PL169214B1 - jej wytwarzania PL PL PL - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania trudno zapalnej do niepalnej płyty wielowarstwowej, składającej się z rdzenia w postaci mieszaniny z sypkiego, niepalnego wypełniacza i spoiwa oraz z taśm przykrywających, przyklejonych elastycznie z obu stron do rdzenia. Ponadto przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wyrwarzania takiej płyty wielowarstwowej.

Znane są płyty wielowarstwowe, w których metalowe lub niemetalowe taśmy przykrywające są połączone przez powierzchniowe sklejenie za pomocą lepiszcza z rdzeniem, w przeważającej części z materiału o charakterze nieorganicznym. Materiał rdzenia chociaż jest nieorganiczny i niepalny, to jednak z powodu braku elastyczności przeważnie nie jest w stanie przyjmować odkształceń, wynikających z obciążeń mechanicznych lub rozszerzalności termicznych warstw przykrywających. Dlatego tez takie płyty wielowarstwowe ulegają stosunkowo często pękaniu lub odwarstwianiu. Poza tym takie płyty wielowarstwowe są wrażliwe na działanie wilgoci lub wchłaniają wodę, przez co metalowe warstwy przykrywające mogą ulegać korozji, zwłaszcza jeżeli stosuje się substancje reagujące alkalicznie.

Jeżeli nieorganiczny materiał rdzenia zawiera składniki mineralne o dużej twardości lub włókna azbestowe, wówczas obróbka wiórowa możliwa jest jedynie z zastosowaniem specjalnych narzędzi. Poza tym obróbka mechaniczna jest utrudniona przez powstawanie toksycznych pyłów.

Materiały o niewielkiej zawartości substancji organicznych, przykładowo folie klejące, można zaliczyć do klasy niepalnych lub co najmniej trudno zapalnych materiałów lub elementów konstrukcyjnych.

Natomiast materiały rdzenia z substancji czysto lub w przeważającej części organiczne nie spełniają wymogu trudnej zapalności do niepalności. Pod wpływem działania ognia lub innych wysokich temperatur, przy rozkładzie składników organicznych wydzielają się duże ilości palnych gazów.

Znane jest także zmniejszenie stopnia palności substancji organicznych, jak na przykład sztucznych żywic, przez dodanie możliwie dużych ilości przykładowo triwodorotlenku glinu. W przypadku podniesionej temperatury uwalnia się woda związana chemicznie i powoduje skuteczny efekt gaszenia.

W opisie patentowym DE nr 2 842 858 jest opisana płyta wielowarstwowa z dwiema blachami przykrywającymi i rdzeniem utworzonym z mieszaniny ziarnistego materiału wypełniającego i tradycyjnego spoiwa, który zawiera dużą część ziarnistego wypełniacza, zwłaszcza triwodorotlenku glinu, i niewielka ilość spoiwa. Zawartość spoiwa zmniejsza się w kierunku od powierzchni zewnętrznych blach przykrywających do środka rdzenia, dzięki czemu w wielu krajach taka płyta jest szeregowana do klasy niepalnych elementów konstrukcyjnych.

Mieszanina rdzenia z bardzo wysoką zawartością wypełniacza nieorganicznego nie jest wytłaczalna, dlatego też wytwarzanie odpowiednich płyt wielowarstwowych przebiega etapami. Najpierw nakłada się dolną warstwę pokrytą klejem, następnie sypie się lub nanosi w inny sposób materiał rdzenia. W końcu nakłada się górną warstwę pokrytą klejem i następnie przez ogrzewanie, prasowanie i chłodzenie uzyskuje się płytę wielowarstwową.

Nawet przy dokładnej obróbce powstają nierównomierne, pozbawione porów warstwy kleju, co zmniejsza ochronę antykorozyjną. Ponadto części przyklejające, które służą do tworzenia warstwy stykają się z przyczepnymi składnikami, przez co warstwa jest ukształtowana nieregularnie.

Naniesione warstwy kleju w celu połączenia metalowych warstw przykrywających z mineralnymi twardymi warstwami rdzenia, nie są w praktyce dostatecznie elastyczne. Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu i urządzenia, które przynajmniej częściowo eliminują wstępnie wymienione niedogodności i umożliwiają znacznie prostsze i ekonomiczniejsze wytwarzanie trudno zapalnych do niepalnych płyt wielowarstwowych, posiadających lepsze właściwości w odniesieniu do łączenia warstw przykrywających z twardymi warstwami rdzenia, niż było to dotychczas możliwe.

Zadanie to w odniesieniu do sposobu według wynalazku zostało rozwiązane dzięki temu, że mieszaninę na rdzeń sypie się na dolną folię klejącą stykającą się z dolną taśmą przykrywającą i na niej tworzy się stożek nasypowy, rozciągający się na całej szerokości folii klejącej, po czym całość przeprowadza się ciągle i równomiernie przez szczelinę klinową, a na utworzoną w ten sposób mieszaninę kalibrowanej grubości i stopnia zagęszczenia doprowadza się górną folię klejącą,

169 214 ograniczającą od góry wstępnie zagęszczoną mieszaninę, stykającą się z doprowadzaną taśmą przykrywającą i tak utworzoną strukturę warstwową sprasowuje się, ogrzewa, schładza i odcina do końcowego wymiaru płyty wielowarstwowej.

Uprzywilejowanie górną folię klejącą doprowadza się do styku z taśmą przykrywającą przed doprowadzeniem do mieszaniny.

Korzystanie połączenie stykowe przeprowadza się przez sklejenie kilku warstw.

Zgodnie z wynalazkiem folie klejące i taśmy przykrywające prowadzi się przez zespół do regulacji naprężenia, a ilość mieszaniny przed szczeliną klinową utrzymuje się na stałym poziomie.

Uprzywilejowanie stosuje się mieszaninę składającą się z 60-95% wagowych nieorganicznego wypełniacza i 5-40% wagowych organicznego lub nieorganicznego spoiwa, korzystnie w postaci ziarnistej lub pasty do której przykleja się taśmy przykrywające z metalu lub trudno zapalnego tworzywa sztucznego.

Zgodnie z wynalazkiem wielkość szczeliny klinowej odpowiadająca stopniowi zagęszczenia mieszaniny reguluje się kątem wylotu, odpowiadającym wielkościom promieni powierzchni współpracującego środka zgarniającego.

Zadanie to w odniesniu do urządzenia zostało rozwiązane dzięki temu, że zawiera ono w kierunku ruchu taśm przykrywających przynajmniej jedną szpulę z dolną i górną taśmą klejącą i z dolną i górną taśmą przykrywającą, po jednej parze wałków stykowych i krążków zwrotnych dla taśmy przykrywającej, stykającej się z dolną folią klejącą i taśmy przykrywającej, stykającej się z folią klejącą, urządzenie do ciągłego nanoszenia mieszaniny na dolną folię klejącą poprzez środek zgarniający do tworzenia nastawnego kąta wlotu i przestawnej szczeliny klinowej, stół ślizgowy do podparcia dolnej taśmy przykrywającej, stykającej się z folią dolnej taśmy przykrywającej, stykającej się z folią klejącą przynajmniej w obszarze obrotowej belki oraz prasą przelotową do końcowego prasowania oraz urządzenie do przycinania gotowej płyty wielowarstwowej do końcowego wymiaru.

Korzystnie przynajmniej między szpulami dla folii klejących i parami wałków stykowych jest umieszczony zespół do regulacji naprężenia.

Uprzywilejowanie środek zgarniający jest otoczony środkiem osłaniającym.

Zgodnie z wynalazkiem stół ślizgowy jest powleczony policzterofluoroetylenem i co najmniej częściowo poprzecznie do kierunku ruchu jest ukształtowany wypukłe, a przed prasą przelotową zanjduje się urządzenie podgrzewające.

Sposób według wynalazku umożliwia ciągłe wytwarzanie płyt wielowarstwowych z nasypywaną mieszaniną rdzenia, co stanowi duży postęp odnośnie wydajności oraz jakości płyt wielowarstwowych. Dzięki temu sypkie lub trudno płynne, mniej lub bardziej klejące mieszaniny rdzenia, można poddawać w sposób ciągły na ruchomą powierzchnię, utworzoną z dolnej folii klejącej.

Regulacja naprężania folii i/lub taśm przykrywających pozwala na stałą kontrakcję ich naprężenia, co ma istotne znaczenie dla równomiernej jakości płyty wielowarstwowej.

Doprowadzenie mieszaniny rdzenia jest korzystnie regulowane w ten sposób, że zużyty materiał jest zastępowany stale nowym, przez co stożek nasypowy na całej szerokości folii klejącej jest stały.

Za pomocą sposobu i urządzenia według wynalazku utwardzane w sposób ciągły warstwy rdzenia mogą być laminowane za pomocą zwłaszcza metalowych taśm przykrywających do postaci płyt wielowarstwowych, odpornych na procesy starzenia i warunki atmosferyczne w klasie: niepalne, prawie niepalne lub trudno zapalne.

Ponadto sposób i urządzenie umożliwiają niekonwencjonalną równoczesną obróbkę i połączenie warstw termoplastycznych i utwardzalnych do postaci warstw zespolonych; niekonwencjonalne tworzenie warstw o wystarczającej stałej grubości i gęstości dzięki silnemu zagęszczeniu, zwanemu również zgniataniem nieplastycznej masy w szczelinie klinowej, określonej przez kąt wlotu i przynajmniej jeden promień belki lub płyty zgarniającej, niekonwencjonalne, odpornej na warunku atmosferyczne połączenie między twardymi, nieelastycznymi warstwami rdzenia a stosunkowo elastycznymi warstwami metalowymi, o większym liniowym współczynniku rozszerzalności cieplnej niż warstwy rdzenia oraz ochronę metalowych taśm przykrywających przed korozją, wywołaną bocznym przenikaniem cieczy, za pomocą warstwy pozbawionej porów, utworzonej przez folię klejącą.

169 214

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku urządzenie do ciągłego wytwarzania trudno zapalnych do niepalnych płyt wielowarstwowych, fig. 2 - belkę raklową w widoku z boku, fig. 3 - płytę raklową w widoku z boku, a fig. 4 - płytę wielowarstwową, w przekroju poprzecznym.

Zgodnie z korzystną postacią sposobu według wynalazku, z wykorzystaniem urządzenia według wynalazku w postaci wykonania według wynalazku fig. 1, odwijaną z dolnej szpuli 14, dolną folię klejącą 16 prowadzi się przez regulacyjny zespół przeciągania 18 i razem z odwijaną z dolnej szpuli 14' taśmę przykrywającą 48 prowadzi się przez parę wałków stykowych 20' i przez krążek zwrotny 22 wyprowadza się je w położeniu w przybliżeniu poziomym pod urządzenie dozujące 36 w obszar doprowadzenia jednolitej mieszaniny 24, tworzącej później rdzeń 23 płyty wielowarstwowej 86. W tym obszarze dolna taśma przykrywająca 48 wraz ze stykającą się dolną folią klejącą 16 przylega do stołu ślizgowego 33, pokrytego materiałem poślizgowym, korzystnie teflonem.

Urządzenie dozujące 36 podaje w sposób ciągły lub małymi porcjami mieszaninę 24 na dolną folię klejącą 16.

Mieszanina 24 składa się z 60-95% wagowych nieorganicznego wypełniacza 15-40% wagowych organicznego lub nieorganicznego spoiwa, korzystnie w postaci ziarnistej lub pasty.

Stół ślizgowy 33 i belka zgarniająca 34 lub płyta zgarniająca 35 (fig. 3) ograniczają szczelinę klinową 40, która określa kalibrowaną ilość mieszaniny 24 nakładanej na taśmy 46 i 48, jak to szczegółowo przedstawiono na fig. 2. Nieznacznie wstępnie zagęszczona przez kalibrowanie mieszanina 24 jako mieszanina 24' jest doprowadzana pod krążek zwrotny 62, który doprowadza górną taśmę przykrywającą 46, która na stronie zwróconej do mieszaniny 24' styka się z górną folią klejącą 30. Górna folia klejąca 30 jest odwijana z górnej szpuli 28 i poprzez regulacyjny zespół przeciągania 18 jest doprowadzana do pary wałków stykowych 20, do których jednocześnie jest doprowadzana odwijana z górnej szpuli 28' górna taśma przekrywająca 46. Utworzona w ten sposób struktura warstwowa przechodzi następnie w kierunku strzałki 64, ewentualnie ze wspomaganiem walców naprężających 42, jak jest to przedstawione na fig. 1 przez urządzenie podgrzewające 50 i prasę przelotową 43, która poprzez dalsze zagęszczenie struktury warstwowej do żądanego wymiaru końcowego kształtuje ostatecznie płytę wielowarstwową 86 (fig. 4).

W celu dodatkowego wzmocnienia utworzonej struktury warstwowej - mieszaniny 24' przechodzi ona za urządzeniem podgrzewającym 50 przez ramę 51 z rolkami folii ochronnej 52 i ramę 53 z rolkami taśmy papierowej 54, które są umieszczane, w celu ochrony powierzchni zewnętrznych taśm przykrywających 46, 48. Dzięki temu uzyskuje się płyty wielowarstwowe 86 z powierzchnią o najwyższej jakości. W prasie przelotowej 43 struktura warstwowa, składająca się ze wstępnie zagęszczonej mieszaniny 24', folii klejących 16, 30, taśm przykrywających 46, 48, folii ochronnych 52 i taśm papierowych 54, zostaje sprasowana, ogrzana, utrzymywana w pewnej temperaturze i schłodzona, po czym płyta wielowarstwowa 86, wychodząca w sposób ciągły z prasy przelotowej 43, jest odcinana na wymiar przykładowo za pomocą obiegowych nożyc do końcowego wymiaru.

Stół ślizgowy 33, korzystnie co najmniej częściowo poprzecznie do kierunku ruchu 64 jest ukształtowany wypukłe i korzystnie przestawny wychylnie i w wysokości za pomocą śrub ściskających i rozciągających, usytuowanych w postaci siatki jest zamontowany na nieprzedstawionej płycie nośnej. Dzięki temu można wyrównywać nierówności na powierzchni stołu ślizgowego 33.

Na figurze 2 jest przedstawiona w powiększeniu belka zgarniająca 34 o kwadratowym przekroju poprzecznym, której krawędzie zostały zaokrąglone promieniami n, r2, r3 i r4 o wzrastającej wielkości promienia, przestawna obrotowo wokół osi wzdłużnej A i w pionie. Folia 55 z tworzywa sztucznego jako środek w postaci płyty opasuje belkę zgarniającą 34 i ślizga się wzdłuż pokrytej teflonem bocznej powierzchni 70 belki zgarniającej 34, tworzącej kąt wlotu fi z powierzchnią stołu ślizgowego 33. Dolna folia klejąca 16, ślizgająca się na nie przedstawionym na fig. 2 stole ślizgowym 33 przebiega poziomo.

Na figurze 3 jest przedstawiona inna, zastępująca belkę zgarniającą 34 płyta zgarniająca 34 przestawna wokół osi A obrotowo i w pionie. Jedna, z nierównolegle przebiegających do siebie powierzchni bocznych 70 tworzy w odniesieniu do fig. 2 również kąt wlotu fi. Dzięki nierównoleg6

169 214 łym powierzchniom bocznym 70 w płycie zgarniającej 35 są utworzone zaokrąglenia o różnych promieniach ri, re, które spełniają tę samą funkcję co zaokrąglenia promieniami r-i-rą w belce zgarniającej 34 “O------‘J~i--J W innych nie przedstawionych odmianach postaci wykonania płyty zgarniającej, powierzchnie boczne mogą również przebiegać równolegle i/lub może być utworzone tylko jedno zaokrąglenie.

Korzystnie belka zgarniająca 34 jest ukształtowana masywniej, np. w postaci pełnego korpusu lub wydrążonego profilu o grubych ścianach, od płyty zgarniającej 35 i dlatego może przyjmować bez odkształceń duże obciążenia.

Z figury 2 jest widoczne, że mieszanina 24' nie styka się z wbudowanymi na stałe częściami urządzenia. Przyczynia się to w sposób istotny do bezpieczeństwa pracy i łatwej konserwacji urządzenia, ponieważ lepka mieszanina 24, 24' nie może odkładać się na powierzchni wałków, krążków ani belki lub płyty zgarniającej 34, 35. W tym celu jest ona otoczona środkiem osłaniającym 55 przykładowo folią lub taśmą z tworzywa sztucznego, gumy lub papieru, korzystnie jako pasmo bez końca.

Płyta wielowarstwowa 86, przedstawiona częściowo na fig. 4, posiada przyklejony do dwóch taśm przykrywających 46, 48 rdzeń 23 z zagęszczonej, utwardzonej pierwotnej mieszaniny 24. Taśmy przykrywające 46, 48 są powleczone foliami ochronnymi 52. Folie klejące nie są niewidoczne.

Mieszanina 24, z której jest tworzony rdzeń 23, nasypana na dolną folię klejącą, ma kąt zsypu, który zależy między innymi od jakości i wielkości ziarna materiału wypełniającego oraz jednolicie zmieszanego spoiwa. W przypadku mieszaniny 24 o małym kącie zsypu lub o płynnych właściwościach w rodzaju pasty przeprowadza się mniejsze pierwsze zagęszczanie mieszaniny 24, które następują w szczelinie klinowej 40. W przypadku mieszaniny 24 mającej większy kąt zsypu przeprowadza się większe pierwsze zagęszczenie. Mniejsze zagęszczenie wytwarza się przez bardziej ostry kąt wlotu fi w szczelinie klinowej 40 lub mniejszy promień 51 powierzchni ograniczającej/cych belki zgarniającej 34 lub płyty zgarniającej 35. Większe zagęszczenie wytwarza się za pomocą bardziej rozwartego kąta wlotu fi do szczeliny klinowej 40 lub przynajmniej większego promienia ri, r2, re, r4 powierzchni ograniczającej wspomnianych części 34,35. Przy mniejszym kącie wlotu β większe jest niebezpieczeństwo zakleszczenia, zwłaszcza przez ciągliwe, lapkie masy.

Odbywa się to przez wychylenie belki zgarniającej 34 względnie płyty zgarniającej 35 przez co można nastawić promień zaokrąglenia, odpowiadający żądanemu zagęszczeniu mieszaniny 24 rdzenia. Belkę zgarniającą 34, względnie płytę zgarniającą 35 i stół ślizgowy 33 można ustalić w każdym położeniu pionowym i obrotowym, tak że nie mogą ich przesuwać siły, działające przy przeprowadzaniu mieszaniny 24.

Jako hamujący ogień, sypki wypełniacz mieszaniny rdzenia, który korzystnie wynosi 60-95% wagowych, nadaje się zwłaszcza triwodorotlenek glinu, wodorotlenek magnezu lub wodorowęglan magnezu, które przy ogrzewaniu wydzielają chemicznie związaną wodą i/lub dwutlenek węgla, albo dla tworzyw sztucznych, zawierających chlorek-tlenek antymonu.

Jako organiczne spoiwo, którego zawartość w mieszaninie rdzenia wynosi korzystnie 5-50% wagowych, można stosować tworzywa utwardzalne, jak również termoplastyczne. Jako spoiwa utwardzalne stosuje się korzystnie żywice fenolowe, poliuretanowe lub poliizocyjanurowe, które charakteryzują się niską palnością i tworzeniem dymów. W przypadku stosowania spoiw termoplastycznych preferuje się kopolimery olefinowe.

Jako spoiwa nieorganiczne może być stosowane mleczko cementowe, gips lub szkło wodne. Dzięki spoiwom nieorganicznym płyty wielowarstwowe z metalowymi taśmami przykrywającymi są prawie niepalne, pomimo zastosowania termoplastycznych folii klejących.

Jako taśmy przykrywające nadają się przede wszystkim metale, zwłaszcza aluminium lub stopy aluminiowe.

Fig. 3

Fig. 4

Fig .1

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz

Cena 2,00 zł

Claims (12)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania trudno zapalnej do niepalnej płyty wielowarstwowej z rdzeniem, składającym się z sypkiego, niepalnego materiału wypełniającego i spoiwa oraz taśm przykrywających przyklejonych elastycznie z obu stron rdzenia, znamienny tym, że mieszaninę na rdzeń sypie się na dolną folię klejącą, stykającą się z dolną taśmą przykrywającą i na niej tworzy się stożek nasypowy, rozciągający się na całej szerokości folii klejącej, po czym całość przeprowadza się ciągle i równomiernie przez szczelinę klinową, a na utworzoną w ten sposób mieszaninę o kalibrowanej grubości i stopniu zagęszczenia doprowadza się górną folię klejącą, ograniczającą od góry wstępnie zagęszczoną mieszaninę, stykającą się z doprowadzaną taśmą przykrywającą i tak utworzoną strukturę warstwową sprasowuje się, ogrzewa, schładza i odcina do końcowego wymiaru płyty wielowarstwowej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że górną folię klejącą doprowadza się do styku z taśmą przykrywającą przed doprowadzeniem do mieszaniny.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że połączenie styków przeprowadza się przez sklejanie kilku warstw.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że folie klejące i taśmy przykrywające prowadzi się przez zespół do regulacji naprężenia.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ilość mieszaniny przed szczeliną klinową utrzymuje się na stałym poziomie.
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się mieszaninę składającą się z 60-95% wagowych nieorganiczonego wypełniacza i 5-40% wagowych organicznego lub nieorganicznego spoiwa, korzystnie w postaci ziarnistej lub pasty, do której przykleja się taśmy przykrywające z metalu lub trudno zapalnego tworzywa sztucznego.
7. 7. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że wielkość szczeliny klinowej odpowiadającą stopniowi zagęszczenia mieszaniny reguluje się kątem wlotu (β), odpowiadającym wielkościom promienia (n, r2, r3, r4 lub n, r3) powierzchni współpracującego środka zgarniającego.
8. 8. Urządzenie do wytwarzania trudno zapalnej do niepalnej płyty wielowarstowej z rdzeniem składającym się z sypkiego, niepalnego materiału wypełniającego i spoiwa oraz taśm przykrywających, przyklejonych elastycznie z obu stron rdzenia, znamienny tym, że zawiera w kirunku ruchu (64) taśm przykrywających (46,48) przynajmniej jedną szpulę (14,28,14', 28') z dolną i górną taśmą klejącą (16, 30) i z dolną i górną taśmą przykrywającą (46,48), po jednej parze wałków stykowych (20, 20') i krążków zwrotnych (22, 62) dla taśmy przykrywającej (48), stykającej się z dolną folią klejącą (16) i taśmy przykrywającej (48), stykającej się z folią klejącą (30), urządzenie (36) do ciągłego nanoszenia mieszaniny (24) na dolną folię klejącą (16) poprzez środek zgarniający (34,35) do tworzenia nastawnego kąta wlotu β) i przestawnej szczeliny klinowej (40), stół ślizgowy (33) do podparcia dolnej taśmy przykrywającej (48), stykającej się z folią klejącą (16) przynajmniej w obszarze obrotowej belki (23) oraz prasę przelotową (43) do końcowego prasowania oraz urządzenie do przycinania gotowej płyty wielowarstwowej (86) do końcowego wymiaru.
9. 9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że przynajmniej między szpulami (14,28) dla folii klejących (16, 30) i parami wałków stykowych (20, 20'), jest umieszczony zespół (18) do regulacji naprężania.
10. 10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że środek zgarniający (34, 35) jest otoczony środkiem osłaniającym (55).
11. 11. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że stół ślizgowy (33) jest powleczony policzterofluoroetylenem i co najmniej częściowo poprzecznie do kierunku ruchu (64) jest ukształtowany wypukłe.
12. 12. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że przed prasą przelotową (43) znajduje się urządzenie podgrzewające (50).

    * * *

    169 214