NO810243L - Fremgangsmaate for fremstilling av et langstrakt skumplastlaminat - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse går ut på en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av laminerte, syntetiske harpiks-termoplast-skuralegemer som inneholder en armeringsduk.

Mer bestemt angår foreliggende oppfinnelse en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av terraoplast-skuralaminater der en uønsket bøyning eller krumning av laminatet unngås.

Det er ofte ønskelig å laminere legemer av syntetisk harpiks-termoplastskum ved å føre et oppvarmet blad mellom dem for varme-plastifisering av legemenes tilstøtende overflater. De tilstøtende overflater blir så presset sammen for sammen-smelting av overflatene for å danne et laminert legeme av ønsket størrelse. For mange prosesser er det ønskelig i et slikt laminat å ha en armeringsduk, f.eks. en glassfiberduk. Slike laminater kan anvendes for isolering av kryogene beholdere ved hjelp av den såkalte spiralgenereringsteknikk. En slik teknikk er beskrevet i US-patentskrifter nr. 4.017.346 og 4.050.607.

Et apparat for fremstilling av laminater egnet for spiral-genereringsprosessen er angitt i US-patentskrift nr. 4.049.852 mens forskjellige utføringsformer av laminater egnet for spiral-genereringsprosessen er angitt i US-patentskrifter nr. 3.919.034*3.924.039 og 3.954.539. Etter at de er fremstilt oppviser slike laminater ofte en noe buet form langs lengdeaksen.

Årdaken til at det utvikler seg en slik uønsket krumning ble ikke forstått, og når den opptrådte var det ofte i en uønsket retning som nødvendiggjorde ekstra mekanisk manipulering av laminatet (i fagpråket også kalt emne eller "logg">,for å

bringe det i samsvar med ønsket form. ved varmeisolering av kryogene beholdere bør uønskede mekanisk forårsakede strekk-spenninger i isolasjonen unngås for å minske muligheten for oppstrekking av isolasjonslaminatet under varmespenning.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere av følgende beskrivelse i sammenheng med tegningen hvor:

Fig. 1 er et skjematisk sideriss av et lamineringsapparat

i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 er et grunnriss av lamineringsapparatet på fig. 1,

fig. 3 er en delvis demontert varmebladenhet som benyttes

i apparatet ifølge oppfinnelsen,

fig. 4 er et snitt gjennom varmebladet til enheten på«fig. 3, hvor en armeringsduk føres gjennom bladet, og

fig. 5 ©r et snitt av en utføringsform ifølge foreliggende oppfinnelse, hvor det benyttes to varmeblad.

på fig. 1 og 2 er skjematisk vist et lamineringsapparat

10 som i samvirkende kombinasjon omfatter en ramme og bære-organer (ikke vist). En forrådsrull 11 for utporsjonering av en armeringsduk 12 er opplagret på rammen. Armeringsduken 12 strekker seg mellom en første rekke skumlegemer som er tildannet av et syntetisk harpiksmateriale 13 som er anordnet i et forhold ende mot ende, og en annen rekke skumlegemer 14 som også er tildannet av et syntetisk harpiksmateriale. Skumlegemene 13 og 14 har innbyrdes tilstøtende overflater med duken 12 anordnet mellom dem. Et første par materuller 15 og 16 fører skumlegemene 13, 14 og duken 12 mot et annet par trykk-eller materuller 18 og 19. Bær materullene 18 og 19 og i avstand fra materullene 15 og 16 ér et varmeblad eller en plate-enhet 21. Mellom rullen 11 og bladenheten 21 blir duken 12 fortrinnsvis understøttet ved hjelp av en glatt metallplate (ikke vist) for å hindre rynker eller folder i duken. Bladenheten 21 innbefatter et varme-element eller -blad 22 som løper mellom skumlegemene 13 og 14 og hever temperaturen i skumlegemenes 13 og 14 tilstøtende overflater til en temperatur som er tilstrekkelig til å varm-plastifisere og nedbryte skum-ma terialet. Skumlegemene 13 og 14 fjernes fra området ved bladenheten 21 ved hjelp av første og andre par trekkruller 23, 24 og 25, 26. Trekkrullene sammenpresses skumlegemenes opphetede overflater slik at duken innkapsles i det varm-plastifiserte, nedbrudte skum mellom skumlegemene. Det skal forstås at det varm-plastifiserte materiale på skumlegemene lett vil strømme gjennom rnaskeåpningene mellom duktrådene og smelte sammen til et sammensatt lag av det plastifiserte materiale med duken innstøpt i smeiten, ved avkjøling vil det plastifiserte materialet i hvilket armeringsduken er stort sett sentralt anordnet stivne, slik at skumlegemene blir permanent sammensveiset.

Fig. 3 viser et riss av en varmebladenhet 21 med et elektrisk motstands-varme-element 22 med stort sett flat, plan form. varme-elementet 22 er perforert i områder der det er ønskelig med maksimal varmeutvikling, og det kan ha stort sett kvadrat- isk eller rektangulær form. varme-elementets tykkelse er ikke kritisk, forutsatt at tykkelsen er tilstrekkelig til å gi den nødvendige styrke under bruk og forutsatt at den elektriske spenning som påtrykkes platen vil forårsake ea elektrisk strøm som er tilstrekkelig til å oppvarme platen til en temperatur som er tilstrekkelig til å plastifisere eller smelte skumlegemenes tilstøtende overflater. I en foretrukket utførings— form har varme-elementet serpentinfasong, omtrent som vist i fig. 3. Slike serpentin-varmeelementer er velkjent i faget, varme-elementet 22 er opplagret i et første ramme- eller faære-element 32 og er tilbørlig isolert fra dette, varme-elementet er festet til bære-elementet 32 ved hjelp av skruer 33 som også er elektrisk isolert fra varme-elementet 22. I avstand fra det første bære-element 32 er anordnet et annet bære-element 34 hvorav bare bunn-halvdelen er vist. varme-elementet 22 er elektrisk isolert fra bære-elementet 34 ved hjelp av iso-lasjonsmateriale 36, f.eks. et glassduk-siloksan-harpiks-laxainat.

Fig. 4 viser et tverrsnitt gjennom varme-elementet 22,

der en armeringsduk 12a er ført gjennom en tverrgående, sentralt anordnet slisse 37 i elementet 22. Ved å føre armeringsduken 12a gjennom den sentralt anordnede slisse i varme-elementet, vil friksjonskraften som virker på de tilstøtende overflater på skumlegemene som lamineres tilnærmet utlignes, slik at tendensen til vindskjevhet i det ferdige laminat reduseres vesentlig.

Fig. 5 viser et tverrsnitt av en alternativ varme-enhet 40 egnet for utøvelse av foreliggende oppfinnelse, varme-enheten 40omfatter et første elektrisk motstands-varmeelemenfc .41 og et lignende varme-element 42 anordnet parallelt i avstand fra elementet 41.Varrae-elementene har fortrinnsvis serpentin-f orm som vist for varme-elementet på fig. 3. Andre utforminger av varme-elementet enn den foretrukne serpentin-forra kan benyttes og vil være nærliggende for fagmenn på området, således kan et enkelt, ombøyet eller U-formet element med brukbart resultat anvendes ved utøvelse av oppfinnelsen. Varme-elementene 41 og 42 er adskilt ved hjelp av et antall like, skiveformede avstands-* stykker 43.Avstandsskivene 43 er anordnet ved varme-elementenes ender eller ombøyninger, og svarer i plassering stort sett til

bære-elementene 32 og 34 på fig. 3. varme-elementene på fig.

5 er således i hovedsaken to varrae-elementer som vist i fig. 3

og 4, men er anordnet i et innbyrdes- adskilt forhold for å danne en bane for en arraeringsd.uk 12b som skal føres mellom dem. Fortrinnsvis har varme-elementene for anvendelse ved utøvelse av oppfinnelsen parallelt motstående hovedflater og har en tykkelse som ikke er større enn 6,35 mm (1/4") og fortrinnsvis ca. 4,76 mm (3/16<*>)..

Varme-elementet 22 på fig. 3 er fortrinnsvis fremstilt av en perforert, syrefast stålplate med en tykkelse på ca. 3,18 mm (1/8") og varme-elementet 4o på fig. 5 er fremstilt av. perforerte syrefaste stålplater som hver har en tykkelse på ca. 1,59 mm (1/16?.) og en innbyrdes avstand på ca. 1,59 mm for å tillate gjennomføring av armeringsduken 12b mellom dem. For laminering av polystyrenskum med en densitet på ca. 32 kg/m oppvarmes

varme-elementene til en temperatur, målt ved hjelp av et termo-element som er manuelt plassert på varme-elementets overflate,

til en temperatur på ca* 315,6°c (600°F). En passende strøm-kilde for varme-elementet er en vekselstrøms- eller likestrøms-sveisestrømtiIførsel.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er anvend-bar for hvilket som helst syntetiske harpiks-termoplastskum-materiale som er varm-sveisbart og frembringer laminater med minimal vindskjevhet eller krumning. Armeringsduken kan være bredere, smalere eller ha samme bredde aom flatene til de skumlegemer som lamineres, avhengig av den ønskede anvendelse av det ferdige produkt. Duken kan være kontinuerlig som vist i fig. 1 og 2, eller den kan bestå av et antall overlappende sammenskjøtede lengder. Korte lengder skjøtes hensiktsmessig ved hver ende av en dukseksjon ved hjelp av et tverrløpende, trykkpåvirkbart klebebånd eller andre ønskelige festemidler. Ved fremstilling av langstrakte laminater for bruk ved på-føring av varmeisolasjon i den såkalte spiral-genereringsprosess, er det av stor betydning å holde laminatets krumning på en verdi som er lik eller mindre enn krumningen til den beholdervegg som laminatet påføres.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet for fremstilling av laminerte skumlegemér av et syntetisk harpiks-termoplastmateriale for bruk ved isolering av kryogene beholdere. Et typisk laminat kan omfatte 5 skumstykker eller -bord, f.eks. ett 5 x 20 cm (2 x 8<U>) bord laminert til fire 5 x 15 cm (2 x 6") bord, der 5 x 15 cm-bordene stables fire i høyden, og én av kantene på hvert 5 x 15 cm bord varmeforsegles til én flate på 5 x 20 cm-bordet for å danne et 20x 20cm (8 x 8<U>) kvad-ratisk laminat med en armeringsduk innkapslet i 5 x 20 om-bordets forseglede innside. Et enklere laminat kan omfatte to 10 x 20 cm (4 x 8") bord sveiset side mot side med en mellomliggende armeringsduk. ved fremstilling av laminater har man erfart et betydelig problem ved at når to bord lamineres sammen ved bruk av et varmt blad, og en duk tilføres og innstøpes i sveisen mellom de to bord, får man en uønsket krumning eller vridning i det ferdige laminat, ved foreliggende oppfinnelse elimineres eller reduseres i vesentlig grad slik uønsket krumning eller vridning.

En har generelt funnet at ved å føre duken gjennom en plan varme-enhet får man en vesentlig reduksjon i laminatets krumning eller vridning. Man antar at denne reduserte krumning hovedsakelig skyldes utjevningen av de friksjonskrefter som virker mot hverandre på de motstående flater til skumlegemene som sammenføyes.

Ved å føre duken gjennom et elektrisk oppvarmet blad eller mellom to slike blad, utlignes friksjonskraften på skumlegemene som lamineres. Forbindelsen mellom skumlegemene oppnås ved oppvarming av skumlegemenes tilstøtende overflater, hvorved materialet plastifiseres, dvs. mykner eller smelter, hvoretter slike oppvarmede skumflater legges mot hverandre under trykk. Oppvarming av selve duken har liten eller ingen virkning på styrken av forbindelsen mellom skumlegemene. Hår et skum-le geme skyves eller trekkes gjennom en varme-enhet og skumlegemene som skal lamineres beveges i forhold til det eller de oppvarmede blad, opptrer friksjon mellom de flater på skumlegemene som ligger an mot det eller de faste blad. Hår f.eks. et enkelt blad benyttes ved en slik lamineringsprosess, kan man valgfritt plassere en armeringsduk som skal innkapsles i sveiselinjen på den ene eller andre side av det oppvarmede blad. Følgelig er skumlegemet på den ene side av bladet i direkte berøring med varmebladet og på den andre side av bladet er armeringsduken i direkte berøring med bladet, og følgelig vil friksjonskreftene være forskjellige på motsatte sider av varmebladet.

Rektangulære skumlegemer som skal lamineres, som i apparatet på fig. 1 og 2, forbindes, dvs. varmeforsegles eller sveises over hele skumlegemenes innbyrdes tilstøtende overflater. Etterhvert som skumlegemenes tilstøtende flater oppvarmes til en temperatur ved hvilken de vil forbindes med hverandre, innkapsles eller innstøpes dukent/der inne. En del av duken vil bare kunne bevege seg dersom en laminert skum-flate har hulrom såsom spor, utskjæringer eller lignende.

Av ovenstående beskrivelse vil det være klart at foreliggende oppfinnelse er ment å være illustrerende og skal ikke oppfattes som begrensende unntatt slik den er angitt i vedlagte krav.

Claims (7)

1. Generelt kontinuerlig fremgangsmåte for fremstilling av et langstrakt laminat av et antall skumlegemer som er tildannet av et syntetisk harpiks-termoplastmateriale med en armeringsduk innstøpt mellom skumlegemene, hvor tilstøtende flater på tilstøtende skumlegemer oppvarmes til en temperatur som er tilstrekkelig til å plastifisere skuralegeme-flåtene, hvor de oppvarmede og plastifiserte flater på skumlegemene bringes i anlegg mot hverandre,©g hvor de plastifiserte flater avkjøles for å danne en stiv forbindelse mellom skumlegemene inn-befattende armeringsduken,karakterisert vedat armeringsduken føres gjennom et plant varme-element under oppvarmingen av de tilstøtende skuraflater for å minske krum-ningsgraden i det langstrakte laminat.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at varme-elementet er en stort sett flat plate med i det vesentlige serpentin-form.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisertved at duken føres vesentlig sentralt gjennom varme-elementet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisertved at duken føres fra en første side til en annen side av varme-elementet.

5.Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at varme-elementet omfatter et par med innbyrdes avstand anordnede plane bladelementer og at duken føres mellom disse.

6.Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor.varme-elementet omfatter et plant bladelement,karakterisert vedat en slisse utformes i bladelementet, og at duken føres gjennom slissen slik at et første parti på duken er i friksjonsmessig kontakt med én overflate på bladelementet og et annet parti av duken er i friksjonsmessig kontakt med en motsatt overflate på bladelementet.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisertved at slissen er plassert vesentlig sentralt i det plane bladelement.