CZ307401B6 - Způsob kontinuální výroby vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob kontinuální výroby vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů, jehož podstata spočívá v tom, že první odvíjený tenký ohebný materiál a alespoň jeden další odvíjený tenký ohebný materiál, mezi nimiž je nanesena vrstva spojovací hmoty, jsou k sobě přitlačeny průchodem horizontálními přítlačnými válci a následně tvarovány do požadovaného tvaru průchodem soustavou po sobě jsoucích přítlačných válců s osami válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, načež je vytvarovaný vrstvený tenký ohebný materiál tepelně vytvrzen průchodem vytvrzovací zónou. Dalším předmětem vynálezu je zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů, které obsahuje odvíjecí zařízení spodního tenkého ohebného materiálu a alespoň jedno odvíjecí zařízení dalšího tenkého ohebného materiálu se systémem pro nanášení spojovací hmoty, která jsou následována alespoň jedním pásovým dopravníkem s alespoň jedním přítlačným válcem pro vzájemné přitlačení tenkých ohebných materiálů, kde za pásovým dopravníkem je umístěna tvarovací soustava po sobě jdoucích dvojic přítlačných válců s osami dvojic přítlačných válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, za kterou je dále umístěn dopravník s vytvrzovací zónou.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby vrstvených tvarovek nekonečné délky z tenkých ohebných materiálů a zařízení na kontinuální výrobu konvexní, konkávní nebo kombinace konvexní a konkávní podélné tvarovky nekonečné délky z tenkých materiálů.

Dosavadní stav techniky

Výroba tvarovaných dílů z tenkých materiálů se v současné době uskutečňuje v mnoha variantách na principu lisování s matricí nebo patricí případně kombinace obojího, kdy několik vrstev tenkých kusových materiálů dané délky opatřených vhodnou spojovací hmotou, např. lepidlem, se v době do vytvrzení spojovací hmoty dá v lisu relativně snadno tvarovat a po vytvrdnutí spojovací hmoty vzniká tvarovka, většinou pružná, která se po případné deformaci vrací do tvaru nabytého lisováním. Mnoho příkladů takového způsobu výroby tvarovek lze nalézt v oboru zpracování dřeva, kde tenké kusové materiály - dřevěné dýhy jsou opatřeny vrstvou lepidla, vloženy do tvarovacího lisu a po vytvrzení lepidla jsou vyjmuty a již zachovávají tvar daný lisováním. Tato technologie se nazývá lamelování. Vyrábějí se tak lamely postelových roštů, opěráky a sedáky židlí a mnoho dalších výrobků na bázi tzv. tvarových překližek. Využívá se principu posunu tenkých vrstev v ohybech a následné trvalé fixace polohy vrstev pomocí lepidla. Popsaný způsob je diskontinuální, tvarované kusové materiály se vkládají např. do lisu, zde zůstávají po dobu vytvrzení spojovací hmoty stát a poté jsou použitelné jako tvarované materiály, zkráceně tvarovky.

Zásadními nevýhodami takto vyráběných tvarovek je dlouhá doba výroby a nemožnost výroby velmi dlouhých tvarovek, protože délka tvarovky je zde omezena délkou lisu.

Podstata vynálezu

Výše popsané nevýhody řeší způsob kontinuální výroby vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů dle vynálezu a zařízení k provádění tohoto způsobu, které zajišťují kontinuitu procesu tvarování a umožňují vyrábět různě dlouhé tvarovky kontinuálně ve formě nekonečného tvarovaného pásu z vrstev materiálu, který na konci procesu výroby může být krácen dle potřeby na různé požadované délky, přičemž výrobní náklady vztažené na jednotku délky zůstávají stále stejné.

Způsob kontinuální výroby vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů spočívá v tom, že spodní odvíjený tenký ohebný materiál a alespoň jeden další odvíjený tenký ohebný materiál, mezi nimiž je nanesena vrstva spojovací hmoty, jsou k sobě přitlačeny průchodem horizontálními přítlačnými válci a následně tvarovány do požadovaného tvaru průchodem tvarovací soustavou po sobě jdoucích vzájemně protitlakých dvojic přítlačných válců s osami dvojic válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, načež je vytvarovaný vrstvený tenký ohebný materiál vytvrzen průchodem vytvrzovací zónou.

Ve výhodném provedení jsou případné přesahy a nerovnosti vytvrzeného vytvarovaného vrstveného tenkého ohebného materiálu zarovnávány frézováním.

Dalším předmětem vynálezu je zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje

- 1 CZ 307401 B6 odvíjecí zařízení spodního tenkého ohebného materiálu a alespoň jedno odvíjecí zařízení dalšího tenkého ohebného materiálu se systémem pro nanášení spojovací hmoty, která jsou následována alespoň jedním pásovým dopravníkem s alespoň jedním přítlačným válcem pro vzájemné přitlačení tenkých ohebných materiálů, kde za pásovým dopravníkem je umístěna tvarovací soustava po sobě jdoucích přítlačných válců s osami dvojic válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, za kterou je dále umístěn dopravník s vytvrzovací zónou.

V zařízení může být dále s výhodou za vytvrzovací zónou znovu uspořádáno alespoň jedno další odvíjecí zařízení dalšího tenkého ohebného materiálu se systémem pro nanášení spojovací hmoty, která jsou následována alespoň jedním dopravníkem s alespoň jedním přítlačným válcem pro vzájemné přitlačení tenkých ohebných materiálů, kde za dopravníkem je umístěna tvarovací soustava po sobě jdoucích přítlačných válců s osami dvojic válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, za kterou je dále umístěn dopravník s vytvrzovací zónou.

Soustava po sobě jdoucích vzájemně protitlakých dvojic přítlačných válců s osami dvojic válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině je s výhodou uspořádána na pevném tvarovém kopytu.

Pevné tvarové kopyto je s výhodou ve tvaru žlabu s profdem převráceného písmene U s rovným dnem, ve své horní stěně obsahuje otvory, do nichž jsou zespodu umístěny vnitřní přítlačné válce, v bočních stěnách jsou s výhodou otvory, do nichž jsou zevnitř umístěny vnitřní přítlačné kladky, tak aby tyto vnitřní přítlačné dopravníkové prvky vyčnívaly těsně nad povrch na vnější strany pevného tvarového kopyta, kde k hornímu povrchu pevného tvarového kopyta je přitlačována soustava tenkých ohebných materiálů pomocí vnějších přítlačných dopravníkových prvků, tedy vnějších přítlačných válců každý vždy do páru proti vnitřnímu přítlačnému válci a vnějších přítlačných kladek každá vždy do páru proti vnitřní přítlačné kladce.

Pevné tvarové kopyto může mít s výhodou tvar převráceného písmene U s náběhovými patkami tak, aby soustava tenkých ohebných materiálů vytvořila konkávní tvar v horní části a u spodu základny dvě konvexní náběhové patky (převislé okraje). S výhodou jsou pak obsaženy otvory s vnějšími a vnitřními přítlačnými kladkami i v těchto patkách.

Pevné tvarové kopyto je jednodílné nebo vícedílné pro nastavení různých tvarů.

Vytvrzovací zóna s výhodou obsahuje infračervené zářiče.

Zařízení může být s výhodou zakončeno frézkami k zarovnání přesahů tenkých ohebných materiálů a prostředkem pro krácení délky vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů. Prostředkem pro krácení délky vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů může být s výhodou pila.

Systém pro nanášení spojovací hmoty zpravidla obsahuje zásobník a zajišťuje rovnoměrné nanášení spojovací hmoty. Spojovací hmotou je s výhodou lepidlo, například polyuretanové.

Odvíjený tenký ohebný materiál je s výhodou tenká fólie, dřevěná dýha, apod.

Objasnění výkresů

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:

-2 CZ 307401 B6 obr. 1 je schematicky znázorněno zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů dle tohoto vynálezu obr. 2 znázorňuje pevné tvarové kopyto pro výrobu konkávního tvaru vrstvených tvarovek s naznačenými otvory pro přítlačné dopravníkové válce a kladky obr. 3 znázorňuje pevné tvarové kopyto pro výrobu konkávního tvaru vrstvených tvarovek s naznačenými vnitřními přítlačnými dopravníkovými kladkami a válci obr. 4 znázorňuje řez pevným tvarovým kopytem pro výrobu konkávního tvaru vrstvených tvarovek s naznačenými přítlačnými prvky obr. 5 znázorňuje pevné tvarové kopyto pro výrovu konkávního tvaru vrstvených tvarovek s naznačeným přítlakem soustavy tenkých ohebných materiálů pomocí vnějších přítlačných dopravníkových válců a kladek obr. 6 znázorňuje pevné tvarové kopyto pro výrobu konkávního tvaru vrstvených tvarovek s přidruženými konvexními převislými okraji (patkami)

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález bude dále objasněn na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy.

Pro tento příklad provedení je zvolen tenký materiál ve formě fólie o tloušťce cca 1,2 mm. Způsob výroby těchto vrstvených tvarovek využívá zařízení, na jehož začátku se spodní tenký ohebný materiál 1, například spodní fólie, odvíjí z cívky uložené na odvíjecím zařízení 2 a je unášen pomocí pásového dopravníku 3. Další tenký ohebný materiál 4, například další fólie, se zároveň odvíjí z cívky uložené na odvíjecím zařízení 5 a je opatřována nánosem spojovací hmoty, například lepidla pomocí systému pro nános spojovací hmoty 6 a je pomocí přítlačného válce 7 přitlačována ke spodní fólii. Podobně se další tenký ohebný materiál 8, např. fólie odvíjí z cívky uložené na odvíjecím zařízení 9 a je opatřována nánosem lepidla pomocí systému pro nános spojovací hmoty 10 a je pomocí přítlačného válce 11 přitlačována k tenkým ohebným materiálům 1 a 4, tedy spodním vrstvám fólií. Soustava 18 tenkých ohebných materiálů fólií s ještě nevytvrzeným lepidlem je posouvána na pevné tvarové kopyto 12, které je zevnitř opatřeno sadou vnitřních přítlačných válců 35 a vnitřních bočních přítlačných tvarovacích kladek 36, které jen nepatrně vystupují nad rovinu pevného tvarového kopyta 12, které může být jednodílné pro jeden tvar, nebo vícedílné pro nastavení několika tvarů. Shora a ze stran je soustava 18 tenkých ohebných materiálů přitlačována horními přítlačnými válci 13 a bočními přítlačnými tvarovacími kladkami 14, které kontinuálně přitlačují pohybující se soustavu 18 tenkých ohebných materiálů fólií k pevnému tvarovému kopytu 12 a vytvoří tak konkávní tvar. Pokud je vyžadována kombinace s konvexním tvarem, je opačného tvaru dosaženo sestavou bočních tvarovacích a rovinných přítlačných tvarovacích kladek 15, které jsou zevnitř podpírány pokračováním protilehlé sady vnitřních bočních přítlačných tvarovacích kladek 36. Hotový tvar je unášen diskovým a kladkovým dopravníkovým systémem 17 do vytvrzovací zóny 16 pro vytvrzování lepidla, kde je vytvrzením tvar fixován.

Na takto zafixovaný tvar lze pomocí obdobného systému nalepovat další tenký ohebný materiál 19 a 23, např. fólie, které se odvíjí z cívek na odvíjecích zařízeních 20 a 24, je na ně nanášeno lepidlo pomocí systému 21 a 25 pro nanášení spojovací hmoty, posléze jsou přitlačeny pomocí přítlačných válců 22 a 26 k vrstvené tvarovce. Tvarovka se opírá o pevné tvarové kopyto 27 s podpůrnými válci a tvarovacími kladkami, na které jsou přitlačovány horní přítlačné válce 29 a přítlačné tvarovací kladky 28 a 30. Následuje vytvrzovací zóna pro vytvrzení lepidla 31, kterou je tvarovka unášena diskovým a kladkovým dopravníkem 32 s horními přítlačnými válci 33. Celý systém z pozic 19 až 33 lze instalovat vícekrát za sebou pro dosažení většího počtu vrstev fólií.

-3CZ 307401 B6

Pro zarovnání případných přesahů a nerovností slouží frézky 34, umístěné na obou bocích stroje. Výsledný nekonečný tvarovkový pás lze krátit na libovolnou délku např. pilou.

Pro další příklad provedení je zvolen tenký materiál ve formě dřevěné dýhy o tloušťce cca 1,5 mm. Dýhy jsou navinuty na cívky. První cívka je umístěna do odvíjecího zařízení 2 odkud se spodní tenký ohebný materiál 1, v tomto příkladném provedení dýha, dostává na hnaný pásový dopravník 3. Druhá cívka je umístěna v odvíjecím zařízení 5 odkud se další tenký ohebný materiál 4, například opět dýha, odvíjí přes systém pro nanášení spojovací hmoty 6, např. polyuretanového lepidla, a pomocí přítlačného válce 7 je přitlačována na spodní tenký ohebný materiál 1, například dýhu, která je unášena pásovým dopravníkem 3. Stejným způsobem je umístěna třetí cívka na odvíjecím zařízení 9, ze kterého se dýha odvíjí přes systém pro nanášení spojovací hmoty 10, např. polyuretanového lepidla, a pomocí přítlačného válce 11 je přitlačována na soustavu 18 tenkých ohebných materiálů 1 a 4, v tomto příkladném provedení dýh, která je unášena pásovým dopravníkem 3. Celá soustava 18 tenkých ohebných materiálů, zde dýh, se dostává na pevné tvarové kopyto 12, které je zevnitř opatřeno vnitřními přítlačnými válci 35 a vnitřními bočními přítlačnými tvarovacími kladkami 36, viz obr. 2 až 4, které nepatrně vystupují nad rovinu pevného tvarového kopyta 12 a umožňují tak hladký pohyb soustavy 18 tenkých ohebných materiálů, zde dýh, pomocí přítlačných válců 13 a bočních přítlačných tvarovacích kladek 14, viz obr. 5. Umístěním bočních přítlačných tvarovacích kladek 14 výhodně za sebou dochází při pohybu soustavy 18 tenkých ohebných materiálů k jejich tvarování podle tvaru pevného tvarového kopyta 12, čímž je vytvořen konkávní tvar. Převislé okraje soustavy 18 tenkých ohebných materiálů jsou v případě potřeby tvarovány konvexně opět sadou bočních tvarovacích a rovinných přítlačných kladek 15, výhodně umístěných za sebou. Tím dojde ke kombinaci konkávního a konvexního tvaru na jedné nebo obou stranách pevného tvarovacího kopyta 12., viz obr. 6. Výsledný tvar je unášen diskovým a kladkovým dopravníkem 17 do vytvrzovací zóny 16 pro vytvrzování lepidla, kde je tvar fixován.

Na takto zafixovaný tvar je možné potom opět nalepit další dýhu tenký ohebný materiál 19, například dýhu, která se odvíjí z cívky umístěné v odvíjecím zařízení 20 přes systém pro nanášení spojovací hmoty 21. např. polyuretanového lepidla, a je přitlačována přítlačným válcem 22 na horní plochu tvarovky. Podobným způsobem je nalepována další vrstva, kdy další tenký ohebný materiál 23, například dýha se odvíjí z odvíjecího zařízení 24 přes systém pro nanášení spojovací hmoty 25, např. polyuretanového lepidla, a pomocí přítlačného válce 26 je přitlačována na horní plochu tvarovky. Odtud se dostává na pevné tvarové kopyto 27 shodného tvaru s pevným tvarovým kopytem 12 opatřené sadou válců a tvarovacích kladek s mírným přesahem nad povrch pevného tvarovacího kopyta 27. Horní přítlačné válce 29 a boční přítlačné tvarovací kladky 28 výhodně umístěné za sebou vytvarují nově nalepené vrstvy do konkávního a případně dál boční tvarovací a rovinné kladky 30 do konvexního tvaru. Pomocí diskového a kladkového dopravníku 32 s přítlačnými válci a kladkami 33 je tvarovka unášena do vytvrzovací zóny 31, kde je výsledný tvar fixován. Pro zarovnání přesahů a dosažení požadovaných rozměrů jsou na konci stroje po bocích umístěny zarovnávací frézky 34. V případě tohoto příkladu získáme nekonečný tvarovaný pás, tvarované vrstvené dřevo, o tloušťce necelých 8 mm. V případě požadavku více vrstev lze zopakovat postup dle pozic 19 až 33 několikrát.

Průmyslová využitelnost

Vrstvená tvarovka vyráběná pomocí tohoto vynálezu nalezne uplatnění především ve stavebnictví, např. při výrobě nosníků, podlahových prvků, panelů apod., kde se s výhodou dá využít možnost poskytování různých délek tvarovky při neměnných výrobních nákladech a její mechanická pevnost. Tvarovky tohoto typu lze používat i ve výrobě nábytku, interiérových a exteriérových prvků, v automobilovém průmyslu a pak všude tam, kde se vyžadují velké délky tvarovek a dosud používanými způsoby takovou tvarovku vyrobit nelze. Pro výrobce tvarovek je stroj podle tohoto vynálezu dále výhodný svou vysokou eťektivitou kontinuální výroby, neboť

-4 CZ 307401 B6 tímto způsobem je možné vyrábět tvarovky rychlostí vysoko přesahující 60 m/min, což je při diskontinuálním způsobu prakticky nedosažitelné.

Claims (36)

1. Způsob kontinuální výroby vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů, vyznačující se tím, že první odvíjený tenký ohebný materiál a alespoň jeden další odvíjený tenký ohebný materiál, mezi nimiž je nanesena vrstva spojovací hmoty, jsou k sobě přitlačeny průchodem horizontálními přítlačnými válci a následně tvarovány do požadovaného tvaru průchodem soustavou po sobě jdoucích přítlačných válců s osami válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, načež je vytvarovaný vrstvený tenký ohebný materiál tepelně vytvrzen průchodem vytvrzovací zónou.

2. Způsob kontinuální výroby vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že případné přesahy a nerovnosti vytvrzeného vytvarovaného vrstveného tenkého ohebného materiálu jsou zarovnány frézováním.

3. Zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů, vyznačující se tím, že obsahuje odvíjecí zařízení spodního tenkého ohebného materiálu a alespoň jedno odvíjecí zařízení dalšího tenkého ohebného materiálu se systémem pro nanášení spojovací hmoty, která jsou následována alespoň jedním pásovým dopravníkem s alespoň jedním přítlačným válcem pro vzájemné přitlačení tenkých ohebných materiálů, kde za pásovým dopravníkem je umístěna tvarovací soustava po sobě jdoucích dvojic přítlačných válců s osami dvojic přítlačných válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, za kterou je dále umístěn dopravník s vytvrzovací zónou.

4. Zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů podle nároku 3, vyznačující se tím, že za vytvrzovací zónou je znovu uspořádáno alespoň jedno další odvíjecí zařízení dalšího tenkého ohebného materiálu se systémem pro nanášení spojovací hmoty, která jsou následována alespoň jedním dopravníkem s alespoň jedním přítlačným válcem pro vzájemné přitlačení tenkých ohebných materiálů, kde za dopravníkem je umístěna tvarovací soustava po sobě jdoucích dvojic přítlačných válců s osami dvojic přítlačných válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině, za kterou je dále umístěn dopravník s vytvrzovací zónou.

5. Zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že soustava po sobě jdoucích vzájemně protitlakých dvojic přítlačných válců s osami dvojic přítlačných válců postupně odkláněnými od horizontální roviny, nebo přikláněnými k horizontální rovině je uspořádána na pevném tvarovém kopytu.

6. Zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů podle kteréhokoli z nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že vytvrzovací zóna obsahuje infračervené zářiče.

7. Zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů podle kteréhokoli z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že je zakončeno frézkami pro zarovnání přesahů tenkých ohebných materiálů a prostředkem pro krácení délky vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů.

-5CZ 307401 B6

8. Zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů podle kteréhokoli z nároků 3 až 7, vyznačující se tím, že systém pro nanášení spojovací hmoty obsahuje zásobník a spojovací hmotou je lepidlo, výhodně polyuretanové.

9. Zařízení na kontinuální výrobu vrstvených tvarovek z tenkých ohebných materiálů podle kteréhokoli z nároků 3 až 8, vyznačující se tím, že odvíjený tenký ohebný materiál je s výhodou tenká fólie, dřevěná dýha, apod.

3 výkresy

Seznam vztahových značek

1 - Spodní tenký ohebný materiál

2 - Odvíjecí zařízení

3 - Pásový dopravník

4 - Další tenký ohebný materiál

5 - Odvíjecí zařízení

6 - Systém pro nanášení spojovací hmoty

7 - Přítlačný válec

8 - Další tenký ohebný materiál

9 - Odvíjecí zařízení

10 - Systém pro nanášení spojovací hmoty

11 - Přítlačný válec

12 - Pevné tvarové kopyto

13 - Horní přítlačné válce

14 - Boční přítlačné tvarovací kladky

15 - Boční tvarovací a rovinné přítlačné kladky

16 - Vytvrzovací zóna

17 - Dopravník

18 - Soustava tenkých ohebných materiálů

19 - Další tenký ohebný materiál

20 - Odvíjecí zařízení

21 - Systém pro nanášení spojovací hmoty

22 - Přítlačný válec

23 - Další tenký ohebný materiál

24 - Odvíjecí zařízení

25 - Systém pro nanášení spojovací hmoty

26 - Přítlačný válec

27 - Pevné tvarové kopyto

28 - Boční přítlačné tvarovací kladky

29 - Horní přítlačné válce

30 - Boční tvarovací a rovinné kladky

31 - Vytvrzovací zóna

32 - Dopravník

33 - Horní přítlačný válec

34 - Frézka

35 - Vnitřní přítlačné válce

36 - Vnitřní boční přítlačné tvarovací kladky