PL185632B1

PL185632B1 - Sposób wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego oraz urządzenie do wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego i struktura komórkowa z tworzywa sztucznego

Info

Publication number: PL185632B1
Application number: PL98335733A
Authority: PL
Inventors: Guy Ducruy
Original assignee: Guy Ducruy
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 2003-06-30
Also published as: PL335733A1; EP1009625B1; US6277231B1; FR2760999A1; CN1064895C; DK1009625T3; ATE233174T1; CZ327899A3; EP1009625A1; NO317217B1; AU734893B2; FR2760999B1; CA2283712C; DE69811685D1; CN1251066A; DE69811685T2; TR199902297T2; NO994517D0; KR20000076369A; KR100538474B1

Abstract

1 . Sposób wytwarzania struktury komórkowej z two- rzywa sztucznego, znamienny tym, ze w komorze chlodniczej (4) wytlacza sie w sposób ciagly, za pomoca wieloszczelinowej glowicy wytlaczarki, równolegle arkusze (31) z tworzywa sztucznego, wykonujac uszczelnienie wzdluznych brzegów arkuszy i scianek komory (4) tak, ze miedzy poszczególnymi arkuszami a scianka- mi komory pow staja odstepy, nastepnie wytwarza sie w komorze, w co drugim odstepie, poczawszy od kranca usytuowanego od strony glowicy, podcisnienie odksztalcajace i przyciagajace do siebie wytloczone arkusze, zgrzewajac je lokalnie wzdluz calej wysokosci, po czym pozostale, co drugie odstepy wypelnia sie, poczawszy od kranca usytuowanego od strony glowicy, plynem chlodzacym, nastepnie zas wytwarza sie we wszystkich odste- pach podcisnienie i wypelnia sie je plynem chlodzacym zam ie- niajac wzajemnie odstepy w stosunku do poprzedniego etapu, tworzac tym samym strukture kom órkowa (36), o komórkach otwartych w kierunku prostopadlym do kierunku wytloczenia, która utwardza sie w komorze chlodniczej 8 Urzadzenie do wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego, znamienne tym, ze zawiera wytlaczarke (2) doprowadzajaca tworzywo sztuczne w stanie lepkim do glowicy wytlaczarki (3), zawierajacej wiele równoleglych szczelin (16), przy czym szczeliny (16) oddzielone sa od siebie czesciami (17) w ksztalcie stozków, wykonanymi z materialu izolujacego termicznie, przy czym w kazdej czesci (17) znajduje sie rowek (24), podlaczalny wymiennie do pompy (30) stanowiacej zródlo podcisnienia i do pompy (32) stanowiacej zródlo plynu 18 Struktura komórkowa wytlaczana z tworzywa sztucznego, znamienna tym, z e jej komórki sa otwarte w kierun- ku prostopadlym do kierunku wytlaczania, zas jej wnetrze ko- mórkowe (36) jest czesciowo pokryte powlokami (38) FIG 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego, takiego jak tworzywo termoplastyczne lub kauczuk oraz urządzenie do wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego i struktura komórkowa z tworzywa sztucznego.

Ze struktury komórkowej według wynalazku można wytwarzać na przykład płyty, w których komórki struktury są prostopadłe do płaszczyzny płyty, o budowie komórkowej prostej lub typu sandwich z wnętrzem komórkowym.

Znane są w zasadzie cztery sposoby wytwarzania struktur komórkowych z tworzywa sztucznego.

Pierwszy sposób polega na klejeniu warstw jedna na drugiej za pomocą przesuniętych względem siebie taśm klejących, następnie na przetłaczaniu w celu otrzymania struktury komórkowej. Chodzi tu o technikę produkcji nieciągłej, której wykonanie jest bardzo kosztowne.

Drugi sposób polega na kształtowaniu pod wpływem ciepła arkusza tworzywa termoplastycznego. Jest to również technologia produkcji nieciągłej, w której konieczne jest usuwanie powłoki komórek, co powoduje dużą stratę grubości struktury komórkowej.

Inny sposób polega na wykonaniu wtrysku struktury do wnętrza złożonej formy. Chodzi tu również o technikę nieciągłą z ograniczeniem rozmiaru wytworzonych części.

Czwarty sposób polega na wytłaczaniu mniej lub bardziej złożonego kształtownika z tworzywa termoplastycznego, zawierającego wycinki, w których mieszczą się komórki. Komórki są więc zwrócone wzdłużnie w stosunku do kierunku wytłaczania. Po wytłoczeniu

185 632 należy pociąć kształtownik na warstwy, przekręcić te warstwy o 90° w stosunku do kierunku wytłaczania i przymocować je do siebie przez sklejenie lub stopienie z lub bez dodawania materiału takiego jak materiał tkany, zbrojony lub arkusz tworzywa termoplastycznego w celu otrzymania panelu.

Zastosowanie tej techniki jest bardziej złożone, ponieważ wymaga powtarzania operacji żeby otrzymać produkt finalny w postaci gotowego panelu.

Struktury komórkowe, takie jak opisane powyżej, posiadają bardzo dobre właściwości wewnątrzpochodne wynikające po pierwsze ze struktury komórkowej i po drugie z rodzaju materiału topliwego. Właściwości te to zwłaszcza mechaniczna wytrzymałość na ściskanie, mały ciężar, zdolność do powtórnego przetwarzania, podatność na kształtowanie termiczne, korzystny współczynnik izolacji termicznej, odporność na gnicie, jak również zdolność przepuszczania większości promieniowań. Struktury te znajdują więc zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu np. samochodowym, okrętowym, lotniczym, kolejowym jak również budownictwie i w robotach publicznych, umożliwiając wykonanie struktur typu sandwich i zastępując konwencjonalne pianki i elastomery typu kauczukowego.

Dokument DE 17 79 330 opisuje sposób wytwarzania siatki rurowej stanowiącej strukturę typu plaster miodu wykonanej z tworzywa zgrzewanego pod wpływem ciepła, w której komórki są skierowane prostopadle do kierunku wytłaczania materiału. Strukturę typu plaster miodu uzyskuje się w ten sposób, że przedziały powstałe między wytłaczanymi pasmami materiału termoplastycznego a ścianami komory formowania przemiennie poddaje się działaniu próżni i napełnia powietrzem.

Celem wynalazku jest dostarczenie sposobu i urządzenia do wytwarzania struktury komórkowej, która umożliwia produkcję ciągłą struktury w postaci panelu, bez potrzeby wznawiania poszczególnych czynności, przy czym panel taki może stanowić struktura typu sandwich z wnętrzem komórkowym. Innym celem wynalazku jest umożliwienie łatwej regulacji grubości otrzymanej struktury w trakcie jej wykonywania oraz jej gęstości z możliwością zmiany kształtu komórek w trakcie otrzymywania struktury.

Sposób wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa topliwego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w komorze chłodniczej wytłacza się w sposób ciągły, za pomocą wieloszczelinowej głowicy wytłaczarki, równoległe arkusze z tworzywa sztucznego, wykonując uszczelnienie wzdłużnych brzegów arkuszy i ścianek komory tak, że między poszczególnymi arkuszami a ściankami komory powstają odstępy, następnie wytwarza się w komorze, w co drugim odstępie, począwszy od krańca usytuowanego od strony głowicy, podciśnienie odkształcające i przyciągające do siebie wytłoczone arkusze, zgrzewając je lokalnie wzdłuż całej wysokości, po czym pozostałe, co drugie odstępy wypełnia się, począwszy od krańca usytuowanego od strony głowicy, płynem chłodzącym, następnie zaś wytwarza się we wszystkich odstępach podciśnienie i wypełnia się je płynem chłodzącym zamieniając wzajemnie odstępy w stosunku do poprzedniego etapu, tworząc tym samym strukturę komórkową o komórkach otwartych w kierunku prostopadłym do kierunku wtłoczenia, która utwardza się w komorze chłodniczej.

Jako płyn chłodzący korzystnie stosuje się wodę o regulowanej temperaturze, zaś jako tworzywo stosuje się tworzywo termoplastyczne.

Wytłaczanie równoległych arkuszy korzystnie wykonuje się w komorze chłodniczej o zwiększonym ciśnieniu, które utrzymuje się uszczelniając styk wzdłużnych brzegów arkuszy i ścianek komory oraz styk arkuszy i pozostałych ścianek komory.

Można ewentualnie formować arkusze o wysokości większej od wysokości komory chłodniczej.

W korzystnym wariancie wynalazku, strukturę wychodzącą z komory chłodniczej poddaje się działaniu urządzenia trakcyjnego działającego w sposób przerywany, powodując zmniejszenie grubości arkuszy w miejscach ich zgrzewania, przy czym w każdym odstępie wytwarza się na moment podciśnienie około 10⁵ Pa.

Urządzenie według wynalazku, do wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego, charakteryzuje się tym, że zawiera wytłaczarkę doprowadzającą tworzywo sztuczne w stanie lepkim do głowicy wytłaczarki, zawierającej wiele równoległych szczelin,

185 632 przy czym szczeliny oddzielone są od siebie częściami w kształcie stożków, wykonanymi z materiału izolującego termicznie, przy czym w każdej części znajduje się rowek, podłączalny wymiennie do pompy stanowiącej źródło podciśnienia i do pompy stanowiącej źródło płynu chłodzącego, urządzenie to zawiera również rurową komorę chłodniczą o przekroju prostokątnym, o wysokości równej wymaganej wysokości wytwarzanej struktury komórkowej i o szerokości równej szerokości tej struktury, ponadto zawiera zbiornik płynu chłodzącego i dystrybutor połączony z dwiema pompami i z siecią przewodów do łączenia go przemiennie z poszczególnymi odstępami usytuowanymi z dwóch stron arkuszy.

Korzystnie, każda część w kształcie stożka, umieszczona z jednej strony szczeliny głowicy, powleczona jest materiałem przewodzącym ciepło i/lub wyposażona w środki grzewcze.

W korzystnym wariancie, komora chłodnicza jest co najmniej częściowo zanurzona w zbiorniku zawierającym wodę, do którego przechodzi struktura komórkowa po wyjściu z komory chłodniczej, przy czym woda zawarta w zbiorniku stanowi płyn chłodzący utwardzający komórki struktury.

Głowica, korzystnie, połączona jest z dwoma zespołami wyjściowymi zawierającymi części stożkowe dopasowane do części głowicy, do których uchodzą rowki, przy czym części stożkowe tych dwóch zespołów zazębiają się z częściami głowicy po obu stronach szczelin formujących arkusze, zaś obydwa zespoły ograniczają swymi naprzeciwległymi płaszczyznami dwie płaszczyzny struktury komórkowej prostopadle do komórek.

Te dwie naprzeciwległe płaszczyzny znajdujące się na przeciwko dwóch zespołów wyjściowych połączonych z głowicą są zbieżne za ujściem z głowicy, w kierunku komory chłodniczej i ewentualnie zawierają powierzchnię wklęsłą znajdującą się na przeciwko wyjścia każdego arkusza.

W korzystnym wariancie urządzenia według wynalazku, obydwa zespoły wyjściowe zamontowane są w sposób umożliwiający regulację ich położenia względem głowicy, w kierunku prostopadłym do kierunku wytłaczania, zaś za komorą chłodniczą może się znajdować urządzenie trakcyjne składające się z dwóch rolek poruszanych w przeciwnych kierunkach, opierających się na dwóch stronach struktury komórkowej, które są prostopadłe do kierunku wytłaczania.

Za komorą chłodniczą może się też znajdować urządzenie do cięcia struktury komórkowej na płyty, prostopadle do kierunku wytłaczania.

Ewentualnie, za komorą chłodniczą znajduje się urządzenie do zgrzewania w sposób ciągły z dwóch stron struktury komórkowej z arkuszami stanowiącymi powłoki osłonowe.

Struktura komórkowa według wynalazku, wytłaczana z tworzywa sztucznego, charakteryzuje się tym, że jej komórki są otwarte w kierunku prostopadłym do kierunku wytłaczania, zaś jej wnętrze komórkowe jest częściowo pokryte powłokami.

Technologia według wynalazku ma tę zaletę, że bezpośrednio z głowicy wytłaczarki otrzymuje się w sposób ciągły strukturę komórkową której komórki skierowane są prostopadle do kierunku wytłaczania. Możliwe jest więc otrzymanie bezpośrednio z wytłaczarki, bez potrzeby wykonywania dodatkowych operacji, struktury komórkowej o bardzo dużych rozmiarach, na przykład w postaci paneli.

Wytworzenie podciśnienia w odstępach rozgraniczonych dwoma arkuszami powoduje, że arkusze zbliżają się do siebie i zostają zgrzane na całej ich wysokości. Do sąsiednich komór wlewa się natomiast płyn chłodzący, którego temperatura może być regulowana, co umożliwia utwardzenie struktury w komorze chłodniczej bezpośrednio po zgrzaniu.

Korzyść w stosunku do technologii warstw klejonych lub zgrzewanych jest taka, że zgodnie ze sposobem według wynalazku, w części zgrzewanej arkuszy można uzyskać mniej więcej taką samą grubość, jak w części nie zgrzewanej, co prowadzi w efekcie do zmniejszenia gęstości struktury, której mały ciężar jest bardzo istotną cechą. Dlatego też, w sposobie według wynalazku przewidziano przerywane rozciąganie struktury wychodzącej z komory chłodniczej, które powoduje zmniejszenie grubości arkuszy w miejscach ich zgrzewania.

Możliwe jest też zmienianie kształtów komórek, które, wytłaczane w tej samej głowicy, mogą mieć kształt wieloboków regularnych lub nieregularnych, kształt eliptyczny, okrągły, owalny, dzięki temu, że w trakcie funkcjonowania można zmieniać różne parametry, takie jak

185 632 prędkość wytłaczania, cykle przemienności podciśnienie-zalewanie płynem chłodzącym stosowane między dwoma sąsiednimi arkuszami.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia widok ogólny urządzenia; fig. 2 - przekrój w powiększeniu wzdłuż linii II-II fig. 1; fig. 3 - widok w perspektywie fragmentu rozłożonej na części głowicy wytłaczarki i całość zespołu wyjściowego zapewniającego ukształtowanie struktury komórkowej; fig. 4 widok w perspektywie odmiany zespołu wyjściowego zapewniającego ukształtowanie struktury komórkowej; fig. 5 i 6 przedstawiają dwa przekroje dystrybutora zapewniającego zamiennie podciśnienie i zasilanie w płyn chłodzący poszczególnych komór usytuowanych z każdej strony arkuszy; fig. 7 i 8 przedstawiają widok w perspektywie dwóch typów struktury komórkowej według wynalazku.

Figura 1 przedstawia urządzenie składające się z wytłaczarki 2 umożliwiającej doprowadzenie pod ciśnieniem tworzywa sztucznego, takiego jak tworzywo termoplastyczne typu polipropylen lub elastomer z kauczuku w stanie lepkim, i rozdzielanie go na dużej szerokości za pomocą na przykład wieloszczelinowej głowicy wytłaczarki 3. Szerokość głowicy, przedstawionej na rysunku, zwłaszcza na fig. 2, jest zmniejszona. Figura służy jedynie do zilustrowania sposobu według wynalazku, zaś ilość otrzymanych komórek może być dużo większa na tej samej szerokości.

Za głowicą3 znajduje się komora chłodnicza 4 nadająca kształt strukturze komórkowej; w komorze tej utrzymywane jest podwyższone ciśnienie. W przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku komora ta jest co najmniej częściowo zanurzona w zbiorniku 5 zawierającym wodę 6. Przy ujściu z komory 4 umieszczone jest urządzenie trakcyjne 7 złożone z dwóch rolek 8 obracających się w przeciwnych kierunkach, opierających się z dwóch stron na strukturze komórkowej 9. Za zbiornikiem 5 umieszczone jest urządzenie 10 do zgrzewania w sposób ciągły dwóch arkuszy powłok 12 odwijanych z dwóch szpul 13, celem uzyskania pokrycia dwóch stron struktury komórkowej 9.

Za urządzeniem 10 zainstalowane jest urządzenie do cięcia 14, zapewniające odcięcie struktury komórkowej poprzecznie do kierunku wytłaczania, w celu utworzenia płyt.

Głowica 3 zawiera blok 15 przedstawiony bardziej szczegółowo na fig. 2 i 3. W środkowej części bloku 15, do którego doprowadzane jest tworzywo w stanie lepkim, znajdują się pionowe równoległe szczeliny 16, ograniczone dwiema sąsiadującymi częściami 17 w kształcie stożków, których wierzchołki zwrócone są w kierunku napływu tworzywa. Części 17 wykonane są z materiału izolującego termicznie, o dobrych właściwościach mechanicznych, takiego jak poliimid, pokryty od strony poprzedzającej szczeliny materiałem przewodzącym ciepło, na przykład na bazie złota, srebra lub miedzi. Możliwe jest ewentualne dołączenie środków grzewczych do urządzenia przewodzącego ciepło lub do każdej części 17 w kształcie stożka. Umożliwi to szybkie przekazanie ciepła pobranego przez materiał do miejsca jego formowania, co zmniejszy spadek temperatury przed strefą chłodzenia i zapobiegnie osiągnięciu przez materiał temperatury utwardzania przed uformowaniem. Dzięki temu, iż szczeliny 16 są pionowe, możliwe jest uformowanie równoległych arkuszy 31. Należy zauważyć, ze odległość między dwiema sąsiednimi szczelinami 16 odpowiada połowie szerokości komórek formowanej struktury komórkowej. Dwa zespoły wyjściowe 18, zawierające części stożkowe 19, które zazębiają się z częściami 17 głowicy zapewniając szczelność układu hydraulicznego niezależnie od położenia zespołów 18 w stosunku do głowicy, nadają kształt strukturze komórkowej. Każdy zespół 18 zamontowany jest na głowicy 3 z możliwością regulacji w pionie, to znaczy wzdłuż komórek wytłaczanej struktury, aby możliwa była regulacja grubości struktury.

Obydwa zespoły 18 ograniczają przylegającymi do siebie powierzchniami 20, 22, w kierunku prostopadłym do komórek, strukturę komórkową z dwóch stron.

Należy odnotować, że powierzchnie 20 są zbieżne za ujściem z głowicy, w kierunku komory kształtującej i chłodzącej 4, której ściana dolna i górna utworzone., są przez powierzchnie 22 dwóch zespołów wyjściowych 18. Jeżeli arkusz przy wyjściu ze szczeliny ma wysokość np. 32 mm, powierzchnie 22 są od siebie oddalone o 30 mm. Przejście z 32 mm do 30 mm kształtują zbiezne powierzchnie 20. Pozwala to uzyskać doskonały kontakt między

185 632 wzdłużnymi brzegami arkuszy przy wyjściu z głowicy, a ścianki dolna i górna komory 4 zapewniają doskonałą szczelność między odstępami ograniczonymi przez poszczególne arkusze. Taka konfiguracja umożliwia otrzymanie struktury komórkowej prostej, takiej jak przedstawiona na fig. 7.

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 4, zbieżna powierzchnia 20 każdego zespołu 18 posiada powierzchnię wklęsłą 23 w świetle szczeliny 16 zapewniającej formowanie arkuszy. Tym sposobem możliwe jest uzyskanie nieco większej wysokości arkuszy, niż odległość między powierzchniami 22, co powoduje przygięcie dolnych i górnych brzegów arkuszy do powierzchni 22. W częściach stożkowych 17 usytuowanych z obu stron arkusza wychodzącego ze szczeliny 16, znajdują się podłużne rowki 24 otwarte od dołu. Każdy rowek połączony jest dwoma przewodami 25 lub 26 z kolektorem odpowiednio 27 lub 28. Jeżeli jeden rowek połączony jest przewodem 25 z kolektorem 27 to każdy sąsiedni rowek połączony jest przewodem 26 z kolektorem 28. Każdy kolektor 27, 28 może być kolejno podłączany, za pomocą dystrybutora 29 do pompy podciśnieniowej 30 i do pompy 32 zasilającej wpłyń chłodzący, którym jest woda pochodząca ze zbiornika 5, której temperatura jest regulowana za pomocą urządzenia 33. Można więc, w zależności od pozycji dystrybutora, połączyć dany rowek 24 bądź z pompą podciśnieniową 30, i wytworzyć tym samym podciśnienie między dwoma arkuszami ograniczającymi odstęp, do którego uchodzi ten rowek 24, bądź z zasilaniem w płyn chłodzący pochodzący ze zbiornika 5 za pośrednictwem pompy 32.

Wartość ciśnienia zasilania w płyn chłodzący odpowiada zasadniczo wartości strat ładunku w przewodach zasilających i może być rzędu 10⁵ Pa. Wartość podciśnienia musi być możliwie najwyższa w zależności od warunków używania instalacji - wysokość npm, temperatura itp., nie może jednak osiągnąć granicy napięcia powierzchniowego płynu chłodzącego. Podciśnienie to może być rzędu 63 Pa.

Figury 5 i 6 przedstawiają jako przykład, dystrybutor o sześciu ujściach w dwóch pozycjach.

W pozycji przedstawionej na fig. 5, kolektory 28 połączone są ze źródłem podciśnienia 30, a kolektory 27 połączone są z pompą 32 i zasilane płynem chłodzącym. Na fig. 6 jest odwrotnie.

W celu ograniczenia strat ładunku w zespole wyjściowym 18 znajdują się rowki 34 współpracujące z rowkami 24 głównej części głowicy, tworzące kanały o dużym przekroju, które umożliwiają kolejno wytworzenie podciśnienia i wprowadzenie płynu chłodzącego do odstępów między arkuszami.

W praktyce, podciśnienie wytworzone w odstępie między dwoma arkuszami powoduje zbliżenie do siebie tych arkuszy oraz ich zespolenie, zaś płyn chłodzący, który stanowi woda zapewnia schłodzenie tworzywa po jednej stronie każdego arkusza i utwardzenie struktury w komorze chłodzącej. Przemienne wprowadzanie podciśnienia i zasilania w płyn chłodzący w kolejnych rowkach 24 powoduje ukształtowanie komórek i otrzymanie struktury takiej, jak przedstawiono na fig. 7.

Komora chłodząca 4 posiada również ścianki boczne 35, dzięki którym utrzymuje się szczelność na poziomie dwóch ostatnich zewnętrznych wytłaczanych arkuszy.

Komora chłodząca jest więc szczelna i może być utrzymana pod zwiększonym ciśnieniem, ponieważ woda doprowadzana rowkami 24 nie ma ujścia.

Zwiększone ciśnienie w komorze 4 do kształtowania i schładzania, utrzymane jest przez wodę zawartą w komórkach 36, której nadmiar odprowadzany jest do zbiornika 5 ujściem z komory 4. Po uruchomieniu procesu można się obyć bez urządzenia trakcyjnego 7. Ponieważ ciśnienie płynu chłodzącego doprowadzanego kolektorami 27 i 28 zgodnie z cyklem jest niższe od ciśnienia tworzywa sztucznego wychodzącego z wytłaczarki, siła reakcji w szczelnej komorze 4 zmusza ukształtowaną strukturę komórkową do wyjścia, a tym samym zapewnienia ciągu na poziomie ujścia z głowicy. Korzyść jest taka, że wyjście to odbywa się w sposób przerywany spowodowany zmiennością cyklu formowania komórek przez podciśnienie i zasilanie w płyn chłodzący. Wynika z tego, że połączone części arkuszy są bardziej rozciągnięte, więc cieńsze niż części niepołączone, przez co zyskuje się na ciężarze struktury tak uformowanej.

185 632

Możliwe jest sprzężenie małej prędkości urządzenia trakcyjnego ze zwiększonym zasilaniem w płyn chłodzący, przez co otrzymuje się komórki o szczególnym kształcie, takie jak komórki wybrzuszone lub komórki 37 z częściową powłoką górną i dolną 38, tak jak przedstawiono na fig. 8, której konfigurację otrzymuje się w zespole wyjściowym przedstawionym na fig. 4. Struktura przedstawiona na fig. 8 jest strukturą z wnętrzem komórkowym i dwiema fragmentarycznymi powłokami.

Szczelność w komorze 4 można otrzymać wykonując ścianki z materiału o dobrym współczynniku tarcia, na przykład z pianki elastomerowej.

Płyn chłodzący może mieć temperaturę rzędu 30°C, na przykład, gdy stosowanym tworzywem jest polipropylen, co pozwala uniknąć zjawiska hartowania tworzywa sztucznego przy ujściu z głowicy i zapobiega deformacji i zlepianiu, ponieważ zostaje ono natychmiast utwardzone. W sposobie według wynalazku strona arkusza poddana podciśnieniu nie jest dostatecznie schłodzona, nadaj e się więc do zespolenia przez kontakt przez lekkie dociśnięcie do drugiego arkusza w wyniku siły wytworzonej przez podciśnienie.

Ilość frygorii dostarczonych przez płyn chłodzący musi być wystarczająca do ostatecznego utwardzenia struktury w komorze chłodzącej.

Zarówno głowicę jak i zespół wyjściowy i kształtujący można wykonać przez obróbkę części jednolitych, bądź przez zestawienie poszczególnych elementów składowych.

Sposób według wynalazku umożliwia proste wytwarzanie struktury komórkowej w sposób ciągły. Komórki struktury są skierowane prostopadle do kierunku wytłaczania co umożliwia otrzymanie płyt o dużych wymiarach, przeznaczonych do bezpośredniego użytku natychmiast po odcięciu u wylotu z urządzenia, które można ewentualnie pokryć od razu arkuszami tworzącymi powłoki zewnętrzne.

Wynalazek jest ograniczony do jednego sposobu realizacji, ani do jednego sposobu wykonania urządzenia, opisanych powyżej jako nie ograniczające go przykłady. Przeciwnie, możliwe są różne warianty realizacji wynalazku. I tak na przykład części stożkowe 17 i 19, można zastąpić częściami płaskimi lub w kształcie półkopuł, a dystrybutor może być innego rodzaju, na przykład obrotowy. Głowica zawierająca szczeliny może być oddzielną częścią wytłaczarki.

185 632

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego, znamienny tym, że w komorze chłodniczej (4) wytłacza się w sposób ciągły, za pomocą wieloszczelinowej głowicy wytłaczarki, równoległe arkusze (31) z tworzywa sztucznego, wykonując uszczelnienie wzdłużnych brzegów arkuszy i ścianek komory (4) tak, że między poszczególnymi arkuszami a ściankami komory powstają odstępy, następnie wytwarza się w komorze, w co drugim odstępie, począwszy od krańca usytuowanego od strony głowicy, podciśnienie odkształcające i przyciągające do siebie wytłoczone arkusze, zgrzewając je lokalnie wzdłuż całej wysokości, po czym pozostałe, co drugie odstępy wypełnia się, począwszy od krańca usytuowanego od strony głowicy, płynem chłodzącym, następnie zaś wytwarza się we wszystkich odstępach podciśnienie i wypełnia się je płynem chłodzącym zamieniając wzajemnie odstępy w stosunku do poprzedniego etapu, tworząc tym samym strukturę komórkową (36), o komórkach otwartych w kierunku prostopadłym do kierunku wytłoczenia, która utwardza się w komorze chłodniczej.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako płyn chłodzący stosuje się wodę o regulowanej temperaturze.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że używa się tworzywa termoplastycznego.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wytłaczanie równoległych arkuszy (31) wykonuje się w komorze chłodniczej (4) o zwiększonym ciśnieniu, które utrzymuje się uszczelniając styk wzdłużnych brzegów arkuszy i ścianek (22) komory oraz styk arkuszy i pozostałych ścianek (35) komory.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że formuje się arkusze (31) o wysokości większej od wysokości komory chłodniczej (4).
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że strukturę wychodzącą z komory chłodniczej (4) poddaje się działaniu urządzenia trakcyjnego (7) działającego w sposób przerywany, powodując zmniejszenie grubości arkuszy w miejscach ich zgrzewania.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w każdym odstępie wytwarza się na moment podciśnienie około 10⁵ Pa.
8. Urządzenie do wytwarzania struktury komórkowej z tworzywa sztucznego, znamienne tym, że zawiera wytłaczarkę (2) doprowadzającą tworzywo sztuczne w stanie lepkim do głowicy wytłaczarki (3), zawierającej wiele równoległych szczelin (16), przy czym szczeliny (16) oddzielone są od siebie częściami (17) w kształcie stożków, wykonanymi z materiału izolującego termicznie, przy czym w każdej części (17) znajduje się rowek (24), podłączalny wymiennie do pompy (30) stanowiącej źródło podciśnienia i do pompy (32) stanowiącej źródło płynu chłodzącego, urządzenie to zawiera również rurową komorę chłodniczą (4) o przekroju prostokątnym, o wysokości równej wymaganej wysokości wytwarzanej struktury komórkowej i o szerokości równej szerokości tej struktury, ponadto zawiera zbiornik (5) płynu chłodzącego i dystrybutor (29) połączony z dwiema pompami (30, 32) i z siecią przewodów (25, 26, 27, 28) do łączenia go przemiennie z poszczególnymi odstępami usytuowanymi z dwóch stron arkuszy.
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że każda część (17) w kształcie stożka, umieszczona z jednej strony szczeliny (16) głowicy, powleczona jest materiałem przewodzącym ciepło i/lub wyposażona w środki grzewcze.
10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, ze komora chłodnicza (4) jest co najmniej częściowo zanurzona w zbiorniku (5) zawierającym wodę, do którego przechodzi

185 632 struktura komórkowa po wyjściu z komory chłodniczej (4), przy czym woda zawarta w zbiorniku (5) stanowi płyn chłodzący utwardzający komórki (34).
11. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że głowica (3) połączona jest z dwoma zespołami wyjściowymi (18) zawierającymi części stożkowe (19) dopasowane do części (17) głowicy, do których uchodzą rowki (24), przy czym części stożkowe (19) tych dwóch zespołów zazębiają się z częściami (17) głowicy po obu stronach szczelin (16) formujących arkusze (31), zaś obydwa zespoły (18) ograniczają swymi naprzeciwległymi płaszczyznami (22) dwie płaszczyzny struktury komórkowej prostopadle do komórek.
12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że obydwie płaszczyzny (20), znajdujące się na przeciwko dwóch zespołów wyjściowych (18) połączonych z głowicą, są zbieżne za ujściem z głowicy w kierunku komory chłodniczej (4).
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, ze płaszczyzny (20) znajdujące się na przeciwko dwóch zespołów wyjściowych (18) zawierają powierzchnię wklęsłą (23) znajdującą się naprzeciw wyjścia każdego arkusza.
14. Urządzenie według zastrz. 11 albo 12, albo 13, znamienne tym, że obydwa zespoły wyjściowe (18) zamontowane są w sposób umożliwiający regulację ich położenia względem głowicy (3), w kierunku prostopadłym do kierunku wytłaczania.
15. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, ze za komorą chłodniczą (4) znajduje się urządzenie trakcyjne (7) składające się z dwóch rolek (8) poruszanych w przeciwnych kierunkach, opierających się na dwóch stronach struktury komórkowej, które są prostopadłe do kierunku wytłaczania.
16. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że za komorą chłodniczą (4) znajduje się urządzenie (14) do cięcia struktury komórkowej na płyty, prostopadle do kierunku wytłaczania.
17. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że za komorą chłodniczą (4) znajduje się urządzenie (10) do zgrzewania w sposób ciągły z dwóch stron struktury komórkowej z arkuszami (12) stanowiącymi powłoki osłonowe.
18. Struktura komórkowa wytłaczana z tworzywa sztucznego, znamienna tym, że jej komórki są otwarte w kierunku prostopadłym do kierunku wytłaczania, zaś jej wnętrze komórkowe (36) jest częściowo pokryte powłokami (38).

* * *