FI72924C - Foerfarande foer kontinuerlig framstaellning av ett laongstraeckt laminat. - Google Patents

Description

, 72924

Menetelmä pitkänomaisen laminaatin jatkuvaksi valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää pitkänomaisen lami-5 naatin jatkuvaksi valmistamiseksi useista synteettisestä, hartsimaisesta kestomuovimateriaalista muodostetuista vaah-tokappaleista, johon laminaattiin on upotettu vahvistus-verkko vaahtokappaleiden väliin, minkä menetelmän mukaisesti vierekkäisten vaahtokappaleiden vierekkäisiä pinto-10 ja kuumennetaan lämpötilaan, joka pystyy pehmittämään vaah-tokappaleen pinnat, saattamalla vaahtokappaleet ja niiden väliin asetettu vahvistusverkko tasomaisen kuumennusele-mentin (21, 40) suurempia pintoja pitkin kosketukseen vaahtokappaleiden vierekkäisten kuumennettujen ja pehmitetty-15 jen pintojen kanssa ja jäähdyttämällä pehmitetyt pinnat, jolloin ne muodostavat jäykän sidoksen vahvistusverkon sisältävien vaahtokappaleiden välille.

Usein on toivottavaa laminoida synteettisen hartsi-maisen kestomuovivaahdon kappaleita yhteen johtamalla kuu-20 mennettu terä niiden välistä kappaleiden vierekkäisten pintojen pehmittämiseksi lämmön avulla. Vierekkäiset pinnat puristetaan sitten yhteen pintojen sulattamiseksi yhteen kooltaan halutun laminoidun kappaleen aikaansaamiseksi. Monia prosesseja varten on toivottavaa liittää tällaiseen 25 laminaattiin lujittava verkko, kuten lujittava lasikuitu-verkko. Tällaisia laminaatteja voidaan käyttää kryogeenis-ten astioiden eristykseen niinkutsutulla spiraalikehitys-tekniikalla. Tämä tekniikka on esitetty amerikkalaisissa patenteissa nro 4 017 346 ja 4 050 S07. Laite laminaattien 30 valmistamiseksi, joka soveltuu spiraalikehitysprosessiin, esitetään amerikkalaisessa patentissa nro 4 049 852, kun taas erilaisia laminaattirakenteita, jotka soveltuvat spiraalikehitysprosessiin, esitetään amerikkalaisissa patenteissa nro 3 919 034; 3 924 039 ja 3 954 539. Useimmiten 35 tällaiset laminaatit osoittavat valmistuksen jälkeen jon- 2 72924 kin verran käyristynyttä ulkomuotoa pituusakselia pitkin. Tällaisen epämieluisan käyristymisen kehittymisen syytä ei ymmärretty ja kun sitä tapahtui, se oli tavallisesti epämieluisassa suunnassa, mikä teki välttämättömäksi lami-5 naatin ylimääräisen mekaanisen käsittelyn, josta laminaa-tista käytetään alalla myös nimitystä harkko tai lankku, sen saamiseksi mukautumaan haluttuun ulkomuotoon. Kryogee-nisille astioille tarkoitetussa lämpöeristyksessä olisi vältettävä epämieluisia mekaanisesti aiheutettuja vetojän-10 nityksiä eristyksessä, jotta minimoitaisiin eristyslaminaa-tin murtumismahdollisuus lämpörasituksen alaisena.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle, jonka avulla vältetään edellä mainitut epäkohdat, on tunnusomaista, että lujittava verkko johdetaan tasomaisen kuumennuselementin 15 suurempien pintojen läpi vierekkäisten vaahcokappalepinto-jen kuumennuksen aikana, jolloin tasomaisen kuumennuselementin molemmilla lämpöä johtavilla puolilla sijaitseviin vaahtokappaleisiin vaikuttava kitkavoima saatetaan tasapainoon pienentämään pitkänomaisen laminaatin käyristymis-20 astetta.

Seuraavaksi keksintöä selitetään lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 on kaavamainen sivukuvanto keksinnön mukaisesta laminointilaitteesta, 25 kuvio 2 on yläkuvanto kuvion 1 laminointilaitteesta, kuvio 3 on osittain purettu kuumennusteräkokoonpa-no, jollaista käytetään keksinnön laitteessa, kuvio 4 on leikkauskuvanto kuvion 3 kokoonpanon kuu-mennusterästä, joka esittää lujittavan verkon kulkua sen 30 läpi, ja kuvio 5 on leikkauskuvanto tämän keksinnön toteutus-muodosta, jossa käytetään kuumennusterien paria.

Kuvioissa 1 ja 2 on kaavamaisesti kuvattu laminoin-tilaite 10, joka sisältää yhdessä toimivana yhdistelmänä 35 kehys- ja tukilaitteen (ei kuviossa). Kehykseen on tuettu 3 72924 syöttötela 11, josta lujittavaa verkkoa 12 puretaan. Lujittava verkko 12 kulkee vaahtokappaleiden ensimmäisen sarjan 13, jotka kappaleet on muodostettu synteettisestä hart-simateriaalista, ja jotka on sijoitettu päät vastakkain, 5 ja vaahtokappaleiden toisen sarjan 14 välissä, jotka kappaleet on myös muodostettu synteettisestä hartsimateriaa-lista. Vaahtokappaleiden 13 ja 14 vierekkäisten pintojen väliin on asetettu verkko 12. Ensimmäinen pari syöttötelo-ja 15 ja 16 kuljettaa vaahtokappaleet 13, 14 ja verkon 12 10 kohti toista paria paine- tai syöttöteloja 18 ja 19. Syöt-tötelojen 18 ja 19 vieressä ja kaukana syöttöteloista 15 ja 16 on kuumennusterä- tai -laattakokoonpano 21. On suositeltavaa tukea verkkoa 12 telan 11 ja teräkokoonpanon 21 välillä sileällä levymetallilaatalla (ei-esitetty) ver-15 kon rypistymisen tai taittumisen estämiseksi. Teräskokoon-pano 21 sisältää kuumennusosan tai terän 21, joka kulkee vaahtokappaleiden 13 ja 14 välissä ja nostaa vaahtokappaleiden 13 ja 14 vierekkäisten pintojen lämpötilan riittävän korkeaksi vaahtomateriaalin pehmittämiseksi lämmöllä 20 ja painamiseksi kokoon. Vaahtokappaleet 13 ja 14 poistetaan teräkokoonpanon 21 alueelta ensimmäisellä ja toisella parilla vetoteloja 23, 24 ja 25, 26. Vetotelat pakottavat vaahtokappaleiden kuumennetut pinnat yhteen sulkien täten verkon lämmöllä pehmitettyyn, kokoon painettuun vaah-25 toon ja vaahtokappaleiden väliin. On ymmärrettävä, että vaahtokappaleiden lämmöllä pehmitetty materiaali kulkee tai valuu helposti seulan tai avointen tilojen läpi, joita muodostuu verkon säikeiden väliin sulaakseen toinen toi-seensa ja liittyen pehmitetyn materiaalin yhtenäiseksi ker-30 rokseksi verkon ollessa sulaneen massan ympäröimä. Jääh-tuessään pehmitetty materiaali, johon lujittava verkko on oleellisen keskeisesti sijoitettu, jäykistyy sulattaen vaahtokappaleet pysyvästi toisiinsa.

Kuviossa 3 esitetään kuumennusteräkokoonpanon 21 35 kuvanto, jossa on ulkomuodoltaan yleisesti litteä, taso- 4 72924 mainen sähkövastuksen muodostama kuumennuselementti 22. Kuumennuselementti 22 on rei'itetty alueilta, joille lämmön maksimikehitystä toivotaan ja se voi olla ulkomuodoltaan oleellisesti neliömäinen tai suorakulmainen. Kuumen-5 nuselementin paksuus ei ole kriittinen edellyttäen, että paksuus on riittävä aikaansaamaan tarvittavan lujuuden käytön aikana ja, että laattaan kohdistettu jännite aiheuttaa riittävän virtavuon kuumentaakseen laatan lämpötilaan, joka riittää pehmittämään tai sulattamaan vaahtokappaleiden 10 vierekkäiset pinnat. Suosisteltavassa toteutusmuodossa kuumennuselementti on muotoiltu serpentiinin muotoon, suunnilleen kuten kuviossa 3 on esitetty. Tällaiset serpentiini-kuumennuselementit ovat alalla hyvin tunnettuja. Kuumennus-elementti 22 on tuettu ensimmäiseen kehys- tai tukielimeen 15 32 ja on sopivasti eristetty siitä. Kuumennuselementti on kiinnitetty tukielimeen 32 ruuvien 33 avulla, jotka on myös sähköisesti eristetty kuumennuselementistä 22. Kauas ensimmäisestä tukielimestä 32 on sijoitettu toinen tukielin 34, josta vain pohjapuoli on esitetty. Kuumennuselementti 22 20 on sähköisesti eristetty tukielimestä 34 eristysmateriaalin 36, kuten lasikangas -siloksaani-hartsi-laminaatin avulla.

Leikkauskuvanto kuumennuselementin 22 läpi esitetään kuviossa 4, jossa lujittavan verkon 12a esitetään kul-25 kevan elementin 22 keskelle sijoitetun raon 37 läpi. Johtamalla lujittava verkko 12a kuumennuselementin keskelle sijoitetun raon läpi saadaan laminoitavien vaahtokappaleiden vierekkäisiin pintoihin vaikuttava kitkavastus suunnilleen yhtä suureksi, jolloin saadun laminaatin pyrkimys vään-30 tyä pienenee oleellisesti.

Kuviossa 5 esitetään leikkauskuvanto vaihtoehtoisesta kuumennuselementistä 40, joka soveltuu tämän keksinnön toteuttamiseen. Kuumennuskokoonpano 40 sisältää ensimmäisen sähkövastuskuumennuselementin 41 ja vastaavan kuuraen-35 nuselementin 42 asetettuina erilleen yhdensuuntaisesti pin- 5 72924 nat vastakkain elementin 41 kanssa. Kuumennuselementeillä on mieluummin serpentiinimäinen ulkomuoto, jollainen on esitetty kuvion 3 kuumennuselementille. Kuumennuselemen-tille voidaan käyttää muitakin ulkomuotoja kuin suositel-5 tavaa serpentiinimuotoa ja ne ovat alaan perehtyneille aivan ilmeisiä. Niinpä yhtä vastakkain taivutettua tai U-muotoista elementtiä voitaisiin tyydyttävällä tavalla käyttää keksinnön toteutuksessa. Kuumennuselementit 41 ja 42 on erotettu toisistaan useilla välilevyillä 43, joilla on 10 samanlainen kiekkomainen ulkomuoto. Välilevyt 43 on sijoitettu kuumennuselementissä oleviin loppupäihin tai vastakkaisiin taivutuskohtiin ja ne vastaavat sijoitukseltaan yleisesti kuvion 3 tukielimiä 33 ja 34. Niinpä kuvion 5 kuumennuselementit ovat olennaisesti kaksi kuumennusele-15 menttiä, jollaiset kuvioissa 3 ja 4 on esitetty, mutta on asetettu toisistaan erilleen aikaansaamaan lujittavalle verkolle 12b kulkuväylä niiden väliin. Mieluiten tämän keksinnön toteutuksessa käytettäväksi tarkoitetuilla kuumennuselementeillä on suuremmat vastakkaiset yhdensuuntaiset 20 pinnat ja niiden paksuus ei ole suurempi kuin 6,4 mm ja mieluummin noin 4,8 mm.

Kuvion 3 kuumennuselementti 22 on mieluummin valmistettu revitetystä ruostumattomasta teräslevystä, jonka paksuus noin noin 3,2 mm ja kuvion 5 kuumennuselementti 25 40 on valmistettu rei1itetyistä ruostumattomista teräsle vyistä, joiden kunkin paksuus on noin 1,6 mm ja jotka on asetettu noin 1,6 mm:n päähän toisistaan sallimaan lujittavan verkon 12b kulun niiden välissä. Polystyreenivaahdon laminoimiseksi, jonka tiheys on noin 33 kg kuutiometriä 30 kohti, kuumennuselementit kuumennetaan lämpötilaan, jossa kuumennuselementin pintaan käsin asetettu lämpöpari osoittaa noin 315°C:n lämpötilaa. Sopiva sähkötehon lähde kuu-mennuselementtiä varten on vaihtovirta- tai tasavirtahit-saustehonsyöttölaite.

35 Tämän keksinnön menetelmä on hyödyllinen minkä ta- 6 72924 hansa synteettisen hartsimaisen kestomuovivaahtomateriaa-lin yhteydessä, joka on lämpöhitsattavissa, ja se aikaansaa laminaatteja, joilla on mahdollisimman pieni vääntyminen tai käyristyminen. Lujittava verkko voi olla leveämpi, 5 kapeampi tai yhtä leveä kuin laminoitavien vaahtokappalei-den pinnat riippuen halutusta loppukäytöstä. Verkko voi olla jatkuva kuten kuvioissa 1 ja 2 on esitetty tai koostua useista limittäin liitetyistä pituuksista. Lyhyet pituudet yhdistetään sopivasti verkko-osan kummastakin pääs-10 tä poikittain kulkevalla paineherkällä liimateipillä tai muulla halutulla kiinnitystavalla. Valmistettaessa pitkänomaisia laminaatteja käytettäväksi lämpöeristyksen levityksessä niinkutsutulla spiraalikehitysprosessilla on erittäin toivottavaa, pitää laminaatin kaarevuus arvossa, 15 joka on sama tai pienempi kuin sen astian seinämän kaarevuus, johon se levitetään.

Tämä keksintö soveltuu erityisesti laminoitujen vaahtokappaleiden valmistukseen synteettisestä hartsimai-sesta, kestomuovimateriaalista käytettäväksi kryogeenis-20 ten astioiden eristyksessä. Tyypillinen laminaatti saattaisi koostua 5:stä vaahtokappaleesta tai -harkosta; esimerkiksi yhdestä 5 x 20 cm:n harkosta, joka on laminoitu neljään 5 x 15 cm:n harkkoon, jolloin 5 x 15 cm:n harkot on pinottu neljä päällekkäin ja jokaisen 5x15 cm:n harkon 25 yksi reuna on kuumasaumattu 5 x 20 cm:n harkon toiselle pinnalle niin, että saadaan 20 x 20 cm:n neliömäinen laminaatti, johon lujittava verkko on suljettu 5 x 20 cm:n harkon saumattuun sisäpintaan. Yksinkertaisempi laminaatti saattaisi sisältää kaksi 10 x 20 cm:n vaahtoharkkoa 30 kytkettynä toisiinsa hitsaamalla pinnat vastakkain lujittava verkko niiden välissä. Laminaattien valmistuksessa tunnetun tekniikan mukaisesti huomattava ongelma on havaittu siinä, että kun kaksi vaahtoharkkoa laminoidaan yhteen käyttämällä kuumaa terää ja verkko syötetään ja upotetaan 35 hitsauskohtaan näiden kahden harkon väliin, tuloksena ole- 7 72924 vaan laminaattiin saadaan epämieluisaa käyristymistä tai poistaa tällaisen epämieluisan käyristymisen tai vääntymi-sen.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa on havaittu, että 5 johtamalla verkko tasomaisen kuumennuskokoonpanon läpi laminaatin käyristymistä tai vääntymistä pienennetään oleellisesti ja merkittävästi. Mekanismin, jolla tämä käyristymisen pieneneminen saavutetaan, uskotaan johtuvan pääasiassa kitkavoimien tasapainottumisesta toisiaan vastaan yhdis-10 tettävien vaahtokappaleiden vastakkaisilla pinnoilla.

Johtamalla verkko sähköisesti kuumennetun terän läpi tai tällaisten terien parin välistä kitkavastus laminoi-tavilla vaahtokappaleilla voidaan tasapainottaa. Vaahtokappaleiden välinen sidos saavutetaan kuumentamalla vaahtokap-15 paleiden vierekkäisiä pintoja materiaalin plastisoimiseksi, ts. pehmittämiseksi tai sulattamiseksi ja saattamalla sitten nämä kuumennetut vaahtopinnat kosketukseen paineen alaisena. Itse verkon kuumentamisella on vain vähän tai ei lainkaan vaikutusta vaahtokappaleiden väliseen sidosasteeseen. 20 Kun vaahtokappaletta työnnetään tai vedetään kuumennuskokoonpanon läpi ja laminoitavat vaahtokappaleet liikkuvat suhteessa kuumennettuun terään tai teriin, kitkaa kehittyy vaahtokappaleiden niidenpintojen välille, jotka koskettavat kiinteää terää tai teriä. Kun käytetään esimerkiksi 25 yhtä terää tällaisessa laminointimenettelyssä, on valittavana asettaa hitsisaumaan upotettava lujittava verkko kuumennetun terän jommalle kummalle puolelle. Näin ollen terän toisella puolella vaahtokappale on suoraan kosketuksessa kuumennusterän kanssa ja terän toisella puolella lujit-30 tava verkko on suorassa kosketuksessa terään ja näin ollen kitkavoimat ovat erilaiset kuumennusterän vastakkaisilla puolilla.

Laminoitavat suorakulmaiset vaahtokappaleet, kuten kuvioiden 1 ja 2 laitteessa, liitetään yhteen, ts. kuuma-35 saumataan tai hitsataan vaahtokappaleiden koko rajapinto- 8 72924 jen yli. Kun vaahtokappaleiden vierekkäiset pinnat kuumennetaan lämpötilaan, jossa ne liittyvät toisiinsa, verkko suljetaan tai upotetaan niihin. Osa verkosta olisi vapaa liikkumaan vain siinä tapauksessa, että laminoitavassa 5 vaahdon pinnassa on huokosia, kuten uria, lohkeamia jne.

Claims (7)

9 72924

1. Menetelmä pitkänomaisen laminaatin jatkuvaksi valmistamiseksi useista synteettisestä, hartsimaisesta 5 kestomuovimateriaalista muodostetuista vaahtokappaleista (13, 14), johon laminaattiin on upotettu vahvistusverkko (12, 12a, 12b) vaahtokappaleiden väliin, minkä menetelmän mukaisesti vierekkäisten vaahtokappaleiden vierekkäisiä pintoja kuumennetaan lämpötilaan, joka pystyy pehmittämään 10 vaahtokappaleen pinnat, saattamalla vaahtokappaleet ja niiden väliin asetettu vahvistusverkko tasomaisen kuumennus-elementin (21, 40) suurempia pintoja pitkin kosketukseen vaahtokappaleiden vierekkäisten kuumennettujen ja pehmitettyjen pintojän kanssa ja jäähdyttämällä pehmitetyt pinnat, 15 jolloin ne muodostavat jäykän sidoksen vahvistusverkon sisältävien vaahtokappaleiden välille, tunnettu siitä, että lujittava verkko (12, 12a, 12b) johdetaan tasomaisen kuumennuselementin (21, 40) suurempien pintojen läpi Vierekkäisten vaahtokappalepintojen kuumennuksen aikana, 20 jolloin tasomaisen kuumennuselementin molemmilla lämpöä johtavilla puolilla sijaitseviin vaahtokappaleisiin (13, 14. vaikuttava kitkavoima saatetaan tasapainoon pienentämään pitkänomaisen laminaatin käyristymisastetta-

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että lujittava verkko johdetaan kuumennuselementtinä toimivan litteän levyn (22) läpi, jonka ulkomuoto on oleellisesti kierukkamainen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkko (12b) johdetaan oleel- 30 lisesti keskeltä kuumennuselementin (40) läpi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että verkko (12a) johdetaan kuumennuselementin (21) ensimmäiseltä puolelta sen toiselle puolelle.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä. 10 72924 tunnettu siitä, että verkko (12b) johdetaan kuu-mennuselementtinä (40) toimivien, erilleen asetettujen tasomaisten teräelimien (41, 42) välistä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että tasomainen kuumennuselementti (21) käsittää tasomaisen teräelimen (22), jossa on rako (37), ja että verkko (12a) johdetaan raon läpi, jolloin verkon ensimmäinen osa on kitkakosketuksessa teräelimen toisen pinnan kanssa ja verkon toinen osa on kitkakoske-10 tuksessa teräelimen vastakkaisen pinnan kanssa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rako (37) on sijoitettu oleellisesti keskelle tasomaista teräelintä (21). 72924 1 1