Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pokrycia na obwodowej powierzchni walca, posia¬ dajacego na bocznych powierzchniach zamocowane czopy.Pokrywane walce stosuje sie w wielu procesach 5 przemyslowych, a elastyczne i podatne na odksztal¬ cenia powierzchnie cylindryczne znajduja liczne za¬ stosowania. Wytwarzanie walców o pokrytej po¬ wierzchni napotyka zawsze na trudnosci, szczegól¬ nie w przypadku duzych walców ze specjalnymi, \ io bezszwowymi pokryciami, gdy wymagane sa dos¬ konale wlasciwosci fizyczne pokrytych walców na przyklad przy wytwarzaniu pokryc z tworzyw sztu¬ cznych wzmacnianych wlóknami, poniewaz trudno jest nalozyc tworzywo na walec oraz osiagnac wla¬ sciwa i jednolita charakterystyke bezszwowego po¬ krycia. Zwykle stosowane sposoby polegajace na naciaganiu lub odlewaniu pokryc sa klopotliwe i ko¬ sztowne, szczególnie przy pokrywaniu walców o zna¬ cznych rozmiarach. Pokrycia trudno jest nalozyc na cylindryczny walec w sposób szczelny, bez spa¬ wów lub szwów.Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjedno¬ czonych Ameryki nr 3 490 119, sposób nakladania odlewanych pokpr£ na obwodowa powierzchnie walca obrotowe Celem wynalazku jest opracowanie ulepszonego sposobu pokrywania cylindrycznych powierzchni obwodowych walców obrotowych.W sposobie wedlug wynalazku na obwodowa po- 15 20 25 2 wierzchnie cylindra walca naklada sie warstwe po¬ rowatego tworzywa piankowego z grupy tworzyw takich jak: poliuretany, poliestry, polisulfony, poli- akrylany, polimery winyiowe, rezolowe zywice fe- nolowo-formaldehydowe, zywice melaminowo-for- maldehydowe, zywice epoksydowe, zywice silikono¬ we, lateksy oraz emulsje elastomerów takich jak butadieno-akrylonitrylowe np. kauczuki nitrylowe, butadienowo-styrenowe, neopren, kauczuki butylo- we, kauczuki polisiarczkowe, kauczuki etylenowo- -propylenowe, elastomery poliuretanowe, kauczuki silikonowe i elastomery fluoroorganiczne, porowate tworzywo piankowe nasyca sie ciecza, zawierajaca zywice organiczna lub jej prekursor dla utworzenia ciaglej fazy podstawowej zachowujac równomierne rozproszenie cieczy w porowatej strukturze pian¬ ki i przeksztalca sie ta ciecz w cialo stale stanowia¬ ce zywice organiczna równomiernie rozprowadzona w porowatej strukturze pianki.Jako ciecz stosuje sie uklad zywic termoutwar¬ dzalnych, zwlaszcza poliuretany albo stosuje sie uklad zywic chemo i/lub termoutwardzalnych, zwlaszcza rezolowe zywice fenolowo-formaldehydo- we, zywice melaminowo-formaldehydowe, zywice epoksydowe i zywice silikonowe. Jako ciecz stosuje sie zywice zdyspergowana w lotnym rozpuszczal¬ niku i/lub dodatkowo zawierajaca czynnik sieciu¬ jacy. Ciecz te jednolicie rozprowadza sie w poro¬ watej strukturze piankowej.W sposobie wedlug wynalazku naklada sie po- 111033111033 3 4 rowata warstwe z organicznego polimeru o struk¬ turze pianki. Utwardzanie struktury prowadzi sie w trakcie ruchu obrotowego cylindrycznego korpu¬ su, po uprzednim ogrzaniu czesci powierzchni cy¬ lindrycznej korpusu. Utwardzanie prowadzi sie ogrzewajac czesc powierzchni cylindrycznego kor¬ pusu i jednoczesnie poddajac korpus ruchowi obro¬ towemu. Prowadzi sie kolejno etapy nakladania warstwy porowatej, nasycania ciecza i utwardzania.Etapy nasycania ciecza i utwardzania przeprowadza sie równoczesnie na odpowiednich poziomach cylin¬ drycznego korpusu w trakcie jego ruchu obrotowe¬ go. Po utwardzaniu poddaje sie otrzymane pokry¬ cie obróbce maszynowej w celu nadania' jej po¬ wierzchni obwodowej zarysu kolowego w przekroju poprzecznym. Do cieczy wprowadza sie czynnik spieniajacy.Sposób wytwarzania pokryc wedlug wynalazku jest nowym sposobem o duzej wartosci uzytkowej, który moze znalezc zastosowanie do walców o zna¬ cznych rozmiarach, np. do walców uzywanych w przemysle papierniczym. Sposób wytwarzania pokryc jest prosty i nie wymaga specjalnego wy¬ posazenia w urzadzenia. Sposobem tym otrzymuje sie jednolite, bezszwowe pokrycia o doskonalych wlasciwosciach fizycznych, które sa dokladna kom¬ binacja wlasciwosci stosowanych materialów i wa¬ runków.Warstwa piankowa nie tylko utrzymuje ciekla zywice przy cylindrycznej powierzchni walca pod¬ czas wytwarzania pokrycia, lecz równiez jest do¬ datkowym czynnikiem wzmacniajacym np. w sto¬ sunku do sil dzialajacych stycznie lub poziomo. 1 Warstwa piankowa dziala jak gabka w procesie wytwarzania pokrycia i jako struktura pokrycia, którego wlasciwosci sa zupelnie inne niz tworzyw wzmacnianych zwykle wypelniaczami wlóknistymi.Tego rodzaju pokrycia walców nigdy wczesniej nie byly stosowane.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia w poprzecz¬ nym przekroju walec, na którego obwodowa po¬ wierzchnie naklada sie warstwe piankowa, fig. 2 przedstawia w poprzecznym przekroju walec z na¬ lozona warstwa piankowa z fig. 1, obracajacy sie w cieczy z organiczna zywica lub jej prekursorem, fig. 3 przedstawia w poprzecznym przekroju wa¬ lec z fig. 2, którego warstwa piankowa wypel¬ niona jest faza w postaci cieczy, przy czym walec obraca sie i jest jednoczesnie ogrzewany, fig. 4 przedstawia w powiekszeniu w ukladzie prespek- tywicznym fragment pokrycia walca w przekroju wzdluz linii IV—IV, fig. 5 przedstawia w powiek¬ szeniu fragment innej struktury piankowej stoso¬ wanej na pokrycia walców.Porowata stala warstwa piankowa moze posia¬ dac dowodna postac i sklad. Komórki moga miec dowolne, dogodne rozmiary, korzystnie w zakresie od okolo 5 do 15 komórek na dlugosci 25 mm, naj¬ korzystniej rozmiar wynosi okolo 10 komórek na dlugosci 25 mm. Stosowane tworzywo piankowe moze byc sztywne, jak równiez elastyczne. Istnieje wiele róznych tworzyw piankowych, które moga znalezc zastosowanie na pokrycia walców wedlug wynalazku.Przykladami organicznych tworzyw piankowych sa pianki poliuretanowe, polistyren pianowy (sty¬ ropian), polichlorek winylu, polietylen i inne.W tego rodzaju tworzywach pianowych spienienie osiaga sie metodami, „ chemicznymi lub fizycznymi, na ogól stosuje sie w tym celu czynniki takie jak fluorotrójchlorometan, pentan, 1,1-azobisformamid itp. Odpowiednie gumy piankowe wytwarza sie, na przyklad, przez ubijanie piany z mleczka latekso¬ wego i nastepna wulkanizacje lub przez dodanie do mastykowanej gumy weglanu amonowego lub so¬ dowego, które w procesie wulkanizacji wydzielaja amoniak badz dwutlenek wegla, co powoduje roz¬ dmuchiwanie kauczuku do masy porowatej, przed zakonczeniem procesu wulkanizacji. Jako przykla¬ dy nieorganicznych pian nalezy wymienic waty szklane na bazie krzemianu sodowego i waty az¬ bestowej, pianki ceramiczno-szklane, pianki meta¬ lowe i inne.Najkorzystniejsze sa pianki o duzej zdolnosci ab¬ sorbowania cieczy organicznych, szczególnie te, któ¬ re absorbuja ciecz co najmniej w ilosci równej swojemu ciezarowi, chociaz w zaleznosci od typu pokrycia w danym przypadku mozna stosowac pian¬ ki absorbujace wieksze lub mniejsze ilosci cieczy.Najodpowiedniejsze sa pianki z organicznych po¬ limerów. Tego rodzaju pianki moga byc termopla¬ styczne lub termoutwardzalne, jednakze pianki ter¬ moutwardzalne sa bardziej korzystne dla wielu za¬ stosowan. Korzystne sa równiez pianki elastyczne.Warstwy porowatych tworzyw piankowych po¬ krytych jednostronnie jednolitym nablonkiem, np. dermy, naklada sie na zewnetrzne powierzchnie cy¬ lindryczne walca tak, aby strona jednolita przyle¬ galy do tych powierzchni. Pokrycie walca zawie¬ rajace pianki sztywne latwiej jest obrabiac maszy¬ nowo niz pokrycie z pianki elastycznej. Najkorzyst¬ niejszym tworzywem piankowym jest poliuretan.Polimer ten wytwarza sie w reakcji kondensacji poliizocyjanianów ze zwiazkami zawierajacymi gru¬ py wodorotlenowe takimi jak poliole np. w reakcji szesciometylenodwuizocyjanianiu z 1,4-butanodio- lem.Chociaz tego typu polimer charakteryzuje sie glównie ugrupowaniami uretanowymi lub wolnymi grupami izocyjanianowymi, czasteczka polimeru mo¬ ze równiez zawierac liczne inne podstawniki. Na ogól sa to polimery termoplastyczne, ale mozna je otrzymac w postaci termoutwardzalnej. Przy za¬ stosowaniu pianki poliuretanowej jako ciecz wy¬ pelniajaca, przy wytwarzaniu pokrycia walców, sto¬ suje sie poliuretanowe zywice utwardzalne lub ela¬ stomery. Pianki poliuretanowe wytwarza sie zwy¬ kle w reakcji polieteru jak np. glikolu polipropy¬ lenowego z dwuizocyjanianem w obecnosci niewiel¬ kiej ilosci wody i katalizatora. Woda reagujac z gru¬ pami izocyjanianowymi powoduje sieciowanie, a wy¬ dzielajacy sie dwutlenek wegla pecznienie. W in¬ nych przypadkach stosuje sie trójfluorometan lub inna lotna substancje jako czynnik spieniajacy. Po¬ liuretanowe elastomery wytwarza sie w reakcji po¬ liizocyjanianów z liniowymi poliestrami lub poli- eterami zawierajacymi grupy hydroksylowe.Prepolimery stosowane jako pólprodukty sieciuje sie w reakcji ze zwiazkami zawierajacymi ugru- 10 15 i 20 25 30 35 40 45 50 55 605 111033 6 powania dwuhydroksylowe, dwuaminowe lub dwu- karboksylowe. Mozna je modyfikowac do celów specjalnych innymi polimerami lub materialami takimi jak olej rycynowy, wypelniacze lub dodatki wzmacniajace.Warstwy poliuretanowe tworzy sie z wielofunk¬ cyjnych prepolimerów zawierajacych grupy izocy- janianowe (toluen i dwuizocyjaniany, 4,4-dwufeny- lometanu) oraz zwiazków hydroksylowych takich jak poliole i oleje schnace. Tego rodzaju warstwa jest termoutwardzalna. Wybór poliuretanowego ela¬ stomeru lub warstwy polimeru jako fazy macie¬ rzystej zalezy od zadanego typu pokrycia walca.Sztywne pianki na ogól formuje sie w zagiete warstwy o promieniu krzywizny zblizonym do krzy¬ wizny powierzchni pokrywanego walca i nastepnie naklada sie je na jego powierzchnie cylindryczna.Warstwy elastyczne stosuje sie w postaci arkuszy, które przybieraja ksztalt powierzchni cylindrycz¬ nej w czasie nakladania. Tworzywo piankowe na¬ klada sie owijajac je wokól powierzchni cylindry¬ cznych, a sasiednie konce laczy razem zszywajac je nicia z materialu podobnego do tworzywa pian¬ ki. Mozna równiez uzyc klejów do przylepiania two¬ rzywa piankowego do powierzchni cylindrycznych.Ciecz nasycajaca warstwe piankowa nalozona na cylindryczna powierzchnie walca stanowi zywice organiczna lub jej prekursor. Ciecz ta w stosunkowo krótkim czasie przeksztalca sie w stala zywice or¬ ganiczna. Przeksztalcenie to odbywa sie w powie¬ trzu przy normalnym cisnieniu i temperaturze, cho¬ ciaz podwyzszona temperatura przyspiesza te prze¬ miane.Korzystnie, gdy stosowana zywica przeksztalca sie ze swego stanu cieklego w stan staly w zakresie temperatur okolo 50°C—250°C w czasie na ogól krótszym od okolo dwóch godzin, korzystniej w za¬ kresie od okolo 0,5 do 15 minut, chociaz mozna sto¬ sowac czasy dluzsze i krótsze i temperatury wyzsze i nizsze. W stanie stalym zywica winna byc ter¬ moplastyczna albo korzystnie termoutwardzalna.Wyjsciowa ciecz moze skladac sie w 100% z zywi¬ cy. Zywice stosuje sie juz w stanie spolimeryzowa- nym lub w postaci prekursorów, to jest monome¬ rów lub prepolimerów, które reagujac ze soba two¬ rza spolimeryzcwany polimer w stanie stalym.Ewentualnie wyjsciowa ciecz moze zawierac zy¬ wice w ilosci mniejszej niz 100% wagowych calej masy. W tym wypadku róznice calej masy i zywi¬ cy stanowi nosnik ciekly, w którym zywica jest rozpuszczona lub zawieszona w postaci zdyspergo- wanej. Szczególnie z powodów zwiazanych z pro¬ blemami parowania i usuwania nosnika cieklego w procesie utwardzania zywicy oraz zwiazanej z tym kurczliwosci, najkorzystniej jest stosowac uklady zywic zawierajace co najmniej 50% wago¬ wych samej zywicy. Chociaz na pokrycie tworzy¬ wem , piankowym walca sposobem wedlug wynalaz¬ ku wyjsciowa ciecz moze byc stosowana w stanie stopionym i w podwyzszonej temperaturze, korzy¬ stniej jest stosowac wyjsciowa ciecz w normalnych warunkach cisnienia i temperatury aby uniknac problemów zwiazanych ze wstepnym nagrzewaniem pokrytych pianka walców, co stanowi powazny pro¬ blem w przypadku walców o znacznych rozmia- . rach, jak np. stosowanych w maszynach papierni¬ czych. Odpowiednie do zastosowania w sposobie wedlug wynalazku sa ogólnie znane polimery typu 5 termoplastycznego lub termoutwardzalnego jak równiez elastomery, uklady z wypelniaczami i po¬ dobne.Przykladowymi polimerami sa poliuretany, po¬ liestry, polisulfony, poliakrylany, polimery winy¬ lowe lacznie z poliplastizolami, rezolowe zywice fe- nylowo-formaldehydowe, zywice melamihowo-form- aldehydowe, zywice epoksydowe, zywice siliko¬ nowe i podobne. Stosuje sie równiez lateksy i emul¬ sje elastomerów takich jak butadienowo-akryloni- trylowe np. kauczuki nitrylowe, butadienowo-sty- renowe (GR-S), neopren wytwarzany z acetylenu przetworzonego w winyloacetylen i nastepnie po¬ laczony z chlorowodorem, kauczuki butylowe otrzy¬ mane przez kopolimeryzacje izobutylenu z niewiel¬ ka iloscia butadienu lub izoprenu, kauczuki poli- siarczkowe, kauczuki etylenowo-propylenowe, ela¬ stomery poliuretanowe, kauczuki silikonowe, ela¬ stomery fluoroorganiczne i podobne.Jako czynniki sieciujace stosuje sie siarke lub organiczne nadtlenki takie jak przy wulkanizacji kauczuku, dwuwinylobenzen dla polimerów styre¬ nowych organiczne nadtlenki dla polietylenu, we¬ glan dwumetylolowy, dla celulozy i podobne. Dla spowodowania termoutwardzalnosci stosuje sie naj¬ czesciej mniej niz 5% wagowych czynnika sieciu¬ jacego w wyjsciowej cieczy. Mozna stosowac rózne pochodne kauczukowe, w postaci lateksów i emul¬ sji, takie jak chlorokauczuk „Parlon" firmy Her¬ cules, Inc., Wilmington, Delaware, chlorokauczuk typu chlorowanego polipropylenu lub cyklizowane kauczuki „Pliolite" firmy Goodyear Tire and Rub¬ ber Company oraz lateksy butadienowo-styrenowe i winylopirydyno-styreno-butadienowe oraz podob¬ ne.Nosnikami cieklymi moga byc ciecze organiczne lub woda.Jako odpowiednie, lotne ciecze organiczne stosu¬ je sie alkanole takie jak metanol, etanol, izopropa- nol, n-butanol i podobne, estry takie jak octan ety¬ lu, butylu, amylu i podobne, weglowodory takie jak aromatyczne weglowodory destylowane ze smoly pogazowej np. benzen, toluen, ksylen, nafty, alko¬ hole mineralne i podobne, rozpuszczalniki chloro¬ wcowane takie jak czterochlorek wegla, trójchlo¬ roetylen, czterochloroetylen i podobne, ketony ta¬ kie jak aceton, metyloetyloketon i podobne, etery, aldehydy itp.Dobór poszczególnego polimeru lub ukladu zywic do pokrywania walców zalezy od warunków pracy w jakich walce beda stosowane. Najodpowiedniej¬ szymi jako uklady zywic sa elastomery.Grubosc pokrycia na pokrytym walcu wedlug wynalazku zasadniczo wynosi okolo 2,5 mm—36 mm, chociaz mozna wytwarzac zarówno grubsze jak i ciensze warstwy pokrywajace.Dla wiekszosci zastosowan najbardziej odpowie¬ dnie jest termoutwardzalne pokrycie z pianki po¬ liuretanowej i poliuretanowej fazy podstawowej, przy czym oba materialy sa usieciowane.Podczas utwardzania cieczy zawierajacej uklad 15 20 25 30 35 i 40 45 50 55 609 111033 10 dlu pod nazwa „Enjay Butyl Latex" firmy Enjay Chemical Company. Emulsja zawiera aktywujace sie na goraco czynniki sieciujace i koagulaty. Walec obracany jest na swojej osi z szybkoscia okolo 2 obrotów na minute. Górne czesci walca sa wysta¬ wione na dzialanie .promienników podczerwieni.Po utworzeniu pokrycia z kauczuku butylowego na powierzchni cylindrycznej walca i w jego warstwie piankowej, nastepnie wyjmuje sie pokryty walec z kapieli.Zastrzezenia patentowe . 1. Sposób wytwarzania pokrycia na obwodowej powierzchni walca obrotowego, stanowiacego cylin¬ dryczny korpus z czopami na obu jego przeciwle¬ glych koncach, przy czym obwodowa powierzchnie walca pokrywa sie ciagla warstwa z masy plasty¬ cznej, znamienny tym, ze na obwodowa powierz¬ chnie cylindra walca naklada sie warstwe porowa¬ tego tworzywa piankowego z grupy tworzyw takich jak: poliuretany, poliestry, polisulfony, poliakryla¬ ny, polimery winylowe, rezolowe zywice fenolowo- -formaldehydowe, zywice melaminowo-formalde- hydowe, zywice epoksydowe, zywice silikonowe, lateksy oraz emulsje elastomerów takich jak buta- dieno-akrylonitrylowe np. kauczuki nitrylowe, bu- tadieno-styrenowe, neopren, kauczuki butylowe, kauczuki polisiarczkowe, kauczuki etylenowo-pro- pylenowe, elastomery poliuretanowe, kauczuki si¬ likonowe i elastomery fluoroorganiczne, porowate tworzywo piankowe nasyca sie ciecza, zawierajaca zywice organiczna lub jej prekursor dla utworze¬ nia ciaglej fazy podstawowej, zachowujac równo¬ mierne rozprowadzenie cieczy w porowatej struk¬ turze pianki i przeksztalca sie ta ciecz w cialo sta¬ le stanowiace zywice organiczna równomiernie roz¬ prowadzona w porowatej strukturze. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako ciecz stosuje sie uklad zywic termoutwardzal¬ nych, zwlaszcza poliuretany. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako ciecz stosuje sie uklad zywic chemo i/lub ter¬ moutwardzalnych, zwlaszcza rezolowe zywice feno- lowo-formaldehydowe, zywice melaminowo-formal- 5 dehydowe, zywice epoksydowe i zywice silikonowe. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako ciecz stosuje sie zywice zdyspergowana w lo¬ tnym rozpuszczalniku. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze io ciecz ta dodatkowo zawiera czynnik sieciujacy. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ciecz jednolicie rozprowadza sie w porowatej stru¬ kturze piankowej. 7. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 15 naklada sie porowata warstwe z organicznego poli¬ meru o strukturze pianki. 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przeprowadza sie utwardzanie w trakcie ruchu o- brotowego cylindrycznego korpusu. 20 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze przeprowadza sie utwardzanie ogrzewajac czesc po¬ wierzchni cylindrycznego korpusu. 10. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze przeprowadza sie utwardzanie ogrzewajac czesc po- 25 wierzchni cylindrycznego korpusu jednoczesnie pod¬ dajac korpus ruchowi obrotowemu. 11. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kolejno prowadzi sie etapy nakladania warstwy porowatej, nasycania ciecza i utwardzania. 30 12. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze równoczesnie na odpowiednich poziomach cylindry¬ cznego korpusu w trakcie jego ruchu obrotowego przeprowadza sie etapy nasycania ciecza i utwar¬ dzania. 35 13. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po utwardzaniu poddaje sie otrzymane pokrycie ob¬ róbce maszynowej w celu nadania jej powierzchni obwodowej zarysu kolowego w przekroju poprze¬ cznym. 40 14. Sposób wedlug zastrz.. 1, znamienny tym, ze do cieczy wprowadza sie czynnik spieniajacy.111033 15—7 KAAAAA/^\ Fig 2 Firf. 3 S Fitf. 4 % ZGK 0334/1110/81 120 szt.Cena zl 45,— PL PL PL PL PL PL PL PL PL