provedení upřednostňována. Dobré tepelné vodivosti se dosáhne také tehdy, když lisovací polštář je opatřen na obou stranách systémem tepelně vodivých vláken a tepelně vodivá vlákna tam přečnívají, když tato tepelně vodivá vlákna ve vrstvě polštáře mají vzájemné spojení, například jsou vzájemně protkána.

Pokud jde o počet kontaktních bodů, navrhuje se podle vynálezu stanovit 10 až 40 kontaktních bodů na cm². Celkem by měly kontaktní body tepelně vodivých vláken na vnějších stranách lisovacího polštáře zaujímat vždy 15 až 30 % příslušného povrchu. Při těchto hodnotách je zajištěna velmi dobrá tepelná vodivost ve směru tloušťky.

-2 CZ 296958 B6

Tepelně vodivá vlákna mohou sestávat z kovů, zejména dobře tepelně vodivých kovů jako například z mědi, mosazi, hliníku, stříbra nebo také z jejich slitin. V úvahu přicházejí také tepelně vodivá vlákna z uhlíku a/nebo z kombinace kovu a uhlíku. Volbou materiálu pro tepelně vodivé vlákno je možné, stejně jako volbou jejich počtu, tloušťky a uspořádání, přizpůsobit tepelnou vodivost lisovacího polštáře ve směru tloušťky optimálně k požadavkům.

Ve zvláštním případě mohou tepelně vodivá vlákna mít jádrovou nit, která je ovinuta alespoň kolem jednoho drátu nebo pásku nebo spletena kolem drátů nebo pásků, které sestávají z materiálů, jejichž specifická tepelná vodivost je větší než specifická tepelná vodivost jádrové nitě. Taková tepelná vlákna lze najít například v DE-U 297 21 494.

Jako u lisovacího polštáře DE-B 23 19 593 může být nosník vytvořen zcela z tepelně vodivých vláken, také například z čistého kovového vlákna. K tomu existuje alternativně možnost použít vedle tepelně vodivých vláken tak další vlákna a tím dát lisovacímu polštáři požadované vlastnosti. Další vlákna mohou být tvořena syntetickými vlákny, která mají odolnost vůči teplotám minimálně 200 °C, optimálně 240 °C. K tomu přicházejí v úvahu zejména aromatické polyamidy (aramidy).

Pokud jde o vytvoření vláken, a sice tepelně vodivých vláken nebo dalších vláken, nejsou v podstatě stanovena žádná omezení. Vlákna mohou tedy být tvořena jako monofilní, multifilní, pletená vlákna, vláknité příze, lanka, kabely, pásky, nitě, tkané a/nebo vinuté příze.

Podle vynálezu se dále předpokládá, že nosník má elektricky vodivá vlákna, která buď přímo nebo prostřednictvím kontaktu s jinými elektricky vodivými vlákny způsobují elektrickou vodivost mezi vnějšími stranami lisovacího polštáře. Přes tato elektricky vodivá vlákna se může odvádět statická elektřina vytvářející se v laminovacích lisech. Vzhledem k tomu, že materiály pro tepelně vodivá vlákna jsou zpravidla také elektricky vodivé, mohou elektricky vodivá vlákna alespoň částečně tvořit také tepelně vodivá vlákna, takže již samotná existence tepelně vodivých vláken a jejich přesah nad vrstvou lisovacího polštáře zajišťuje odvádění statické elektřiny.

Nosník je přednostně tvořen jako souvislá textilní plošná konstrukce, přičemž v první řadě přichází v úvahu vytvoření z tkaniny. Přicházejí v úvahu ovšem také jiné textilní látky, například pleteniny, vláknité příze, řídké tkaniny nebo pleteniny. Pokud je nosník vytvořen jako tkanina, ukázalo se jako výhodné, když útkové nitě běží v podstatě rovně a osnovní nitě tvoří vně přečnívající záhyby a tvoří alespoň částečně tepelně vodivá vlákna. Průměrem útkových a osnovních nití může být nastavena výška záhybů osnovních nití. Tak lze dosáhnout zvětšení výšky záhybu zvýšením průměru osnovních nití a snížením průměru útkových nití. Přitom se mohou použít také vícesložkové tkaniny.

V dalším provedení vynálezu se předpokládá, že jsou k dispozici vlákna, která obsahují vybrání, která vznikla odstraněním nitkovitých podílů, a že materiál vrstvy polštáře vyplní vybrání. Tímto způsobem se dosáhne lepšího tvarově stykového spojeni mezi vrstvou lisovacího polštáře a vlákny. Výroba může pokračovat tak, že nejprve se zhotoví nosník a potom se tvarově stykové části rozpouštějí účinným rozpouštědlem nebo odstraňují upálením, a že teprve potom se nanese vrstva lisovacího polštáře, například procesem stírání raklí. Přitom mohou vybrání vznikat také odstraněním jádrové nitě. Jako materiály pro tvarově stykové části přicházejí v úvahu bavlna, viskózová stříž, polyvinylalkohol, polyetylén, polypropylen, polyamid, polyakrylonitril, polyester nebo jiné lehce rozpustné nebo nízko tavné látky.

Konečně vynález stanoví, že lisovací polštář má průchozí kanály, které mezi vnějšími stranami lisovacího polštáře jsou otevřené, takže lisovací polštář je ve směru tloušťky propustný. Průchozí kanály mohou být tvořeny například rozpuštěnými vlákny nebo částmi vláken a/nebo póry ve vrstvě polštáře.

-3 CZ 296958 B6

Přehled obrázku na výkresu

Způsoby provedení vynálezu jsou dále vysvětleny prostřednictvím příkladu provedení.

Příklad provedení vynálezu

Na obrázku je znázorněna část lisovacího polštáře 1 ve vertikálním řezu.

Lisovací polštář 1 má textilní nosník 2, který je tvořen tkaninou ve lněné plátěné vazbě. Nosník 2 má svisle k rovině výkresu a v podstatě rovně běžící útkové nitě, označené například 3 Útkové nitě 3 jsou svázány do osnovních nití 4, 5, které střídají strany lisovacího polštáře mezi útkovými nitěmi 3 a vytvářejí vždy nad nebo pod útkovými nitěmi3 záhyby 6.

Symetricky ke středové rovině lisovacího polštáře 1 se rozprostírá vrstva 7 lisovacího polštáře ze silikonového elastomeru. Tloušťka vrstvy 7 lisovacího polštáře je menší než celková tloušťka lisovacího polštáře 1, která je udávána osnovními nitěmi 4, 5 Jejich záhyby 6 přečnívají na obou vnějších stranách lisovacího polštáře L Při použiti v laminovacích lisech mají záhyby 6 přímý kontakt na jedné straně s topnými lisovacími deskami a na druhé straně s lisovacími plechy. Přitom se tvoří dotykové plochy, které se pod tlakem zvětšují. Vzhledem k tomu, že osnovní nitě 4, 5 stále střídají strany, tvoří tepelně vodivá vlákna, která přenášejí teplo od topných lisovacích desek na lisovací plechy a tím na lisovaný předmět. Přenos tepla je podporován také útkovými nitěmi 3 i tepelně vodivými částmi uloženým ve vrstvě7 lisovacího polštáře.

Útkové nitě 3 mají jádrovou nit 8 z aromatického polyamidu, na niž jsou navinuty kovové dráty

9. Osnovní nitě 4, 5 jsou tvořeny stejným způsobem, přičemž ovšem u každé druhé osnovní nitě 5 je odstraněna jádrová nit, například použitím odpovídajícího rozpouštědla nebo upálením. Do takto vzniklého otvoru 10 je zaveden silikonový elastomer vrstvy 7 polštáře a tím se zlepšuje spojení mezi nosníkem 2 a vrstvou 7 lisovacího polštáře.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Lisovací polštář (1) pro použití v laminovacích lisech, sestávající z textilního nosníku (2) s vlákny (3, 4, 5), z nichž alespoň část tvoří tepelně vodivá vlákna (3, 4, 5), která způsobují přenos tepla z jedné vnější strany na druhou vnější stranu lisovacího polštáře (1), bud’ přímo nebo kontaktem s jinými tepelně vodivými vlákny, přičemž nosník (2) je opatřen kaučukovým materiálem, vyznačující se tím, že tloušťka vrstvy (7) polštáře je menši než tloušťka nosníku (2) a vrstva (7) polštáře je uložena v nosníku (2) tak, aby tepelně vodivá vlákna (4, 5) na obou vnějších stranách lisovacího polštáře (1) vyčnívala nad vrstvu (7) polštáře.

2. Lisovací polštář podle nároku 1, vyznačující se tím, že kaučukový materiál je odolný vůči teplotě alespoň 200 °C.

3. Lisovací polštář podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kaučukový materiál je elastomer.

4. Lisovací polštář podle nároku 3, vyznačující se tím, že elastomer je silikonový elastomer, fluorový elastomer a/nebo fluoro-silikonový elastomer.

-4CZ 296958 B6

5. Lisovací polštář podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že kaučukový materiál má tvrdost v rozsahu od 60 do 85 Shore A.

6. Lisovací polštářpodle nároků 1 až 5, vyznačuj ící se t í m , že vrstva (7) lisovacího polštáře je vložena do nosníku (2) tak, že v něm vyplňuje mezery.

7. Lisovací polštář podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že vrstva (7) lisovacího polštáře je vložena v nosníku středově.

8. Lisovací polštář podle nároků 1 až 7, v y z n a č u j í c í se tí m , že vrstva (7) lisovacího polštáře tvoří 15 až 40 hmotnostních procent hmoty vrstvy polštáře (1), optimálně 20 až 30 hmotnostních procent.

9. Lisovací polštář podle nároků 1 až 8, v y z n a č u j í c í se tí m , že tloušťka lisovacího polštáře (1) činí 0,75 až 3 mm.

10. Lisovací polštář podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že ve vrstvě (7) lisovacího polštáře jsou rozděleny výplňové materiály, jejichž specifická hmotnost je menší než specifická hmotnost kaučukového materiálu.

11. Lisovací polštář podle nároku 10, vyznačující se tím, že výplňové materiály jsou z plynových bublin, prášku a/nebo mikrokuliček.

12. Lisovací polštářpodle nároků 1 až 11, vy z n a č uj í c í se t í m , že ve vrstvě (7) lisovacího polštáře jsou rozděleny tepelně vodivé částice, jejichž specifická tepelná vodivost je vyšší než specifická tepelná vodivost vrstvy (7) lisovacího polštáře.

13. Lisovací polštář podle nároku 12, vyznačující se tím, že tepelně vodivé částice jsou vytvořeny jako prášek a/nebo vlákna z kovu a/nebo uhlíku.

14. Lisovací polštář podle nároků 10 až 13, vyznačující se tím, že podíl v daném případě použitých výplňových materiálů a tepelně vodivých částic činí 10 až 60 hmotnostních procent hmoty vrstvy (7) polštáře.

15. Lisovací polštář podle nároků 1 až 14, vy z n a č u j í c í se tím, že tepelně vodivá vlákna (4, 5) se střídají sem a tam mezi vnějšími stranami lisovacího polštáře (1).

16. Lisovací polštář podle nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že tepelně vodivá vlákna (4, 5) tvoří na vnějších stranách lisovacího polštáře (1) 10 až 40, optimálně 15 až 30 dotykových bodů na centimetr čtvereční.

17. Lisovací polštář podle nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že tepelně vodivá vlákna (4, 5) tvoří na vnějších stranách lisovacího polštáře (1) dotykové body, jejichž plochy zaujímají 15 až 30 % příslušného povrchu lisovacího polštáře (1).

18. Lisovací polštář podle nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že tepelně vodivá vlákna sestávají z kovů, například z mědi, mosazi, hliníku, stříbra nebo z jejich slitin, z uhlíku a/nebo z kombinace kovu a uhlíku.

19. Lisovací polštář podle nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že tepelně vodivá vlákna (3, 4, 5) mají jádrovou nit, která je ovinuta alespoň jedním drátem nebo páskem nebo okolo níž jsou spleteny dráty nebo pásky sestávající z materiálu, jehož specifická tepelná vodivost je větší než specifická tepelná vodivost jádrové nitě.

20. Lisovací polštář podle nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že nosník (2) sestává z tepelně vodivých vláken (3, 4, 5).

21. Lisovací polštář podle nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že vedle tepelně vodivých vláken má další vlákna.

22. Lisovací polštář podle nároku 21, vy z n a č uj í c í se t í m , že další vlákna tvoří syntetická vlákna, která mají odolnost vůči teplotám minimálně 200 °C.

23. Lisovací polštář podle nároků 1 až 22, vyznačující se tím, že vlákna (3, 4, 5) jsou vytvořena jako monofilní, multifdní, pletená vlákna, vláknité příze, lanka, kabely, pásky, nitě, tkané a/nebo vinuté příze.

24. Lisovací polštář podle nároků 1 až 23, v y z n a č u j í c í se t í m , že nosník (2) má elektricky vodivá vlákna, která buď přímo nebo prostřednictvím kontaktu s jinými elektricky vodivými vlákny (3, 4, 5) způsobují elektrickou vodivost mezi vnějšími stranami lisovacího polštáře.

25. Lisovací polštář podle nároku 24, vyznačující se tím, že elektricky vodivá vlákna (3, 4, 5) tvoří alespoň částečně také tepelně vodivá vlákna (3, 4, 5).

26. Lisovací polštář podle nároků 1 až 25,vyznačující se tím, že nosník (2) je vytvořen jako tkanina, pletenina, vláknitá příze, řídká tkanina nebo pletenina.

27. Lisovací polštář podle nároků 1 až 26, vyznačující se tím, že nosník (2) je vytvořen jako tkanina, u níž útkové nitě (3) běží v podstatě rovně a osnovní nitě (4, 5) tvoří vně přečnívající záhyby a tvoří alespoň částečně tepelně vodivá vlákna.

28. Lisovací polštář podle nároku 27, v y z n a č u j í c í se tí m , že útkové nitě jsou k dispozici alespoň v jedné vrstvě.

29. Lisovací polštář podle nároků 1 až 28, vyznačující se tím, že obsahuje vlákna, která mají vybrání, jež vznikla odstraněním nitkovitých podílů, a že materiál vrstvy (7) polštáře vyplní vybrání.

30. Lisovací polštář podle nároku 29, vyznačující se tím, že vybrání vznikla odstraněním jádrové nitě.

31. Lisovací polštář podle nároků 1 až 30, vyznačující se tím, že lisovací polštář (1) má průchozí kanály, které mezi vnějšími stranami lisovacího polštáře jsou otevřené.

32. Lisovací polštář podle nároku 31, vyznačující se tím, že průchozí kanály jsou tvořeny póry.