FI59217C - Foerfarande foer framstaellning av en med ett polyuretangummiskikt belagd vals - Google Patents

Description

R3SFH [ft] (11)KUULUTUSJULKAISU r Q Ο 1 η J ' ' UTLÄGGNINGSSKRIFT ° ~ ^ 1 ' C tontti ay.Hui.-fcty 10 07 1901

Patent meddelat (51) Kv.ik-Wci.3 B 30 B 3/00, F 16 C 13/00 SUOMI—FINLAND (21) m«ttthtkw*u.-ρκμομμιχγ* 652/69 (22) Hakamltpilv·—Anafiki«lng*4«g 01+.03.69 (23) AlkuptWt—GltUfhattdtg 0U.03.69 (41) Tullut JuIMmM — SIMt offMtllf 05.09.70 . . (441 ΝΙΜΜμΙρμοα ja kuuUulkaisun pvm. — n

Patents och raglataratyralaan ' ' AnsBIcu uthgd och utUkrlfMn puMIcarad 31.03.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuo+kau» —B«|trd pr+orltat (71) Yamauchi Rubber Industry Co., Ltd., No. 7» Shodaitajika 2-chome, Hirakata-shi, Osaka, Japani-Japan(JP) (72) Yasuo Fukuyama, Hirakata-shi, Osaka, Yosuke Okada, Hirakata-shi,

Osaka, Japani-Japan(JP) (7I+) Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä polyuretaanikumikerroksella päällystetyn telan valmistamiseksi - Förfarande för framställning av en med ett polyuretangummi-skikt belagd vais

Keksintö koskee menetelmää polyuretaanikumikerroksella päällystetyn telan valmistamiseksi, jolloin urilla varustettua jäykkää metallista keernaa pyöritetään kyllästetyn säikeen kiertämiseksi keernan ympärille tasaiseksi säiekerrokseksi, jonka jälkeen säiekerroksen päälle valetaan polyuretaanikumikerros ja lopuksi hiotaan se.

Polyuretaanikumilla päällystettyä telaa käytetään paperi-, tekstiili-, rauta- ja terästeollisuudessa jne. Totunnaisilla telakeernoilla, erikoisesti suurikokoisilla telakeernoilla, jotka melkein yksinomaan on kustannussyistä valmistettu valuraudasta, tiedetään olevan määrättyjä haittoja, kuten haurautta materiaalissa ja pinnassa pieniä reikiä, joiden olemassaolo lisää sideaineen kerroksessa vaahdon muodostumista pienentäen täten sidos-lujuutta telan ja polyuretaanikumikerroksen välillä.

Muitakin kuin valurautakeernoja on käytössä, kuten ruostumatonta terästä tai pronssia tai alumiinia olevia telakeernoja. Näillä telakeernoilla on suurempi lujuus ja ne ovat muutenkin parerr.- 2 59217 pia kuin valurautakeernat, eikä niissä ole pinnassa esiintyviä pieniä reikiä. Suuren kemikaalienkestävyytensä vuoksi esiintyy niissä kuitenkin heikkoa kiinnittymistä polyuretaanikumikerrok-seen. Polyuretaanikumin lujuus sekä myös kulumis- ja repeämis-kestävyys on suuri. Lujuus on tavallisesti suurempi kuin valuraudasta, ruostumattomasta teräksestä, pronssista, alumiinista jne. valmistetun telakeernan ja polyuretaanikumin välisen sidoksen lujuus, ja kun tällainen polyuretaanikumikerroksella päällystetty tela toimii suuren kuormituksen alaisena ja suurella kierrosnopeudella, polyuretaanikumikerros pyrkii repeilemään irti telakeernasta ennenkuin polyuretaanikerros murtuu.

Näiden haittojen syiden poistamiseksi on tehty mm. seuraa-vat yritykset: (1) Käytetään telakeernaa, jossa on karhea pinta.

(2) Muodostetaan kovakumipinta telakeernalle.

Yllämainittu menetelmä (1) päättyi epäonnistumiseen, koska karhea pinta oli taipuvainen lisäämään vaahdon muodostumista sideaineen kerrokseen ja aiheutti kerroksen repeilyä.

Menetelmä (2) päättyi myöskin epäonnistumiseen, koska valettaessa polyuretaanikumia kovakumikerrokselle todettiin äärimmäisen vaikeaksi käyttää muottiinvalua sellaisen polyuretaaniker-roksen muodostamiseksi, joka lujuudeltaan vastaa kovakumin kerrosta. Lisäksi molempien kerrosten lujuuksien välinen suuri ero tekee mahdottomaksi sitoa kovakumikerros polyuretaanikumikerrok-seen siten, ettei polyuretaanikumikerros repeile irti toimittaessa suuren kuormituksen ja suuren pyörintänopeuden alaisena.

Kuten edellä tuli todetuksi, molemmat ylläolevat menetelr mät (1) ja (2) on havaittu kelvottomiksi yritettäessä saavuttaa menestyksellisiä tuloksia.

Tämän keksinnön tarkoitusperänä on saada aikaan menetelmä parannetun polyuretaanikumilla päällystetyn telan valmistamiseksi, joka on vailla päällyskerroksen irtirepeilyä telakeernasta, toimittaessa suuren kuormituksen ja suuren pyörimisnopeuden alaisena.

Lisätarkoitusperänä on aikaansaada menetelmä, jolla poly-uretaanikumitela voidaan valmistaa pienemmin kustannuksin säästämällä polyuretaanikumin paksuutta, koska kustannukset kasvavat säiekerroksen paksuuden myötä.

Keksinnölle on tunnusomaista, että edullisesti Lasikuitua oleva säie kyllästetään kuumassa kovettuvalla hartsilla ,ja että 3 59217 säie saatetaan keernaa pyöritettäessä kehän ympäri ulottuviin uriin muodostamaan tasaisen, lujan alustan kumikerroksen kiinnittämiseksi siihen. On myös edullista lisätä säiekerrokseen si-dosainetta ennen kumikerroksen valamista päälle. Lisäksi säie kelataan keernalle jännityksen alaisena.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavan piirustuksen avulla, jossa kuvio 1 esittää poikkileikkauspiirroksena,kuinka säie kiinnitetään kelaamalla telakeernan ympärille, kuvio 2 on telan ja valumuotin pystyleikkaus, kuvio 3 on telan pitkittäisleikkaus, ja kuvio H esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon telaa osittain poikkileikattuna.Kuvion 1 telakeerna 1 on valmistettu sellaisista metalleista kuin valuraudasta, ruostumattomasta teräksestä, pronssista, alumiinista jne. Telakeerna 1 pyörii vastaanottaakseen kelauksessa säikeen 4, joka on esim. lasikuitua, nailonia, polyesteriä, tms., ja jonka kuidut on täysin kyllästetty kuumassa kovettuvilla hartseilla, kuten epoksilla, polyesterillä, diallyyliftalaatilla jne. kastamalla säie liuokseen 5. Keernan 1 ympärille muodostuu täten halutun paksuinen säiekerros 2. Sitten tela asetetaan ennen tai jälkeen kuumassa kovettuvan hartsin kovettumista ja mahdollista pinnan viimeistelyä ja kun mahdollisesti on vielä levitetty sideainetta 6 pinnalle, paikoilleen valumuottiin 7 kuvion 2 mukaisesti. Sen jälkeen polyuretaanihartsi kaadetaan muottiin siten, että polyure-taanikerros 3 muodostuu telan ympärille.

Seuraavissa esmerkeissä selvitetään lisää, kuinka keksinnön tela on valmistettu.

Esimerkki 1

Polyuretaanikumilla päällystetty tela valmistettiin seu-raavista materiaaleista:

Valurautatelakeerna: 2 metriä pitkä ja 600 mm:n halkaisija, (yleisesti suositellaan pituus/halkaisija-suhde pienemmäksi kuin 5).

_c Vääristymiskoestus 1 x 10 , maksimi.

Ura leikattu kehän ympäri 2,5 mm:n välein.

Säie: 9 ^u:n lasikuidusta valmistettu lasisäie, lasikui tu on etukäteen käsitelty Volan-imeytyksellä.

* 5921 7

Kuumassa kovettuva hartsi:

Epoksihartsi (seosliuos, jossa on 100 osaa Shell Oil Co.:n "Epikote® 815" ja 10 osaa trieteenitetramiiniä).

Kuten kuviossa 1 on esitetty, telakeernalle 1 kelataan säie 4, joka on kyllästetty epoksihartsilla, jolloin säikeen painon suhde hartsin painoon oli 2:1. Kelaus suoritetaan 10 kp:n paineen alaisena, kunnes säiekerros 2 saavuttaa 4 mm:n paksuuden. Sen jälkeen säiekerroksella varustettu tela asetettiin valumuottiin, joka on suunniteltu siten, että valun jälkeen säiekerroksen päällä on 25 mm paksu polyuretaanikumikerros. Muotin ja telan väliseen tilaan kaadetaan polyuretaanielastomeeri-valuliuosta, vaahdonestoliuosta, jossa on 100 osaa Dupont’in valmistamaa "Adiprene® L-100” ja 12 osaa metyleenibisco-O-kloro-aniliinia . Ja sen jälkeen kun valu oli kovetettu kuivausproses-silla 10 tunnin ajan 100 °C lämpötilassa, se jäähdytettiin nor-maalilämpötilaan ja irroitettiin muotista, ja pinta tasoitettiin tahkoamalla, kunnes valmiin telan polyuretaanikumikerros 3 oli 20 mm paksu.

Polyuretaanikumilla päällystetty tela todettiin kestävän käyttöä normaalilämpötilassa 240 kg/cm kuormituksen ja 100 r/min pyörimisnopeuden alaisena. Polyuretaanikumilla päällystetty nor-maalitela, jossa polyuretaanikumikerros kiinnittyy suoraan tela-keernaan isosyanaattityyppisellä sideaineella ilman hartsikyl-lästeistä säiekerrosta, osoitti kumikerroksen irtirepeilyä, kun sitä käytettiin 160 kg/cm kuormituksella kaikkien muiden olosuhteiden ollessa samat kuin yllä mainitut.

Esimerkki 2

Polyuretaanikumilla päällystetty tela valmistettiin seu-raavista materiaaleista:

Valurautainen telakeerna: 2 metriä pitkä, halkaisija 300 mm.

-6 -4

Taivutuskokeen maksimialue 1 x 10 ...1 x 10

Kehällä olevan ruuvikierreuran kierteennousu 1...6 mm.

Säie: Nitto Bo, Ltd.:n valmistama lasisäie, joka on val mistettu lasikuidusta "GYR-60-FWE".

Kuumassa kovettuva hartsi:

Epoksihartsi Cseosliuos, jossa on 100 osaa "Araldite GY

2 50 :tä", 80 osaa happoanhydridi-kovetinta',HhPA'' (Hexa- hydrophtalic Anhydride) ja 2 osaa kiihdytintä tertiääristä ... , ^ amiinia 1 BDKA,! (Benzyldimethylamine) ).

5 59217

Yllä mainitulla tavalla valmistetulle valurautakeernalle kelataan säie 4, joka on kyllästetty hartsilla 5 säikeen ja hartsin painosuhteiden ollessa 40:60...80:20, kelaamissuunnan kaltevuuden ollessa 50°. Kelaamissuuntaa vaihdetaan vuorotellen kerros kerroksen jälkeen, ja kelaaminen suoritetaan 10 kp:n paineen alaisena. Kelausta jatkettiin, kunnes säiekerros saavutti 2...5 mm:n paksuuden. Sen jälkeen telan säiekerros kovetettiin kuumennusprosessilla 4 tunnin ajan 100 °C:ssa, 5 tunnin ajan 150 °C:ssa, siis yhteensä 9 tunnin ajan, ja sitten säiekerros 2 tasoitettiin sorvilla sileän pinnan aikaansaamiseksi. Sitten puolivalmisteinen tela asetettiin pystyyn ja pinnalle levitettiin isosyanaattiperustaista sideainetta 6 ja pantiin valumuottiin. Välitila täytettiin polyuretaanielastomeerilla samalla tavalla, kuin esimerkissä 1 esitettiin ja kovetettiin kuumennusprosessilla 5 tunnin ajan 100 °C:ssa. Pinta viimeisteltiin esimerkissä 1 selostetulla tavalla. Polyuretaanikumitelassa ei havaittu minkäänlaisia säröjä, joilla on taipumusta esiintyä hartsikyllästeisessä säiekerroksessa telakeernan vääristymisestä johtuen.

Esimerkki 3

Polyuretaanikumilla päällystetty rulla valmistettiin seu-raavista materiaaleista:

Alumiinitelakeerna: 2 metriä pitkä, 40 mm paksu ja 600 mm:n ulkohalkaisija.

Säie: Polyuretaanitereftalaattisäie, 20 denieriä.

Kuumassa kovettuva hartsi:

Epoksihartsi, samalla tavoin kuin esimerkissä 1 käytettynä.

Säie, joka oli kyllästetty hartsilla painosuhteessa säie:hartsi = 1:1, kelattiin alumiinista valmistetulle keernalle samalla, kun aiheutettiin lo kp:n paine kehälle. Kelausta jatkettiin, kunnes säiekerros saavutti 3 mm:n paksuuden ja hartsikyl-lästeinen säiekerros kovetettiin jättämällä se 2 tunnin ajaksi normaalilämpötilaan. Sen jälkeen seurasi esimerkissä 2 selostettu muottiinvaluprosessi. Polyuretaanikumilla päällystetty tela havaittiin olevan vailla minkäänlaista kumikerroksen repeilyä irti alumiinitelakeernasta.

Esimerkki 4

Polyuretaanikumilla päällystetty tela muodostettiin seu-raavista materiaaleista; 6 59217

Ruostumatonta terästä tai pronssia oleva telakeerna: Paperikoneessa käytettävä imutela, 3,5 m pitkä, 30 mm paksu ja 500 mm:n ulkohalkaisija, varustettuna 90 000 reiällä, joista kunkin halkaisija on 3 mm, rei’itetty kauttaaltaan, ja 1 mm syvät urat leikattuna 3 mm:n välimatkan päähän toisistaan.

Säie: Lasikuitunauha, "ECL-9230-65", valmistettu epäalka- lityyppisestä lasikuidusta, jonka paksuus on 0,23 mm ja leveys 65 mm, Nitto Bo:n valmistetta, sekä lasisäie "GYR-60-FWE", Nitto Bo:n valmistetta.

Kuumassa kovettuva hartsi:

Epoksihartsi (seosliuos, jossa on 100 osaa "Araldite GY52" ja 23 osaa "Araldite HY974").

Edellämainitut kaksi säietyyppiä, nimittäin lasikuitunauha i+' ja lasisäie 4", jotka edeltä päin on kyllästetty hartsilla säikeen ja hartsin painosuhteiden ollessa 40:60...80:20, kelataan vuorotellen kerroksittain keernalle 1 10 kp:n paineen alaisena, kunnes kumpikin kerros saavuttaa 11 mm:n paksuuden. Tela jätettiin 6 tunniksi normaalilämpötilaan kovettumaan.

Sen jälkeen säiekerroksen 2 pinta viimeisteltiin tasaiseksi hankaamalla ja muottiinvalu suoritettiin esimerkissä 2 selostetulla tavalla ja saatiin aikaan polyuretaanikumilla päällystetty rulla (kuvio 4).

Tämän esimerkin avulla havaittiin, että paperikoneen imu-rullaa, jossa on lukuisia pieniä reikiä, pystytään käyttämään te-lakeernana valmistettaessa polyuretaanikumitelaa, ja että uuden telakeernan tarve voidaan erikoisesti tähän tarkoitukseen jättää ^ huomioimatta.