***1, ti l",f,^i | Twórcywynalazku: Boryslaw Karczmarewicz, Jacek Michalak Uprawniony z patentu : Fabryka Wagonów „Swidnica", Swidnica (Polska) Sposób wytwarzania izolacji zbiorników wagonów cystern przy uzyciu pianki poliuretanowej Okreslenie dziedziny techniki. Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania izolacji ze spienionych tworzyw sztucznych w szczególnosci na zbiornikach wagonów cystern przy uzyciu sztywnej pianki poliuretanowej.Stan techniki. Znane sposoby wytwarzania izolacji ze spienianych tworzyw sztucznych na zbiornikach wagonów cystern polegaja na wylewaniu wymieszanej kompozycji surowców plynnych do cisnieniowych form o scisle okreslonym ksztalcie, w których nastepuje w wyniku reakcji spieniania surowców wypelnienie formy a po zakonczeniu reakcja utwardzenia struktury. Tak otrzymywane ksztaltowe elementy izolacyjne sa mon¬ towane na zbiorniku wagonu cysterny, a nastepnie zakladane sa elementy poszycia zewnetrznego izolacji osla¬ niajace izolacje z zewnatrz. W tym przypadku cisnienie spieniania przejmuje sztywna forme.Innym sposobem wykonania izolacji zbiorników cystern, stosowanym przy mniejszych objetosciach jest wylewanie reaktywnej mieszaniny surowców izolacji pomiedzy zbiornik cysterny a zamontowane na wagonie oslony izolacji w ten sposób, ze ilosc surowców potrzebna do wypelnienia izolacja przestrzeni miedzy zbiorni¬ kiem i oslona wylewa sie w postaci szeregu niewielkich porcji, które kolejno podlegaja spienieniu i wstepnemu utwardzeniu, az stopniowo wypelniona zostaje cala objetosc. W tym procesie cisnienie na scianki zostaje zmniej¬ szone do minimum.Zasadniczym problemem technicznym jaki istnieje przy wykonywaniu tego rodzaju izolacji ze spienianych tworzyw jest wytwarzanie sie cisnienia w procesie spieniania tworzywa. Cisnienie powoduje, ze wszystkie scianki przestrzeni wypelnionej izolacja musza byc sztywne, .aby wytrzymac bez odksztalcen powstajace cisnienie, dochodzace do 2 atn. Poniewaz oslona izolacji wagonu jest wykonywana z cienkiej blachy nie jest ona w stanie bezposrednio przeniesc wytwarzanego cisnienia.Wada pierwszego sposobu jest koniecznosc wykonywania duzych kosztownych i skomplikowanych form, w których wykonuje sie poszczególne elementy izolacji. Poszczególne elementy róznia sie od siebie ksztaltem, co wymaga duzej ilosci form. Równiez kazdy zbiornik ze wzgledu na rózne srednice i grubosci izolacji wymaga oddzielnego kompletu form. Izolacja wymaga pracochlonnego uszczelniania dodatkowo w miejscach polaczen lub w miejscach wlazów armatury zbiornika itp.2 91785 W drugim sposobie uzyskuje sie nierównomierna strukture samej izolacji o gorszych wlasnosciach izola¬ cyjnych, wieksze zuzycie surowców, nie ma gwarancji wypelnienia calej przestrzeni, w trudniejszych konstru¬ kcyjnie miejscach wystepuje znaczna segregacja gestosci izolacji. Pracochlonnosc procesu jest duza, gdyz wymaga przerw na spienienie kazdej warstwy, a takze uzycia aparatu o niewielkich wydajnosciach. Proces wymaga duzej ilosci otworów w oslonach zbiornika, aby umozliwic dostep do calej przestrzeni wypelnianej izolacja lub stop¬ niowego montazu oslon w miare wypelniania objetosci izolacja.Istota wynalazku. Celem wynalazku jest opracowanie procesu wykonywania izolacji, który zapewni duza sztywnosc wiotkim elementom oslony izolacji umozliwiajac wylewnie plynnych surowców poliuretanowych tworzacych w wyniku reakcji spieniania izolacje zbiornika bezposreo^ j na wagonie pozwalajac na wytworzenie najkorzystniejszych cisnien i warunków spieniania w podzielonej na szczelne komory objetosci izolacji zbiornika przy zastosowaniu urzadzen o duzej wydajnosci. Ponadto proces winien zapewi-«c calkowite wypelnienie tworzy¬ wem przestrzeni izolowanej niezaleznie od skomplikowania ksztaltu z zachowaniem mozliwie jednorodnej stru¬ ktury tworzywa.Cel ten osiagnieto w ten sposób, ze na zbiornik wagonu zwykle póki i y srodkiem rozdzielajacym naklada sie oslony izolacji den, na które uprzednio naniesiona zostala warstwa tworzywa poliuretanowego. Opaski mocowania oslon izolacji czesci walcowej i zalozone pod nie pierscienie izolacyjne uszczelnia sie i umocowuje wzgledem zbiornika w wyniku spieniania silnie reaktywnego poliuretanu, którym wypelnia sie szczeline miedzy zbiornikiem a pierscieniem. Warstwe silnie reaktywnego poliuretanu naklada sie równiez w ksztalcie spoiny pachwinowej miedzy pierscieniem izolacyjnym, a zbiornikiem lub oslonami izolacji. W trakcie zakladania oslon izolacji czesci walcowej, które pokrywane sa warstwa poliuretanu czesciowo przed a czesciowo w czasie mon¬ tazu, nastepuje równiez wypelnienie izolacja wszystkich nieszczelnosci na polaczeniach elementów wagonu. Po • zalozeniu oslon przez otwory w górnej czesci wlewa sie plynny nisko reaktywny poliuretan w ilosci pozwalaja- ' cej na wypelnienie poszczególnych komór izolacyjnych izolacja w wyniku reakcji spieniania tworzywa. W czasie tego procesu nastepuje trwale polaczenie sie wszystkich wykonanych dla celów technologicznych warstw, prze¬ gród i wkladek z poliuretanu w jednolita izolacje. W przypadku szczególnie duzych powierzchni oslony izolacji dna i oslony izolacji czesci walcowej laczy sie w miejscach najmniejszej sztywnosci przy pomocy zeber z tworzy¬ wa, które przyklejaja sie w czasie spieniania do oczyszczonych w tych miejscach powierzchni zbiornika i oslon.; Przy wypelnianiu duzych objetosci wzdluz dolnej tworzacej zbiornika wykonuje sie przegrody z tworzywa dzielac poszczególne komory pierscieniowe na niezalezne objetosci.Objasnienie rysunków. Fazy procesu w przykladzie wykonania izolacji przedstawione sa na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje przekrój zbiornika z zaznaczeniem poszczególnych czesci izolacji nakladanych w posz¬ czególnych etapach procesu wytwarzania izolacji, fig. 2 pokazuje przekrój poprzeczny izolacji zbiornika, fig. 3,4 pokazuja przekroje pierscienia izolacji.Przyklad wykonania. Jak pokazano na rysunku na oslony izolacji den 1 zbiornika 2 naklada sie warstwe silnie reaktywnego poliuretanu 3 to znaczy o poczatku reakcji spieniania nastepujacym w przeciagu 1-3 sekund od momentu zmieszania. Warstwa pod wzgledem grubosci i ksztaltu zostaje uformowana w dowolny sposób w zaleznosci od ilosci nalozonych wdanym miejscu surowców. Podobnie zaktywowana warstwe poliuretanu 4 naklada sie na powierzchnie oslon izolacji 5 i 6 czesci walcowej, przy czym wielkosc warstwy poliuretanu 4 jak i jej ksztalt zaleza równiez od powierzchni pojedynczej komory izolacyjnej-7 grubosci i materialu oslon izolacji 1, 5, 6 i sa dobierane doswiadczalnie. Przykladowo dla wielkosci komory izolacyjnej 7 wynoszacej okolo 1 m3.Jej powierzchni okolo 5 m2 i grubosciach oslon 1, 5, 6 1,5 mm z blachy stalowej warstwy poiiuretanu 3 winny miec grubosc w granicach 30-50 mm i posiadac na oslonie izolacji dna 1 przynajmniej trzy zebra 8, a na oslonach izolacyjnych 5, 6 czesci walcowej zebra 9 w odstepach 0,3—0,8 metra.Pierscienie izolacyjne 10 zakladane pod opaski stalowe 11 mocowania oslon izolacji 1, 5, 6 i dzielace objetosc na szereg komór izolacyjnych 7 dla przeniesienia cisnienia przy spienianiu poliuretanu 18 uszczelnia s«e I umocowuje przy pomocy porcji poliuretanu 12, którym napelnia sie wybranie 21 pierscienia izolacyjnego 1r przy czym ksztalt wybrania 21 powoduje, ze spieniajacy sie w nim poliuretan 12 dociska pierscien izolacyjny 1u do opaski stalowej 11.W drugim wariancie wykonania wzdluz krawedzi przylegania pierscienia izolacyjnego 10 do zbiornika 2 oraz do oslon 5 i 6 naklada sie w trakcie montazu oslon 1, 5 i 6 warstwe uszczelniajaca silnie reaktywnego poliuretanu 13 w ksztalcie spoiny pachwinowej. Przy pomocy podobnie nalozonych spoin pachwinowych z poli¬ uretanu 13 uszczelnia sie miejsca wyprowadzenia armatury 14 podparcia 15 i mocowania zbiornika 16. Po zalozeniu oslon izolacji 1, 5, 6 pozostawia sie wzdluz górnej tworzacej zbiornika 2 otwory 17 do wlewania nisko reaktywnego poliuretanu 18. Do komór izolacyjnych 8 wlewa sie ilosci poliuretanu 18 zalezne od zastosowanego gatunku tak, aby nastapilo wypelnienie przestrzeni przy zachowaniu ciezaru objetosciowego izolacji —40kG/m3. Aktywacja poliuretanu 18 winna zapewnic poczatek reakcji spieniania nie wczesniej jak po 18—20 sek. od momentu zmieszania surowców.91785 3 W innym wariancie wykonania, przy wiotkich duzych powierzchniach oslon izolacyjnych 1, 5, 6 i obje- tosciach komór 8 wykonuje sie miejscowe oczyszczenie zbiornika 2 i oslon izolacyjnych 1, 5, 6# które korzystnie moga miec naniesione! warstwe kleju. W miejscach tych najbardziej narazonych na odksztalcenia pod wplywem cisnienia, naklada sie szereg warstw silnie reaktywnego poliuretanu 12 tworzacego w rezultacie polaczenia 19 zbiornika 2 z oslonami 1, 5, 6, a na zewnatrz zaklada sie opaski usztywniajace 20. PL