PL215121B1 - Sposób oraz urządzenie do wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych oraz urządzenie do wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych, uzyskiwanych w procesach recyklingu zużytych produktów przemysłowych.

Znane sposoby wytwarzania płyt izolacyjnych z takiego recyklatu są oparte na stosowaniu pojedynczych form, do których wsypuje się nasączone klejem strzępki, a następnie poddaje je sprasowaniu w celu zżelowania kleju i utworzenia z nich zwartej struktury.

Ze względu na długi czas żelowania, dla uzyskania opłacalnej wydajności produkcji, konieczne jest stosowanie większej ilości form, a to znacznie tę produkcję podraża. Zastosowanie kilkunastu lub kilkudziesięciu form komplikuje również cały ciąg operacji związanych z mieszaniem strzępek z klejem, napełnianiem form, ich zamykaniem, prasowaniem i wyjmowaniem płyt z formy. Ponadto konieczność przemieszczania form z jednego stanowiska na następne, utrudnia zmechanizowanie, względnie zautomatyzowanie procesu. Poza tym, ze względu na znaczną masę pojedynczej formy, wynoszącą od kilkudziesięciu do ponad 100 kg, w zależności od jej konstrukcji i wymiarów wytwarzanej płyty izolacyjnej, niezbędna jest budowa całego szeregu przenośników i duża powierzchnia do ich zainstalowania.

Znane jest również, na przykład z polskiego opisu zgłoszenia wzoru użytkowego nr 92597, urządzenie wytwarzania płyt z pianki krylaminowej, mające postać formy bateryjnej, którą stanowi obudowa wypełniona na przemian przegrodami w kształcie ceowym, z odgiętymi na zewnątrz półkami oraz przegrodami płaskimi. Formę zalewa się pianką krylaminową poprzez otwory w zewnętrznych częściach ścianek przegród.

Urządzenie to eliminuje konieczność stosowania pojedynczych form, jednak nie może być wykorzystane do wytwarzania płyt izolacyjnych ze wspomnianego recyklatu, ze względu na brak możliwości wypełnienia formy bateryjnej nasączonymi klejem strzępkami oraz ich prasowania.

W sposobie wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych, polegającym na wsypywaniu nasączonych klejem strzępek do form i ich prasowaniu, według wynalazku, stosuje się technologiczny, pionowy tunel, do którego w górnej części wsypuje się porcjami strzępki pianek nasączonych klejem, a na nie opuszcza się pokrywy przedzielające poszczególne warstwy strzępek i prasuje je sukcesywnie od góry, tworząc stos płyt izolacyjnych, który przesuwa się w dół tunelu o skok równy sumarycznej grubości opuszczającej tunel pokrywy i uformowanej płyty.

Urządzenie do wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych, poprzez ich nasączanie klejem i prasowanie, według wynalazku, ma technologiczny, pionowy tunel mieszczący stos, przegrodzonych pokrywami, warstw strzępek pianek poliuretanowych nasączonych klejem, wyposażony w górnej części w stempel prasy i komorę z bocznym otworem do wsypywania z mieszalnika porcji strzępek z klejem, na którą opuszcza się pokrywę, a w dolnej części w stół z siłownikiem, do odbioru pokrywy ze spoczywającą na niej uformowaną płytą. Pod komorą tunelu oraz nad stołem są umocowane blokujące mechanizmy pokryw. Pomiędzy blokującymi mechanizmami, do wnętrza tunelu wprowadzony jest układ pasów taśm odchylanych krążkami. Mieszalnik ma w dolnej ściance uchylną klapę z dyszami doprowadzającymi strugi powietrza do mieszania strzępek pianek z klejem, a w górnej ściance kominy odprowadzające nadmiar powietrza i układ wtryskowych dysz kleju. Do mieszalnika jest dołączony zasypowy kosz, który ma zamocowany w górnej ściance końcowy odcinek przewodu przenośnika pneumatycznego doprowadzającego strzępki pianek i układ dysz do ich nasączania wodą z dodatkami, a przy dnie mieszadło i pionowy układ dwóch przenośników do ładowania mieszalnika. Przy stole tunelu znajduje się przenośnik, do przesuwania z niego pokrywy na rolkowy przenośnik nad widły dźwignika, do jej transportu w górę na uchylne zestawy rolek, skąd wahadłowe ramię przesuwa pokrywę do wnętrza komory tunelu.

Zastosowanie zgodnie z wynalazkiem specjalnej prasy z jedną formą w postaci pionowego tunelu, umożliwia rezygnację ze stosowania pojedynczych form i rozczłonkowania procesu technologicznego na kilka stanowisk, co powinno przyczynić się do rozpowszechnienia recyklingu pianek poliuretanowych.

Przedmiot wynalazku jest dokładniej omówiony w przykładowym wykonaniu poniżej, w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy urządzenia do wytwarzania płyt izolacyjnych, a fig. 2 - jego widok z góry.

Sposób wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych polega na zastosowaniu specjalnej prasy z jedną formą w postaci pionowego, złożonego z segmentów, tunelu technologicznego. Do tunelu technologicznego, w jego górnej części, wsypuje się porcjami strzępki pianek

PL 215 121 B1 nasączonych klejem, a na nie opuszcza się pokrywy przedzielające poszczególne warstwy strzępek i prasuje je sukcesywnie od góry, tworząc stos płyt izolacyjnych. Wytworzony stos przesuwa się w dół tunelu technologicznego o skok równy sumarycznej grubości opuszczającej tunel pokrywy i wytworzonej płyty, którą odkłada się na stanowisko, gdzie podlega sezonowaniu. Wysokość stosu, to jest liczba pokryw i płyt w stosie, jest zależna od czasu żelowania kleju oraz czasów dodatkowych, potrzebnych do przeprowadzenia operacji mieszania strzępek z klejem, ich ładowania do tunelu technologicznego i prędkości prasowania.

Urządzenie do wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych ma podstawę w postaci kratownicy 1, składającej się z zespawanych pięciu odcinków ceownika, do której umocowane są cztery kolumny 2 prasy i dwie prowadnice 3 dźwignika widłowego. Górne końce kolumn 2 prasy zamocowane są w górnej płycie 4. Prowadnice 3 dźwignika w górnej swej części połączone są łącznikiem 5 z dwoma kolumnami 2 prasy. Górna płyta 4 służy do umocowania cylindra głównego siłownika 6 prasy i czterech tulei 7 prowadników stempla 8 prasy. Stempel 8 prasy jest konstrukcją przestrzenną, składającą się z dwóch czołowych płyt i łączących je ośmiu podpórek rurowych oraz bocznych blach zamykających przestrzeń stempla po bokach. Do górnej płyty stempla 8 jest zamocowane tłoczysko siłownika 6 i cztery prowadniki sworzniowe współpracujące z tulejami 7. Wymiary poprzeczne stempla 8 są dopasowane z pewnym luzem do prostokątnego przekroju technologicznego, pionowego tunelu 9, utworzonego z odpowiednio dobranych segmentów, których konstrukcja i wymiary zależne są od wymiarów gabarytowych formowanych płyt izolacyjnych. Tunel 9, swą dolną częścią, umocowany jest do płyty dolnej 10, która spoczywa na tulejach 11 nasuniętych na kolumny 2 prasy i opierających się na kratownicy 1 urządzenia. Tunel 9 w swej części górnej spełnia rolę prowadzenia stempla 8 i tworzy komorę 12, do której przez boczny otwór wsypywane są strzępki pianek, wymieszane z klejem za pomocą strug powietrza w mieszalniku 13. W górnej strefie komory 12, z bocznych dwóch ścian, wystają rolki 14 podtrzymujące pokrywę 15, która jest wsuwana do wnętrza komory 12 przez mechanizm przesuwnika zaopatrzonego w siłownik 16 i wahadłowe ramię 17. Mechanizmy suwakowe, powodujące wysuwanie i wsuwanie rolek 14 do komory 12, są napędzane siłownikiem 18 poprzez dźwigniowy układ 19. Mechanizmy te są umocowane na zewnętrznej stronie obudowy tunelu 9, w górnej strefie komory 12. Natomiast na zewnętrznych powierzchniach tunelu 9, w dolnej strefie komory 12, umocowane są samoczynne, blokujące mechanizmy 20, które za pomocą zaczepów 21 blokują każdą kolejną pokrywę 15 przesuwaną w dół przez stempel 8. Blokada ta zapobiega tylko przed cofaniem się pokrywy 15 z chwilą podnoszenia stempla 8 do pozycji wyjściowej. W dolnej części końcowego segmentu tunelu 9 umocowane są również blokujące mechanizmy 22 sterowane elektrycznie, które mają za zadanie blokowanie następnej kolejnej pokrywy 15 przed przesuwaniem się w dół w momencie, gdy stół 23 siłownika 24, po przesunięciu o założony skok, zacznie się ponownie opuszczać wraz z ostatnią pokrywą 15 stołu 23 i spoczywającą na niej uformowaną płytą izolacyjną. Do zdjęcia płyty izolacyjnej służy odpowiednio ukształtowane ręczne narzędzie 25, a do przesuwania pokrywy 15, która ma dużą wagę służy specjalny przenośnik 26 z zabierakiem. Przenośnik 26 przesuwa pokrywę 15 ze stołu 23 na krótki, rolkowy przenośnik 27, z którego pokrywa 15 jest podnoszona przez widły dźwignika 28 i transportowana w górę urządzenia, a następnie układana na uchylnych zestawach rolek 29, skąd przesuwana jest przez wahadłowe ramię 17 do wnętrza komory 12. Mieszalnik 13, przylegający do komory 12 tunelu 9, jest napełniany porcjami strzępek za pomocą układu dwóch taśmowych przenośników 30 i 31, z których przenośnik 30 jest wyposażony w gładką taśmę, natomiast taśma przenośnika 31 jest zaopatrzona w poprzeczne listwy. Prędkość taśmy w obu przenośnikach 30 i 31 jest jednakowa i jest płynnie regulowana, co ułatwia dobieranie odpowiedniej wielkości porcji strzępek wsypywanych do mieszalnika 13. Podłużny otwór boczny, przez który są wsypywane strzępki do mieszalnika 13, jest zamykany podczas mieszania przez zasuwę 32 podnoszoną siłownikiem 33. Uchylna klapa 34, umocowana w dnie mieszalnika 13 nad lejem zsypowym, w chwili mieszania zamyka mieszalnik 13 od spodu. W górnej ścianie mieszalnika 13 jest umocowany układ wtryskowych dysz 35 kleju oraz dwa kominy 36, odprowadzające z mieszalnika 13 nadmiar powietrza, które jest dostarczane przez dysze 37, umocowane w uchylnej klapie 34, poprzez elastyczne przewody 38 z głównego powietrznego przewodu 39. Uchylna klapa 34 zamyka i otwiera mieszalnik 13 od spodu za pomocą siłownika 40 i dźwigniowego układu 41. Odpady pianek poliuretanowych rozdrobnione w początkowej fazie procesu są dostarczane do urządzenia przenośnikiem pneumatycznym, którego końcowy odcinek przewodu 42 jest umocowany w zasypowym koszu 43, gdzie ulegają nasączeniu wodą, zawierającą odpowiednie dodatki, przez układ dysz 44. Odpady są mieszane mechanicznie mieszadłem 45. Kierunek obrotów mieszadła 45 i jego umiejscowienie w koszu 43 są tak

PL 215 121 B1 dobrane, aby struga strzępek przesyłana przenośnikami 30 i 31 była ciągła i miała jednakowy przekrój poprzeczny, co zapewnia jednakową objętościowo masę porcji strzępek ładowaną do mieszalnika 13. Dodatkowym wyposażeniem tunelu 9 jest układ pasów taśm 46, wprowadzanych do wnętrza tunelu 9 przez odpowiednio rozstawione szczeliny w jego obudowie, poniżej blokowanej górnej pokrywy 15. Taśmy 46 odchylane są krążkami 47 o zmiennych naprzemian średnicach w górnej i dolnej strefie tunelu 9 i tak dobranych, że długości utworzonych pętli taśm 46 są jednakowe. Taśmy 46 są wprowadzane do tunelu 9 na jego czterech bokach i są przesuwane samoczynnie wraz z ruchem stosu.

Urządzenie charakteryzuje się dość dużą wysokością, zależną od ilości zastosowanych pokryw 15 i grubości wytwarzanych płyt izolacyjnych. W związku z tym, w celu umożliwienia kontroli wszystkich zespołów urządzenia znajdujących się w górnych jego partiach, na odpowiedniej korzystnej wysokości znajduje się pomost otoczony balustradą 48. Dostęp do tego pomostu umożliwiają schody 49, tak usytuowane, aby nie przeszkadzały w operacji wyjmowania wytworzonej płyty izolacyjnej i przesuwania jej na stanowisko, gdzie poddawana jest dalszej stabilizacji swej struktury.

Działanie urządzenia według wynalazku polega w pierwszej fazie na równomiernym nawilżaniu strzępek pianek odpowiednią ilością wody, co dokonuje się w zasypowym koszu 43 przez natrysk wody za pomocą dysz 44 i dobrym ich wymieszaniu przez mechaniczne mieszadło 45. Tak przygotowane strzępki są porcjami podawane do mieszalnika 13 za pomocą taśmowych przenośników 30 i 31, wyposażonych w osłony boczne. Porcjowanie strzępek w pierwszej fazie procesu związane jest z dobraniem prędkości taśm przenośników 30 i 31 i czasu ich pracy, w którym do mieszalnika 13 dostarczane będą właściwe ilości strzępek. Czas ten jest średnią wartością wyznaczaną doświadczalnie z prób i badań urządzenia. Po dostarczeniu odpowiedniej porcji strzępek do mieszalnika 13 jego otwór wlotowy zostaje zamknięty zasuwą 32. Również uchylna klapa 34 w dnie mieszalnika 13 jest zamknięta i dociskana przez siłownik 33. Proces mieszania strzępek z klejem w mieszalniku 13 rozpoczyna się przez wtłaczane dyszami 37 powietrza, co powoduje tworzenie się w nim obłoku strzępek i ich wirowanie w całej przestrzeni komory mieszalnika 13. Obłok strzępek w czasie wirowania natryskiwany jest impulsowo klejem rozpylonym i podawanym przez układ dysz 35, umocowany w górnej ścianie mieszalnika 13. Dla lepszego mieszania strzępek z klejem praca dysz 37 i 35 może być realizowana na przemian w czasie. Ilość powietrza wtłaczanego do mieszalnika jak i ilość kleju powinny być tak dobrane, aby powietrze wylatujące kominami 36 nie porywało części kleju rozpylonego w mieszalniku 13, a wytwarzane płyty izolacyjne wykazywały wymaganą wytrzymałość. Czas mieszania określa się doświadczalnie. Po zakończeniu mieszania zostaje otwarta uchylna klapa 34 i dociśnięta do swego gniazda w ścianie zsuwni mieszalnika 13, co pozwala strzępkom pianki nasączonym klejem na opadnięcie do komory 12, która stanowi górną część tunelu 9 urządzenia. Po opróżnieniu mieszalnika 13 uchylna klapa 34 zostaje zamknięta, a opuszczona zostaje zasuwa 32 otwierając tym samym otwór wlotowy mieszalnika 13. Następny cykl pracy mieszalnika 13 zaczyna się od uruchomienia przenośników 30 i 31 i napełniania go następną porcją strzępek. Cykl prasowania strzępek wsypywanych do komory 12 zaczyna się w chwili opadnięcia pokrywy 15 na warstwę strzępek wypełniającą dolną część komory 12. Opadnięcie pokrywy 15 jest wywołane zadziałaniem mechanizmów suwakowych napędzanych siłownikiem 18 poprzez dźwigniowy układ 19, które powodują wsunięcie się rolek 14 podtrzymujących pokrywę 15 w obudowę komory na pozycję wyczekiwania. Po schowaniu się rolek 14 w obudowie komory 12 następuje uruchomienie głównego siłownika 6 prasy i ruch stempla 8 w dół komory 12. Po zetknięciu się czoła stempla 8 z powierzchnią górną pokrywy 15 jest ona przesuwana w dół, powodując prasowanie warstwy strzępek pokrywających dno komory 12, które stanowi pokrywa 15 z poprzedniego cyklu prasowania, zablokowana w tunelu 9 przez blokujące mechanizmy 20.

Należy dodać, że przy pierwszym uruchomieniu urządzenia buduje się wypełniający tunel 9 stos z pokryw 15 i płyt styropianowych o grubościach odpowiadających grubości płyt izolacyjnych, które zamierza się wytwarzać. Budowanie stosu odbywa się od dołu tunelu 9 za pomocą siłownika 24, który umożliwia podnoszenie do góry i wkładanie do tunelu jednocześnie pokryw 15 i płyt styropianowych. Proces ten zaczyna się od włożenia do tunelu najpierw pojedynczej pokrywy 15, którą blokuje się za pomocą blokujących mechanizmów 22. Po wycofaniu w dół stołu 23 siłownika 24 nakłada się ponownie na stół 23 pokrywę 15, a na nią płytę styropianową i wkłada się je razem do wnętrza tunelu 9, podnosząc tym samym poprzednią pokrywę 15. Czynności te powtarza się tyle razy, aż pierwsza pokrywa 15 będzie mogła być zablokowana przez blokujące mechanizmy 20. Stos technologiczny składający się z pokryw 15 i płyt jest wówczas utworzony, co pozwala na rozpoczęcie właściwego procesu produkcyjnego. Płyty styropianowe, które są później wysuwane z tunelu 9 mogą być użyte do innego celu.

PL 215 121 B1

Zbudowany stos technologiczny utworzony z pokryw 15 i płyt izolacyjnych może być przechowywany w tunelu 9 przez dłuższy czas, co jest ważne ponieważ urządzenie może wówczas pracować nawet z dłuższymi postojami. Pokrywa 15, która jest zablokowana przez blokujące mechanizmy 20, pod wpływem nacisku strzępek wywołanym stemplem 8 ulegnie przesunięciu w dół tunelu 9 po przekroczeniu ustalonej wartości siły wywieranej przez stempel 8. Siłę tę należy tak dobrać, regulując ciśnienie w siłowniku 24 i uwzględniając ciężar stosu w tunelu 9, aby było wywołane przesunięcie stosu w dół tunelu wraz ze stołem 23 siłownika 24 o długości odpowiadającej sumarycznej grubości płyty izolacyjnej i pokrywy 15. Takie przesunięcie stempla 8 wraz z kolejną, górną pokrywą 15 w stosie, pozwala na jej zablokowanie przez blokujące mechanizmy 20, nie zmieniając rozkładu ciśnień w stosie po wycofaniu stempla 8 na pozycję wyjściową. Po jednoczesnym zablokowaniu przedostatniej pokrywy 15 w dole tunelu 9 przez blokujące mechanizmy 22, stół 23 siłownika 24 jest opuszczany wraz z ostatnią pokrywą 15 stosu i wytworzoną płytą izolacyjną. Wytworzona płyta izolacyjna jest ręcznie zdejmowana z pokrywy 15 i transportowana na specjalne stanowisko, gdzie poddawana jest procesowi stabilizacji i pakowania w odpowiednie baloty Natomiast pokrywa 15 przesuwana jest za pomocą przenośników 26 i 27 na widły dźwignika 28, który podnosi ją do góry i ustawia na uchylnych zestawach rolek 29, skąd przesuwana jest przez wahadłowe ramię 17 do wnętrza komory 12 na stanowisko wyjściowe przed następnym cyklem prasowania, to znaczy na wysunięte do wnętrza komory 12 rolki 14, które są wsuwane do komory 12 po wycofaniu stempla 8 w górne położenie.

Claims (7)

1. Sposób wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych, polegający na wsypywaniu nasączonych klejem strzępek do form i ich prasowaniu, znamienny tym, że stosuje się technologiczny, pionowy tunel, do którego w górnej części wsypuje się porcjami strzępki pianek nasączonych klejem, a na nie opuszcza się pokrywy przedzielające poszczególne warstwy strzępek i prasuje je sukcesywnie od góry, tworząc stos płyt izolacyjnych, który przesuwa się w dół tunelu o skok równy sumarycznej grubości opuszczającej tunel pokrywy i uformowanej płyty.

2. Urządzenie do wytwarzania płyt izolacyjnych ze strzępek pianek poliuretanowych, poprzez ich nasączanie klejem i prasowanie, znamienne tym, że ma technologiczny, pionowy tunel (9) mieszczący stos, przegrodzonych pokrywami (15), warstw strzępek pianek poliuretanowych nasączonych klejem, wyposażony w górnej części w stempel (8) prasy i komorę (12) z bocznym otworem do wsypywania z mieszalnika (13) porcji strzępek z klejem, na którą opuszcza się pokrywę (15), a w dolnej części w stół (23) z siłownikiem (24), do odbioru pokrywy (15) ze spoczywającą na niej uformowaną płytą.

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że pod komorą (12) tunelu (9) oraz nad stołem (23) są umocowane blokujące mechanizmy (20, 22) pokryw (15).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że pomiędzy blokującymi mechanizmami (20, 22), do wnętrza tunelu (9) wprowadzony jest układ pasów taśm (46) odchylanych krążkami (47).

5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że mieszalnik (13) ma w dolnej ściance uchylną klapę (34) z dyszami (37) doprowadzającymi strugi powietrza do mieszania strzępek pianek z klejem, a w górnej ściance kominy (36) odprowadzające nadmiar powietrza i układ wtryskowych dysz (35) kleju oraz jest połączony z zasypowym koszem (43).

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że zasypowy kosz (43) ma zamocowany w górnej ściance końcowy odcinek przewodu (42) przenośnika pneumatycznego dostarczającego strzępki pianek i układ dysz (44) do ich nasączania wodą z dodatkami, a przy dnie mieszadło (45) i pionowy układ dwóch przenośników (30, 31) do ładowania mieszalnika (13).

7. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że przy stole (23) tunelu (9) znajduje się przenośnik (26), do przesuwania z niego pokrywy (15) na rolkowy przenośnik (27) nad widły dźwignika (28), do jej transportu w górę na uchylne zestawy rolek (29), skąd wahadłowe ramię (17) przysuwa pokrywę (15) do wnętrza komory (12) tunelu (9).