PL248737B1

PL248737B1 - Sposób wytwarzania papierowych kołków

Info

Publication number: PL248737B1
Application number: PL446410A
Authority: PL
Inventors: Grzegorz Karpicz
Original assignee: Grzegorz Karpicz
Priority date: 2023-10-17
Filing date: 2023-10-17
Publication date: 2026-01-26
Also published as: PL446410A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papierowych kołków, w którym co najmniej jedną papierową wstęgę (3) pokrywa się warstwą kleju (4), a następnie nawija się na walcowy trzpień, po czym uformowaną papierową cylindryczną strukturę tnie się na fragmenty (F1, F2, F3,...) stanowiące poszczególne kołki. Sposób ten charakteryzuje się tym, że w papierowej cylindrycznej strukturze wykonuje się otwory przeznaczone na substancję klejącą, a na jednym z końców kołka (1) osadza się kołnierz ściągający, a na drugim końcu formuje się poprzeczki, a przed zastosowaniem kołka, w jego otworze, umieszcza się substancję klejącą. Papierową cylindryczną strukturę formuje się w procesie cyklicznym lub ciągłym.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papierowych kołków, które charakteryzują się duża siłą wiązania, dedykowane są zwłaszcza dla ścian gipsowo-kartonowych.

Z opisu zgłoszenia patentowego GB477594A znany jest kołek składający się z jednego lub więcej spiralnie nawiniętych pasm materiału włóknistego, przy czym pasma są zwinięte w spiralę, której skok jest zasadniczo równy skokowi śruby łączącej, ale są nawinięte w kierunku przeciwnym do gwintu tej śruby. Kołek taki nie zawiera kołnierza ściągającego oraz otworu na substancje klejącą. Jest to prosta struktura walcowa o uzwojeniu przeciwnym do gwintu wkrętu mocującego.

Z kolei z opisu patentowego US1690909A znany jest kołek wykonany z materiału włóknistego, zawierającego pewną liczbę skręconych pasm włóknistych. W kołkach tych pasma włókniste są spajane razem za pomocą kleju lub za pomocą słabo wiążących pasm materiału włóknistego. Są one rozszerzane przez włożony w nie gwóźdź lub wkręt. Według niniejszego wynalazku pasek papieru lub tkaniny tekstylnej jest impregnowany grafitem, steatytem, smarem lub innym odpowiednim środkiem smarnym, a mieszanina tych substancji i jest ułożona jako wyściółka wewnątrz kołka.

Natomiast z opisu patentowego GB222586A znany jest kołek wykonany ze skręconych pasm włókna, sznurka, papieru lub podobnego materiału, ułożonych spiralnie i sklejonych razem w celu utworzenia rurki ze spiralnymi liniami osłabienia.

Z kolei z opisu patentowego GB903597A znany jest kołek w połączeniu z kapsułką zawierającą środek wiążący do kołka, przy czym kapsułka jest przystosowana do rozerwania w celu uwolnienia środka wiążącego podczas wkładania śruby do kołka. Kapsułka jest osadzona w kołku, a kołek jest wyposażony w otwór, w którym mieści się kapsułka. Ponadto, kołek może być zaopatrzony w zewnętrzne owinięcie z papieru, folii lub podobnego nieprzepuszczalnego materiału, aby zapobiec wydostawaniu się środka wiążącego po rozerwaniu kapsułki do materiałów ściany wokół kołka.

Natomiast z opisu patentowego GB2585718B znany jest kołek ścienny do mocowania w podłożu, przy czym kołek ma wydłużony korpus, w którym występuje kanał, który powiększa się, tworząc pustą przestrzeń do przechowywania kapsułki z klejem.

Z przedstawionego stanu techniki wynika, że brak jest ujawnionych metod wytwarzania papierowych kołków na większą, przemysłową skalę, w procesach cyklicznych lub ciągłych. Konstrukcja ujawnionych kołków nie zawiera kołnierza ciągającego oraz dedykowanych poprzeczek ograniczających obracanie się kołka w ścianie. Nie umożliwiają one skutecznego montażu zwłaszcza w ścianach o stosunkowo małej grubości i dużej kruchości, jak to jest w przypadku powszechnie stosowanych w budownictwie płyt gipsowo-kartonowych.

Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania papierowych kołków, w którym co najmniej jedną papierową wstęgę pokrywa się warstwą kleju, a następnie nawija się na walcowy trzpień, po czym uformowaną papierową cylindryczną strukturę tnie się na fragmenty stanowiące poszczególne kołki. Sposób ten charakteryzuje się tym, że w papierowej cylindrycznej strukturze wykonuje się ot wory przeznaczone na substancję klejącą, a na jednym z końców kołka osadza się kołnierz ściągający, a na drugim końcu formuje się poprzeczki, a przed zastosowaniem kołka, w jego otworze, umieszcza się substancję klejącą.

W jednej z odmian sposobu według wynalazku, papierową cylindryczną strukturę formuje się w procesie cyklicznym, poprzez nawijanie papierowej wstęgi pokrytej warstwą kleju na obracający się walcowy trzpień.

Alternatywnie, papierową cylindryczną strukturę formuje się w procesie ciągłym, poprzez nakładanie wielu papierowych wstęg, pod różnym kątem, na obracający się cylindryczny trzpień, do którego są one dociskane paskiem elastomerowym, który porusza się na wałkach obrotowych.

Formowanie poprzeczek korzystnie następuje poprzez wygniatanie obustronne dla fragmentu wyciętego z papierowej cylindrycznej struktury, a fragment ten po wyfrezowaniu otworów jest przecinany na dwie połowy.

Opcjonalnie, formowanie poprzeczek wykonywane jest poprzez ich naklejenie na papierową cylindryczną strukturę.

Korzystne jest, gdy w papierowej cylindrycznej strukturze wykonuje się pary naprzeciwległych otworów, co ułatwia symetryczne zaginanie się i przyleganie do ściany fragmentów kołka.

Substancja klejąca może być dozowana bezpośrednio do wytworzonego otworu kołka lub poprzez umieszczenie w tym otworze kapsułki, która zawiera substancję klejącą.

Dzięki opracowanemu sposobowi według wynalazku można wytwarzać przemysłowo kołki, w procesie cyklicznym lub ciągłym, które charakteryzują się taką konstrukcją, która umożliwia ich montaż, także w stosunkowo cienkich i kruchych ścianach, jakimi są płyty gipsowo-kartonowe. Kołki takie są tanie, wykonane z materiału papierowego, między innymi z recyklingu, tym samym stanowią ekologiczną alternatywę dla masowo produkowanych kołków z tworzyw sztucznych. Dodatkowo, jak wskazują badania, siła ich wiązania jest znacznie większa niż kołków plastikowych.

Sposób wynalazku został pomocniczo zobrazowany rysunkiem, którego poszczególne figury przedstawiają:

Fig. 1. Układ nawijania wstęgi papierowej na walcowy trzpień (proces cykliczny wytwarzania papierowej walcowej struktury);

Fig. 2. Układ frezów równoległych nad wytworzoną papierową cylindryczną strukturą;

Fig. 3. Struktura cylindryczna z jednym lub parą naprzeciwległych otworów dedykowanych dla pojedynczego kołka, oraz odpowiadające im uzyskane kołki;

Fig. 4. Układ nawijania kilku papierowych wstęg na walcowy trzpień (proces ciągły wytwarzania papierowej walcowej struktury);

Fig. 5. Układ nawijania kilku papierowych wstęg na walcowy trzpień - widok perspektywiczny;

Fig. 6. Formowanie poprzeczek poprzez wygniatanie obustronne dla fragmentu F z układem frezów do wykonywania otworów;

Fig. 7. Kołek i mechanizm jego montażu w płycie gipsowo-kartonowej.

Przykład realizacji - proces cykliczny

Sposób wytwarzania papierowych kołków 1, polega na tym, że nawiniętą na rolkę 2 papierową wstęgę 3 pokrywa się warstwą kleju 4 w aplikatorze rolkowym 5, a następnie nawija na obracający się walcowy trzpień 6. W kolejnym etapie, w wykonanej papierowej cylindrycznej strukturze 7, wykonuje się otwory 8 przeznaczone na substancję klejąca 9. Otwory 8 wykonuje się korzystnie metodą frezowania z użyciem równoległych frezów 10. W kolejnym etapie, papierową cylindryczną strukturę 7 z otworami 8 tnie się na fragmenty F1, F2, F3, itd., stanowiące poszczególne kołki 1. Na jednym z końców kołka 1 osadza się kołnierz ściągający 11, a na drugim końcu formuje się poprzeczki 12, a przed zastosowaniem kołka 1, w jego otworze 8, umieszcza się substancję klejącą 9. Formowanie poprzeczek 12 wykonywane jest poprzez ich naklejenie na papierową cylindryczną strukturę 7, przy czym poprzeczki te są papierowe, natomiast kołnierz ściągający 11 stanowi metalową nasadkę na końcówkę kołka 1. Nasadka ta powoduje zaginanie cylindrycznego fragmentu kołka 1, osłabionego otworem 8, podczas wkręcania wkrętu 18. Z tego względu korzystne jest wykonanie par naprzeciwległych otworów 8 w papierowej cylindrycznej strukturze 7. Substancja klejąca 9 może być dozowana z aplikatora lub poprzez umieszczenie kapsułki 13, która zawiera substancję klejącą 9. Taki proces jest procesem cyklicznym, to znaczy, że na trzpień 6 jest cyklicznie nawijana papierowa wstęga 3 aż do zadanej liczby warstw, a papierowa cylindryczna struktura 7 jest usuwana z trzpienia 6 i proces nawijania jest ponawiany. Papierowa wstęga 3 może mieć różną gramaturę, która szczególnie korzystnie mieści się w zakresie od 100 do 350 g/m².

Walcowy trzpień 6 może też mieć wybrania, które ułatwiają wstępne ukształtowanie otworów 8, lub wypukłości, które ułatwiają ukształtowanie poprzeczek 12. Nawinięte na taki trzpień 6 sklejone warstwy wstęgi papieru 2 są następnie prasowane i frezowane (korzystnie w jednym procesie technologicznym), w celu uzyskania kształtnych poprzeczek 12 oraz otworów 8. W tym przypadku nie ma potrzeby doklejania papierowych poprzeczek 12, które są już uformowane.

Przykład realizacji - proces ciągły

W innym przykładzie realizacji, papierową cylindryczną strukturę 7 formuje się w procesie ciągłym, poprzez nakładanie co najmniej trzech papierowych wstęg 3, pod różnym kątem, na obracający się cylindryczny trzpień 6, do którego są one dociskane paskiem elastomerowym 14, który porusza się na wałkach obrotowych 15. Tak formowana papierowa cylindryczna struktura 7 jest cięta na fragmenty F1, F2, F3, itd., a formowanie papierowych poprzeczek 12 wykonywane jest poprzez ich naklejenie na papierową cylindryczną strukturę 7, natomiast kołnierz ściągający 11 stanowi metalową nasadkę na końcówkę kołka 1. Kołnierz ten może mieć różne ukształtowanie geometryczne, które powoduje ściąganie środkowej części kołka 1.

W bardziej korzystnym przykładzie realizacji, formowana w sposób ciągły papierowa cylindryczna struktura 7 jest cięta na fragmenty F, w których formowanie poprzeczek 12 następuje poprzez ich obustronne wygniatanie w prasie zagniatającej 16 złożonej z wypychacza 16a i docisku 16b. Fragmenty F te po wyfrezowaniu otworów frezami 10 są przecinane na połowy F1, F2. W tym przypadku formowanie poprzeczek 12 oraz frezowanie otworu 8 wykonywane jest korzystnie w jednym procesie technologicznym. Następnie na przeciętych końcach osadza się metalowe kołnierze ściągające 11.

Lista oznaczeń elementów:

- papierowy kołek

- rolka papieru

- papierowa wstęga

- klej

- aplikator rolkowy

- walcowy trzpień

- papierowa cylindryczna struktura

- otwór

- substancja klejąca

- frezy

- kołnierz ściągający

- poprzeczki

- kapsułka z substancja klejącą

- pasek elastomerowy

- wałki obrotowe

- prasa zagniatająca (16a - wypychacz, 16b - docisk)

- ściana gipsowo-kartonowa

- wkręt kołka

F1, F2 - fragment struktury walcowej 7 stanowiący kołek 1

F - fragment struktury walcowej 7 stanowiący łącznie fragmenty F1 i F2

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania papierowych kołków (1), w którym co najmniej jedną papierową wstęgę (3) pokrywa się warstwą kleju (4), a następnie nawija się na walcowy trzpień (6), po czym uformowaną papierową cylindryczną strukturę (7) tnie się na fragmenty (F1, F2, F3,...) stanowiące poszczególne kołki (1) znamienny tym, że w papierowej cylindrycznej strukturze (7) wykonuje się otwory (8) przeznaczone na substancję klejącą (9), a na jednym z końców kołka (1) osadza się kołnierz ściągający (11), a na drugim końcu formuje się poprzeczki (12), a przed zastosowaniem kołka (1), w jego otworze (8), umieszcza się substancję klejącą (9).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że papierową cylindryczną strukturę (7) formuje się w procesie cyklicznym, poprzez nawijanie papierowej wstęgi (3) pokrytej warstwą kleju (4) na obracający się walcowy trzpień (6).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że papierową cylindryczną strukturę (7) formuje się w procesie ciągłym, poprzez nakładanie wielu papierowych wstęg (3), pod różnym kątem, na obracający się cylindryczny trzpień (6), do którego są one dociskane paskiem elastomerowym (14), który porusza się wałkach obrotowych (15).

4. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że formowanie poprzeczek (12) następuje poprzez wygniatanie obustronnie dla fragmentu (F) wyciętego z papierowej cylindrycznej struktury (7), a fragment (F) ten po wyfrezowaniu otworów jest przecinany na dwie połowy (F1, F2).

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że formowanie poprzeczek (12) wykonywane jest poprzez ich naklejenie na papierową cylindryczną strukturę (7).

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w papierowej cylindrycznej strukturze (7) wykonuje się pary naprzeciwległych otworów (8).

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że substancja klejąca (9) dozowana jest bezpośrednio do otworu (8) lub poprzez umieszczenie kapsułki (13), która zawiera substancję klejącą (9).