SE501682C2 - Skivkonstruktion och förfarande för framställning därav - Google Patents

Description

501 682 och därmed sammanhängande tillverkningsförfaranden som skapar möjlighet till eliminering eller reduktion av de inledningsvis relaterade problemen.

Vad gäller skivkonstruktionen uppnås detta genom att såväl ytskikten som mellanskiktet uppvisar mot varandra vända upphöj- ningar och försänkningar disponerade så att upphöjningarna hos ytskikten är mottagna av försänkningar hos mellanskiktet och vice versa. Därmed kan således redan vid tillverkningen ytskik- ten förses med förtjockningar bildande upphöjningar i motsva- righet till de ställen där speciellt höga påkänningar i den avsedda användarmiljön så motiverar, exempelvis kan dylika förtjockningar tillhandahållas vid sådana ställen där andra komponenter avses bli infästa vid skivkonstruktionen med hjälp av godtyckliga fixeringsorgan, sådana som skruvar, spikar, nitar eller dylikt. Följaktligen uppnås en stabil skivkonstru- ktion med erforderlig styrka på speciellt utsatta ställen till följd av förtjockningarna utan att några yttre tecken härpå behöver finnas. Nämnas kan här att det givetvis är möjligt att i monteringsunderlättande syfte anordna någon form av, lämpli- gen diskret, markering som upplyser operatörerna om inom vilka områden av skivkonstruktionen förhöjd styrka föreligger till följd av större tjocklek hos ytskikten.

Inskjutas bör här dessutom att de diskuterade förtjockningarna av ytskikten rent generellt kan ha till uppgift att fungera förstärkande, nämligen i det fall förtjockningarna har karak- tären av förstärkande mönster fördelat över skivkonstruktionens utsträckning. Därvid förutses att förtjockningarna kan bilda nätverks- eller rutartade mönster så att således förtjock- ningarna erhåller karaktären av förstärkande balkar.

Särdragen hos de uppfinningsenliga förfarandena relateras närmare i efterföljande patentkrav. 501 682 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Under hänvisning till bifogade 'ritningar följer nedan en närmare beskrivning av såsom exempel anförda utföranden av uppfinningen.

Pà ritningarna är fig 1 en schematisk vy illustrerande i en skivkonstruktion ingående skikt i sprängt tillstànd, fig 2 en perspektivisk vy illustrerande den färdiga skivkon- struktionen, fig 3 en schematisk vy illustrerande ett möjligt förfarande för tillverkning av skivkonstruktionen, fig 4 en vy illustrerande ett ytterligare förfarande för tillverkning av skivkonstruktionen, fig 5 en vy illustrerande ännu en möjlig tillverkningsmetodik, fig 6 ett tvärsnitt genom en skivkonstruktion och fig 7 och 8 tvärsnittsvyer illustrerande skivelement uppvisande organ för inbördes förbindning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRANDEN I fig 2 illustreras en skivkonstruktion uppvisande relativt styva ytskikt l, 2 och ett mellan dessa beläget mellanskikt 3, t ex av cellulärt material. Mellanskiktet tänkes normalt ha uppgiften att fungera distanshàllande mellan ytskikten, som är de ur hàllfasthetssynpunkt väsentliga. Mellanskiktet 3 utförs lämpligen av skumplast med relativt låg densitet medan ytskik- ten utförs av material med en högre densitet och därmed bättre hállfasthet. Ehuru materialet i ytskikten 1, 2 icke är begrän- 501 682 sat härtill kan. det vara lämpligt att utforma ytskikten av något polymert material.

Såväl ytskikten 1, 2 som mellanskiktet 3 uppvisar mot varandra vända upphöjningar och försänkningar disponerade så att upphöj- ningarna 4 hos ytskikten 1, 2 är mottagna av försänkningar 7 hos mellanskiktet 3 och vice versa.

I fig l illustreras närmare hurusom mellanskiktet 3 uppvisar ett mönster av upphöjningar 6 och försänkningar 7.

Såsom framgår av fig 2 tänkes ytskiktens 1, 2 utsidor vara väsentligen plana. Följaktligen kommer de mot mellanskiktet 3 vända upphöjningarna 4 hos ytskikten l, 2 att bilda förtjock- ningar hos dessa. Dessa förtjockningar innebär lokala förstärk- ningar av ytskikten och därmed av hela skivkonstruktionen och såsom inledningsvis redan beskrivits formas skivkonstruktionen så att dessa förtjockningar realiter lokaliseras där de erford- ras till följd av förekommande påkänningar, behov av fästpunk- ter etc. Dessa förtjockningar kan sträcka sig nätverks- eller rutartat över skivkonstruktionen. Givetvis vore det också möjligt att för speciella fall låta förtjockningarna sträcka sig väsentligen parallellt över skivkonstruktionen utan att de korsar varandra därest belastningsförhållandena så påfordrar. Över huvud taget är ett grundläggande syfte med uppfinningen att skapa förutsättningar för förtjockningar och därmed ökad hàllfasthet blott där sådan realiter erfordras så att följakt- ligen onödig vikthöjning hos skivkonstruktionen undvikes.

De här använda uttrycken "upphöjningar" och "försänkningar" bör tolkas i vidsträckt mening. Därmed avses först och främst en målinriktad reliefstruktur med påtaglig betydelse i konstruk- tivt hänseende, d v s väsentligt mer än blott porositeter eller annan ytojämnhet i mikroskala. De av ytskiktets upphöjningar 4 erhållna förtjockningarna tänkes i praktiken ha en tjocklek som med minst 25 % överstiger tjockleken hos ytskikten 1, 2 i området av dess försänkningar 5. Mer föredragna procentsatser i 501 682 detta avseende är S0 % och 1 synnerhet 100 %. Härvid gäller att försänkningarna 7 hos mellanskiktet tänkes ha ett djup som utgör minst 2 %, företrädesvis minst 5 % och i synnerhet minst lÖ % av mellanskiktets 3 största tjocklek.

Vidare påpekas att det här använda begreppet "upphöjningar“ och "försänkningar" inbegriper att förhållandet mellan de ytor som upptas av upphöjningar respektive försänkningar kan variera inom mycket vida gränser. För vissa belastningsfall kan det vara tillräckligt att upphöjningarna respektive försånkningarna är så disponerade att ytskikten erhåller förtjockningar blott utmed en mycket liten del av skivkonstruktionens yta, exempel- vis mindre än 25, mindre än 10 eller t o m mindre än 1 % av ytan. I andra fall kan förtjockningarna sträcka sig över mer än 75 % av skivkonstruktionens yta. I detta sammanhang påpekas att en strävan bör vara att reducera andelen av den yta av skiv- konstruktionen, över vilken förtjockningar sträcker sig enär detta ger upphov till en reduktion av förhållandet vikt/håll- fasthet.

Vid ett möjligt förfarandet för tillverkning av den beskrivna skivkonstruktionen framställes först mellanskiktet 3 med aktuella upphöjningar 6 och försänkningar 7 på sina sidoytor på sätt som antydes i fig 1. Därefter appliceras på dessa sidoytor ytskiktsmaterial så att detta fyller mellanskiktets 3 försänk- ningar 7 under bildande av de i fig 2 illustrerade ytskikten 1, 2 med i korrespondens till mellanskiktets upphöjningar och försänkningar varierande tjocklek. Därvid vore det exempelvis möjligt att på det i fig l illustrerade mellanskiktet 3 gjuta på ytskiktsmaterial så att detta flyter ut på mellanskiktet och bildar en slät ytteryta. Pågjutning av ett ytskikt på under- sidan av mellanskiktet 3 i fig 1 skulle kunna ske genom att mellanskiktet lades ned i en form i vilken ytskiktsmaterial redan applicerats eller till vilken sådant material i efterhand tillförs genom insprutning. Alternativt skulle mellanskiktet 3 efter applicering av ytskikt pà dess ovansida kunna vändas och ytskiktspågjutningen upprepas på mellanskiktets andra, då 501 682 då uppåtvända sida.

Ett annat alternativ illustreras schematiskt i fig l, nämligen att låta bilda ytskikten 1, 2 dels av de illustrerade yttre täckskikten 8, 9, som här tänkes ha karaktären av tunna, väsentligen jämntjocka skivor, varvid dessa skivor skulle appliceras mot mellanskiktet 3 först efter att på dettas sidoytor applicerats en flytande pågjutning av ett medel med dels bindemedelsfunktion, dels förmåga att fungera såsom gjutmedel i ändamål att utfylla försänkningarna i mellanskiktet 3. Vad gäller bindemedelsfunktionen är det givetvis fråga om att åstadkomma intim och kraftfull inbördes bindning av mellan- skiktet 3 och täckskikten 8, 9.

En annan tillverkningsmetodik illustreras i fig 3. Enligt denna metodik framställes ytskikten l, 2 med upphöjningar och försänkningar 4 respektive 5 hos sina ena flatsidor, d v s de som avses vara belägna inåt mot mellanskiktet 3. Ytskiktens l, 2 yttersidor tänkes vara väsentligen plana. Mellan två på adekvat sätt relativt varandra lokaliserade ytskikt 1, 2 insprutas sedan, via ett eller flera lämpliga insprutningsanordningar eller -munstycken 10 ett mellanskiktet 3 bildande material, särskilt skumplast, så att detta uppfyller utrymmet mellan. ytskikten och erhåller i korrespondens till ytskiktens upphöjningar 4 och försänkningar 5 varierande tjocklek.

Det inses givetvis att i det i fig 3 visade utförandet ytskik- ten 1, 2 lämpligen bör lokaliseras i en form eller dylikt som begränsar det insprutade mellanskiktsmaterialets möjligheter att avvika sidledes ut från utrymmet mellan ytskikten.

I fig 4 illustreras schematiskt ett förfarande för kontinuerlig tillverkning av den uppfinningsenliga skivkonstruktionen.

Mellanskiktet 3 framställes såsom tidigare beskrivits med upphöjningar 6 och försänkningar 7 på sina sidoytor och på dessa appliceras ytskiktsmaterial så att detta fyller mellan- 501 682 skiktets 3 försänkningar 7 under bildande av ytskikt 1, 2 med i korrespondens till mellanskiktets 3 upphöjningar och försänk- ningar varierande tjocklek.

Vid utförandet enligt fig 4 tänkes mellanskiktet 3 befinna sig under förflyttning (pilen ll) under det att ytskiktsmaterialet appliceras på dess sidoytor. Nämnda förflyttning sker lämpligen uppifrån och nedåt, varvid förstås att för ändamålet lämpliga medel, såsom styrrullar 12, finns för att definiera mellanskik- tets rörelsebana. Dessutom finns givetvis lämpliga styrorgan 13, eventuellt likaledes styrrullar, för att definiera rörelse- banan hos den erhållna skivkonstruktionen efter att ytskikten l, 2 bildats.

Det föredrages att flytande ytskiktsmaterial, företrädesvis någon ändamålsenlig polymer, tillförs i överskott till mellan- skiktet 3 så att bad 14 av materialet uppstår vid mellanskik- tets 3 ytor. Allt eftersom mellanskiktet 3 passerar förbi dessa bad 14 kommer följaktligen försänkningarna 7 i mellanskiktets ytterytor att utfyllas.

För att bringa ytskiktsmaterialet i baden 14 att erhålla en väsentligen plan ytteryta finns organ 15, som här illustreras såsom bestående av någon form av stillastående ledelement men de skulle också kunna utgöras av roterande valsar eller dylikt.

Uppgiften för dessa organ är att fungera lägesbestämmande för de diskuterade baden 14 av ytskiktsmaterial och definiera tjockleken av ytskikten 1, 2 allt eftersom den under tillverk- ning varande skivkonstruktionen förflyttar sig förbi dessa organ 15.

Det flytande ytskiktsmaterialet kan tillföras i och för bil- dande av baden 14 med hjälp av munstycken 16 eller dylikt, och dessa munstycken eller ytterligare sådana skulle kunna vara inrättade att spruta en beläggning av ytskiktsmaterial på mellanskiktet 3 under dess förbirörelse. 501 682 e Så långt förfarandet illustrerat i fig 4 hittills har beskri- vits skulle det kunna betecknas såsom strängpågjutning av ytskikten l, 2 på mellanskiktet 3. Ehuru ytskikten l, 2 skulle kunna bildas helt av flytande ytskiktsmaterial föredrages att i ytskikten ingår en eller flera banformiga material. Dessa antydes schematiskt vid 17 och tänkes bli tillförda från lämplig källa, exempelvis rullar, så att banorna 17 anbringas på mellanskiktet 3 med hjälp av de tidigare beskrivna, såsom ledelement fungerande organen 15. Banorna 17 kan därvid vara förfärdigade av ett fibröst material, t ex glasfiber. Därvid skulle banorna kunna vara permeabla för det flytande ytskikts- materialet bildande baden 14 så att alltså banorna mer eller mindre komme att bli inbäddade i det flytande materialet.

Enligt ett alternativ skulle också banorna 17 kunna bestå av kontinuerliga hela täckskikt eller eljest för det använda, flytande ytskiktsmaterialet impermeabla banor så att dessa bleve belägna ytterst i den erhållna skivkonstruktionen, d v s att det flytande ytskiktsmaterialet fràn baden 14 skulle komma att härda mellan dessa ytterst belägna banor och mellanskiktet 3.

Den i fig 5 illustrerade varianten grundar sig på att ytskikten l och 2 framställes med upphöjningarna 4 och försänkningarna 5 på sina ena flatsidor och att mellan ytskikten l, 2 insprutas det mellanskiktet 3 bildande materialet, så att detta uppfyller utrymmet mellan ytskikten l, 2 och erhåller i korrespondens till ytskiktens upphöjningar och försänkningar varierande tjocklek.

I utförandet enligt fig 5 föredrages att ytskikten l, 2 för- flyttas i riktningen av pilen 18, företrädesvis uppifrån och nedåt, under det att mellanskiktsmaterialet sprutas in mellan ytskikten, t ex med hjälp av ett eller flera munstycken eller andra insprutningsanordningar 19.

Ytskikten 1, 2 matas ut från lämpliga källor, exempelvis förrådsrullar eller tillverkningsenheter för ytskikten l, 2 och 9 501 682 leds via uppsättningar av styrorgan 20, t ex rullar så att de lokaliseras på det förutbestämda avståndet från varandra, vilket kan definieras medelst ytterligare styrande organ eller rullar 21 av vilka två illustreras i exemplifierande syfte. Vad som erfordras i detta avseende är att ytskikten 1, 2 i den region där mellanskiktsmaterialet sprutas in mellan ytskikten och härdar hålls emot från ytskiktens utsidor så att en väsent- ligen konstant tjocklek hos den erhållna skivkonstruktionen uppstår.

I fig 6 illustreras ett tvärsnitt av en skivkonstruktion enligt uppfinningen. Med a betecknas tjockleken hos ytskikten l, 2 där försänkningarna 5 föreligger och med b tjockleken där upphöj- ningarna 4 föreligger. Distansen e betecknar avståndet mellan två av upphöjningar 4 bildade förtjockningar hos ytskikten 1, 2.

En skivkonstruktion sådan den som visas i fig 6 kan med fördel nyttjas för bildande av sådana skivelement som schematiskt framgår av fig 7 och 8, nämligen skivelement 22, 23 som vid kantpartier 24, 25 uppvisar honartade respektive hanartade formationer. Närmare bestämt erhålls honformationen med hjälp av tungor 26 avsedda att utvändigt omgripa ett hanformationen 25 bildande utsprång hos elementet 23. Tungorna 26 bildas av ytskikten l, 2 hos elementet 22 medan de utvändiga ytorna av utsprånget 25 bildas av ytskikten 1, 2 hos elementet 23.

Tungorna 26 uppvisar hakorgan 27 avsedda att fungera ingripande med motsvarande hakorgan 28 på utsprånget 25 när skivelementen förs samman till läget enligt fig 8. I Vid ett förfarande för framställning av skivelement 22, 23 uppvisande nämnda organ 27, 28 för inbördes förbindning vid kantpartierna 24, 25 framställes först en skivkonstruktion liknande den i fig 6 med relativt styva ytskikt 1, 2 och ett mellan dessa beläget mellanskikt 3, t ex av cellulärt material, varvid ytskikten bringas att uppvisa förtjockade partier 4, som 5012 682 m är mottagna i försänkningar 7 i mellanskiktet 3, varefter skivkonstruktionen kapas upp i skivelementen 22, 23 medelst kapsnitt förlagda i ytskiktens 1, 2 förtjockade partier 4 så att delar av dessa förtjockade partier 4 kommer att återfinnas på skivelementens 22, 23 kantpartier 24, 25. Slutligen bearbetas skivelementen i dessa återstående delar av de förtjockade partierna i och för erhållande av de beskrivna förbindningsorganen 27, 28.

Därest man önskar producera skivelement 22, 23 med förbindning- sorgan 27, 28 utmed exempelvis fyra omkretssidor bör skivkon- struktionen enligt fig 6 produceras med ett i motsvarighet därtill utformat rutmönster av förtjockade partier 4 så att efterföljande uppkapning av skivkonstruktionen sker i dessa såsom rutor ordnade förtjockningar. Därmed kan rationell tillverkning av skivelementen enligt fig 7 och 8 uppnås.

Det är givet att uppfinningen icke blott är begränsad till de aspekter som beskrivits ovan och visats på ritningarna. I stället kan en mängd modifieringar göras av den inom teknik- området erfarne utan att för den skull avvika från själva uppfinningstanken. Som exempel härpå må nämnas att det givetvis ligger helt inom uppfinningens ram att förse blott ett av ytskikten J” 2 och blott en av mellanskiktets flatsidor med upphöjningar/försänkningar medan det andra ytskiktet och mellanskiktets 3 andra flatsida vore helt plana.

Claims (11)

” 501 682 Patentkrav

1. Av en skivkonstruktion av det slag som uppvisar relativt styva ytskikt (1,2) och ett mellan dessa beläget mellanskikt (3), t ex av cellulärt material, framställt skivelement (22, 23) uppvisande organ (27, 28) för inbördes förbindning vid åtminstone ett kantparti, k ä n n e t e c k n a t därav, att såväl ytskikten (1,2) som mellanskiktet (3) uppvisar mot varandra vända upphöjningar och försänkningar disponerade så att upphöjningarna (4) hos ytskikten (1, 2) är mottagna av försänkningar (7) hos mellanskiktet och vice versa, att de mot mellanskiktet (3) vända upphöjningarna (4) hos ytskikten bildar förtjockningar hos dessa, att skivelementet är uppkapat av skivkonstruktionen medelst kapsnitt förlagda i ytskiktens (1, 2) förtjockningar (4) så att delar av dessa förtjockningar återfinns på skivelementet (22, 23), och att skivelementet är bearbetat i nämnda delar av förtjockningarna (4) i och för erhållande av förbindningsorganen (27, 28).

2. Skivelement enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att ytskiktens utsidor är väsentligen plana.

3. Skivelement enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att förbindningsorganen (27, 28) utgörs av hakorgan.

4. Skivelement enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att hakorganen (27, 28) är utformade på tungor (26) eller utspràng (25), varvid ett dylikt utspràng (25) på ett kantparti av ett första skivelement är mottagbart mellan två inbördes åtskilda tungor vid ett kantparti hos ett annat skivelement.

5. Förfarande för framställning av skivelement (22, 23) upp- visande organ (27, 28) för inbördes förbindning vid åtminstone ett kantparti (24, 25), k ä n n e t e c k n a t därav, att en skivkonstruktion fram- ställes med relativt styva ytskikt (1, 2) och ett mellan dessa beläget mellanskikt (3), 't ex av cellulärt material, varvid 501 682 12 ytskikten bringas att uppvisa förtjockade partier (4), som är mottagna i försänkningar (7) i mellanskiktet (3), att skivkon- struktionen kapas upp i skivelement medelst kapsnitt förlagda i ytskiktens (IV 2) förtjockade partier (4), så att delar av dessa förtjockade partier återfinns på skivelementen (22, 23), och att skivelementen bearbetas i nämnda delar av de förtjoc- kade partierna (4) i och för erhållande av förbindningsorganen (27, 28).

6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att framställningen av skivkonstruktionen innefattar att mellanskiktet (3) framställes med upphöjningar (6) och försänk- ningar (7) på sina sidoytor och att på dessa appliceras yt- skiktsmaterial så att detta fyller mellanskiktets försänkningar (7) under bildande av ytskikt med i korrespondens till mellan- skiktets upphöjningar och försänkningar varierande tjocklek.

7. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att framställningen av skivkonstruktionen innefattar att ytskikten (1, 2) framställes med upphöjningar (4) och försänk- ningar (5) på sina ena flatsidor, och att mellan två relativt varandra lokaliserade ytskikt insprutas ett mellanskiktet (3) bildande material, så att detta uppfyller utrymmet mellan ytskikten och erhåller i korrespondens till ytskiktens upphöj- ningar och försänkningar varierande tjocklek.

8. Förfarande enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att mellanskiktet (3) förflyttas under det att ytskiktsmate- rialet appliceras på dess sidoytor.

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t därav, att flytande ytskiktsmaterial tillförs i överskott till mellan- skiktet så att bad (14) av materialet uppstår vid mellanskik- tets (3) ytor och att ytskiktsmaterialet bringas att erhålla en väsentligen plan ytteryta under transport förbi organ (15) definierande den erhållna skivkonstruktionens tjocklek. 501 682

10. Förfarande enligt nágot av kraven 8 och 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att i ytskiktsmaterialet ingår en eller flera banformiga material (17) , t ex fibrösa banor.

11. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att ytskikten (1, 2) förflyttas under det att mellanskiktsma- terialet sprutas in mellan ytskikten.