CZ32506U1

CZ32506U1 - Sendvičový panel se zlepšenými mechanickými vlastnostmi

Info

Publication number: CZ32506U1
Application number: CZ2018-35503U
Authority: CZ
Inventors: Lucia Haraslínová; Vítězslav Gaja; Alena Capíková; Marek Polášek
Original assignee: Klastr českých nábytkářů, družstvo
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2019-01-30

Description

Sendvičový panel se zlepšenými mechanickými vlastnostmi

Oblast techniky

Technické řešení se týká sendvičového panelu pro konstrukční účely ve stavebnictví, nábytkářství a v dalších oblastech.

Dosavadní stav techniky

Sendvičové panely se používají v různých oblastech průmyslu, jako je stavebnictví, nábytkářství, v dopravě a přepravě a v dalších odvětvích průmyslu.

Často pro nejrůznější účely používají tzv. desky OSB jako je například představeno v CN205989393U. Jsou to desky vyráběné technologií lepení orientovaných dřevěných třísek ve zpravidla třech vrstvách. Ve krajních vrstvách jsou třísky orientovány podélným směrem, ve vrstvě uprostřed jsou orientovány příčným směrem. Desky mají mechanicko-lyzikální parametry dřeva a neobsahují přirozené vady rostlého dřeva (suky, praskliny apod.). Velikost třísek v povrchové vrstvě umožňuje vyniknout struktuře a vzhledu přírodního dřeva.

Patentový spis RU2440891 (C2) představuje vícevrstvé sendvičové panely s OSB deskami proložené pěnovým polystyrenem a pružným prvkem, který spočívá v pružných polštářcích opatřených vstupem a vypouštěcím kanálem pro pracovní tekutinu. Panely jsou konstrukčně složité.

Mechanické charakteristiky případně akustické vlastnosti komerčně vyráběných desek, jako jsou například pevnost nebo modul pružnosti v ohybu, jsou často nedostatečné.

Cílem technického řešení je představit víceúčelový sendvičový panel, který by měl lepší mechanické vlastnosti než desky známé ze stavu techniky.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje sendvičový panel se zlepšenými mechanickými vlastnostmi podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z pěti vrstev dýh provedených jako dýhový list nebo jako vrstva z dýhových odřezků z buku, přičemž po obou stranách panelu jsou mezi vnějšími vrstvami dýhy a sousedními vnitřními vrstvami dýhy uspořádány vrstvy skelné tkaniny, přičemž všechny vrstvy jsou vzájemně slepeny lepidlem.

Ve výhodném provedení mají vrstvy dýh tloušťku 1,5 mm a vrstvy skelné tkaniny mají gramáž 163 g/m², plátnovou vazbu, silanovou povrchovou úpravu, osnovní niť 12,0/cm a útkovou niť 11,4/cm.

V jiném výhodném provedení vrstvy jsou skelné tkaniny uspořádány i mezi druhou vrstvou a třetí vrstvou respektive mezi třetí vrstvou a čtvrtou vrstvou dýhy.

V dalším výhodném provedení je lepidlo vhodné pro lepení porézních materiálů, určené pro lepení za studená a je na bázi jednosložkového polyuretanu, neobsahuje rozpouštědla, vytvrzuje se vzdušnou vlhkostí, s minimální pracovní teplotou 10 °C, otevřenou dobou 45 min, dobou stlačení při 20 °C 2 až 3 hodiny a spotřebou 100 až 200 g/m².

Objasnění výkresů

- 1 CZ 32506 U1

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje řez prvním provedením sendvičového panelu se zlepšenými mechanickými vlastnostmi podle technického řešení, obr. 2 představuje řez druhým provedením sendvičového panelu podle technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je řez prvním provedením sendvičového panelu 1 se zlepšenými mechanickými vlastnostmi podle technického řešení, kde je vidět, že se jedná o sendvičový panel skládající se z několika vrstev dýh 2 a vrstev skelné tkaniny 3 vzájemně slepených a tvořících vyztuženou překližovanou desku.

Uspořádání vrstev 2, 3 sendvičového panelu 1 popisováno od spodu je následující:

Nejspodnější vnější vrstva dýh 2a je provedena jako dýhový list nebo jako vrstva z dýhových odřezků z buku o tloušťce cca 1,5 mm. Na ní je uspořádaná spodní vrstva 3a skelné tkaniny 3, na ni jsou uspořádány tři vrstvy dýh 2b, 2c, 2d provedené jako dýhové listy nebo vrstvy z dýhových odřezků z buku opět o tloušťce cca 1,5 mm. Následuje horní vrstva 3b skelné tkaniny 3 a na ní je uspořádána vrchní vnější vrstva 2e provedená jako dýhový list nebo vrstva z dýhových odřezků z buku o tloušťce cca 1,5 mm.

Sendvičový panel 1 je tedy z hlediska uspořádání vrstev symetrický, tzn., že jak seshora, tak zespodu sendvičového panelu 1 je uspořádaná vždy jedna vrstva dýhy 2, na jejíž vnitřní straně je uspořádána vrstva 3 skelné tkaniny a uprostřed tloušťky sendvičového panelu 1 jsou uspořádány tři vrstvy dýh 2. Jde tedy o pětivrstvou překližku s vloženými dvěma vrstvami skelné tkaniny 3. Celková tloušťka sendvičového panelu 1 je 9±2 mm.

Na obr. 2 je řez druhým provedením sendvičového panelu 1 se zlepšenými mechanickými vlastnostmi podle technického řešení. Jedná se o variantu sendvičového panelu 1 s vrstvou skelné tkaniny 3 vloženou mezi každé dvě sousední vrstvy dýh 2, jak je zobrazeno na obr. 2. Tloušťka každé z vrstev dýh 2 je opět 1,5 mm.

Jedná se tedy o pětivrstvý sendvičový panel 1, kdy je mezi sousední vrstvy dýh 2 vložena skelná tkanina 3.

Jako výztužný materiál je tedy v obou provedeních použita skelná tkanina 3 o následujících parametrech:

gramáž 163 g/m², plátnová vazba, silanová povrchová úprava, osnovní niť 12,0/cm, útková niť 11,4/cm.

Pro slepení dýhových listů 2 a skelné tkaniny 3 musí být použito lepidlo vhodné pro lepení porézních materiálů s dostatečně dlouhou otevřenou dobou a určené pro lepení za studená, nebo obdobné lepidlo následujících vlastností:

na bázi jednosložkového polyuretanu, neobsahující rozpouštědla, vytvrzuje se vzdušnou vlhkostí, s minimální pracovní teplotou cca 10 °C, otevřená doba cca 45 min,

-2CZ 32506 U1 doba stlačení při 20 °C cca 2 až 3 hodiny, spotřeba 100 až 200 g/m².

Standardně jsou sendvičové panely 1 vyráběny o rozměrech 1250 x 2500 mm a tloušťce 9 mm. Vyráběné rozměry však mohou být odlišné dle potřeby a způsobu použití finálního výrobku. Tloušťka se může lišit podle tloušťky užitých dýhových listů a počtu jejich vrstev.

Sendvičový panel 1 je proveden bez povrchové úpravy, ovšem je vhodný pro širokou škálu finálních úprav povrchu dle potřeby na estetické působení výrobku v prostoru instalace, nebo potřeby zvýšení odolnosti.

Dle principů výroby překližováných materiálů je každá vrstva dýhových listů o 90° otočena vůči vrstvám sousedním. Před lepením jsou dýhové listy klimatizovány uložením na místě zpracování, či v prostoru s obdobnými parametry vnitřního prostředí po dobu nejméně 24 hodin. Dýhové listy jsou naformátovány na potřebný rozměr tak, aby bylo možno vyskládat jednotlivé vrstvy podélného i příčného směru s nadmírou vůči finálním rozměrům sendvičové desky ve všech směrech min. 2 cm.

Skelná tkanina 3 je nastříhána na potřebné rozměry tak, aby pokryla plochu 2500 mm x 1250 mm (případně jiný rozměr) s mírným přesahem, jenž je následně odstraněn při závěrečném formátování.

Nanášení lepidla a vkládání do jednoetážového lisu se provádí následujícím způsobem:

provede se nanesení nej spodnější vnější vrstvy 2a dýhy lepidlem, následuje položení skelné tkaniny 3a, další vrstva dýhy 2b, tedy kolmá, jez jedné strany nanesena lepidlem a opět uložena na skelnou tkaninu 3a, další dvě vrstvy dýhy 2b, 2c jsou postupně na jednu stranu naneseny lepidlem a přiloženy ke slepenému polotovaru, čtvrtá vrstva dýhy 2d je nanesena lepidlem z obou stran, provede se uložení druhé vrstvy skelné tkaniny 3b na polotovar, nanesení lepidla na poslední vnější vrstvu dýhy 2e a uložení na polotovar.

Při nanášení lepidla je nutno postupovat podle technického listu a aplikačních informací daného výrobce. Například, pokud je použito lepidlo ICEMA R145/31, je velikost nánosu cca 120 g/m²při lepení dýhy na skelnou tkaninu a cca 160 g/m² při slepování dvou dýh, nebo lepidlo obdobných vlastností, viz výše. K nanášení lepidla je použita zubová stěrka. Lze použít i jiné způsoby nanášení podle vybavenosti výroby a možností použitého lepidla.

Soubor dýhových listů a skelných textilií je následně vložen do lisu s proložením fólií proti slepení dýhových listů s lisovacími plochami zařízení. Lis není vyhříván, lisovací tlak 0,8 MPa působí po dobu tří hodin nebo dle technického listu lepidla. Je možno lisovat více sendvičových desek zároveň. V takovém případě se provede oddělení jednotlivých desek navzájem pomocí folie. Je nutno dodržet přesné lícování sousedních desek tak, aby byl vyvozen dostatečný tlak na celou plochu každé desky včetně jejich okrajových částí. Při snižující se teplotě pod standardních 20 °C např. nevyhřívaná výrobní hala v zimním období je nutno adekvátně prodloužit lisovací dobu.

Po uplynutí požadované doby lisování po vyjmutí z lisu jsou desky uloženy ve vodorovné pozici pro zabránění deformaci a tvorbě povrchových trhlin vlivem vysychání povrchu a pro umožnění vytvrdnutí lepidla a vytvoření pevného lepeného spoje. Dochází také k odstranění vnitřního pnutí způsobeného tlakem, teplotou a vlhkostí. Tato aklimatizace musí trvat nejméně 24 hodin.

-3 CZ 32506 U1

Po této době je možno přistoupit k formátování desek na konečný rozměr, uskladnění opět v pozici „na ležato“ a následné expedici. Finální tvrdosti je dosaženo cca po 3 dnech od vyjmutí z lisu.

Podle ČSN EN 310 bylo zjištěno, že panel vyrobený s textilním armováním vykazuje až o 51 % vyšší pevnost v ohybu, než komerčně vyráběné panely. Vyšší pevnost i modul pružnosti v ohybu je pro směr vláken dřeva povrchových vrstev podélně s delší stranou desky, než v případě příčné orientace. Smyková pevnost podle ČSN EN 314-1 je pro vzorky s vrstvou skelné tkaniny asi dvakrát vyšší, než pro referenční vzorky.

Průmyslová využitelnost

Sendvičové panely se zlepšenými mechanickými vlastnostmi lze použít jako konstrukční prvek ve stavebnictví, nábytkářství, v dopravě a přepravě a v dalších odvětvích průmyslu jako je například obalový průmysl, design v interiéru i exteriéru.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims

1. Sendvičový panel se zlepšenými mechanickými vlastnostmi, vyznačující se tím, že sestává z pěti vrstev dýh (2a, 2b, 2c, 2d, 2e) provedených jako dýhový list nebo jako vrstva z dýhových odřezků z buku, přičemž po obou stranách panelu jsou mezi vnějšími vrstvami dýhy (2a, 2e) a sousedními vnitřními vrstvami dýhy (2b, 2d) uspořádány vrstvy (3a, 3b) skelné tkaniny (3), přičemž všechny vrstvy (2, 3) jsou vzájemně slepeny lepidlem.

2. Sendvičový panel podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvy dýh (2) mají tloušťku 1,5 mm a vrstvy (3) skelné tkaniny mají gramáž 163 g/m², plátnovou vazbu, silanovou povrchovou úpravu, osnovní niť 12,0/cm a útkovou niť 11,4/cm.

3. Sendvičový panel podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvy (3c, 3d) skelné tkaniny (3) jsou uspořádány i mezi druhou vrstvou (2b) a třetí vrstvou (2c), respektive mezi třetí vrstvou (2c) a čtvrtou vrstvou (2d), dýhy (2).

4. Sendvičový panel podle nároku 1, vyznačující se tím, že lepidlo je vhodné pro lepení porézních materiálů, určené pro lepení za studená, a je na bázi jednosložkového polyuretanu, neobsahuje rozpouštědla, vytvrzuje se vzdušnou vlhkostí, s minimální pracovní teplotou 10 °C, otevřenou dobou 45 min, dobou stlačení při 20 °C 2 až 3 hodiny a spotřebou 100 až 200 g/m².