PL B1. Sito polimerowe i sposób wykonania sita polimerowego oraz układ formujący do wytwarzania sita polimerowego

Transkrypt

1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. B07B 1/46 ( ) B29C 41/20 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sito polimerowe i sposób wykonania sita polimerowego oraz układ formujący do wytwarzania sita polimerowego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 11/08 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 11/12 (73) Uprawniony z patentu: BOLOIL SPÓŁKA AKCYJNA, Bukowno, PL BUBAK ANDRZEJ, Bukowno, PL GRABOWSKI ANDRZEJ, Bukowno, PL LUBASZKA JACEK, Olkusz, PL JASIŃSKI JANUSZ, Katowice, PL (72) Twórca(y) wynalazku: ANDRZEJ BUBAK, Bukowno, PL ANDRZEJ GRABOWSKI, Bukowno, PL JACEK LUBASZKA, Olkusz, PL JANUSZ JASIŃSKI, Katowice, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Stefan Zieliński

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sito polimerowe w postaci perforowanej płyty i sposób wykonywania polimerowych sit oraz układ formujący do wytwarzania sita, z lanego poliuretanu, stosowane do przesiewania materiałów sypkich, zwłaszcza w górnictwie węglowym w procesach klasyfikacji i odwadniania oraz przy segregacji grubych kruszyw, instalowane na przesiewaczach o kołowych lub eliptycznych torach drgań. Znane sita polimerowe mają postać elastycznych płyt perforowanych, nie zbrojonych lub zbrojonych przeważnie metalowymi belkami i/lub linami. Konstrukcja sita polimerowego mająca zbrojenie linkami stalowymi wymaga okresowej regulacji naciągu linek stalowych. Znane z polskiego opisu patentowego nr sito polimerowe ma postać perforowanej elastomerowej zbrojonej płyty. Płyta elastomerowa ma w spodniej części pomiędzy poszczególnymi rzędami otworów lub grupami otworów oraz na obrzeżach kanały, w których usytuowane są sprężyste pręty, zwłaszcza w postaci wiązek ciągłych włókien, korzystnie szklanych, połączonych sprężystym polimerem. Kanały mają kształt odpowiadający kształtowi prętów i są otwarte od spodniej strony płyty, a pręty pokryte są korzystnie warstwą elastomeru. Płyta elastomerowa złożona jest z co najmniej dwóch oddzielnie wytworzonych formatek połączonych prętami. Znane sito polimerowe z polskiego opisu patentowego nr ma znacznie uproszczoną konstrukcję i zastosowanie sprężystych prętów z wiązek włókien szklanych nadaje polu sita dostateczną sztywność. Wykonywanie konstrukcji sita polimerowego jest pracochłonne, gdyż dodatkowo po uformowaniu sita koniecznym jest układanie w kanałach prętów usztywniających, a każde niedokładne wykonanie tej czynności skutkuje niewłaściwą sztywnością sita, co negatywnie odbija się w procesie eksploatacji pokładu sitowego. Znany sposób wykonywania sit polimerowych z polskiego opisu patentowego nr sprowadza się do odlewania ciekłej mieszanki polimerowej do form. Do form obejmujących kilka formatek, czyli tak zwany segment pokładu sitowego wlewa się rozgrzaną mieszankę poliuretanową, w skład której wchodzi: żywica poliestrowa na bazie kwasu adypinowego, glikol, gliceryna i dwuizocyjaniandwufenylometan. Proces zalewania prowadzi się bardzo spokojnym strumieniem tak, aby mieszanka płynąca po dnie formy wypełniała przestrzeń pomiędzy jej bokami i pomiędzy występami kształtującymi otwory sit do wysokości 2/3 grubości sita. Ilość przygotowanej mieszanki jest tak dobrana, aby nie przekroczyć grubości tej warstwy, stanowiącej warstwę konstrukcyjną sita. Po zalaniu warstwy konstrukcyjnej i odczekaniu przez około 30 minut, celem zestalenia zalanej mieszanki, powierzchnię zestalonej warstwy mieszanki poliuretanowej zalewa się warstwą mieszanki epunitowej składającej się z żywicy poliestrowej, cigmatu K, czyli dicjonoamidu i dwuizocyjaniandwufenylometanu, która to warstwa pokrywa równo warstwę poliuretanową, tworząc drugą warstwę segmentu sita o grubości około 1/3 całej grubości sita. Odlaną całość sita wraz z formą pozostawia się w piecu i wygrzewa w temperaturze 120 C przez 20 godzin, a następnie po wyjęciu z pieca i wyjęciu z formy poddaje się sito procesowi sezonowania, w czasie którego w warstwie poliuretanowej, tak zwanej warstwie konstrukcyjnej, zachodzi proces krystalizacji, co nadaje jej sztywność, zaś warstwa górna, epunitowa, stanowiąca warstwę roboczą, pozostaje elastyczna, co jest korzystne, gdyż warstwa ta jest warstwą narażoną w pracy sita na ścieranie. Dla zachowania prawidłowości kształtu i wymiarów segmentów płyt sitowych, a zwłaszcza kształtu i wymiarów otworów sita wkładki otworów kształtujących wykonane są z stopu aluminiowego, a ich powierzchnia jest pokryta warstwą teflonu. Wymiary segmentów płyt są tak dobrane, że umożliwiają zestawienie z nich pokładu sita przy zachowaniu dotychczasowego mechanicznego sposobu mocowania segmentów sita do przesiewacza. Znany sposób wykonywania sit polimerowych w formie dwuwarstwowej wymaga prowadzenia pracochłonnych operacji, które podrażają proces jego wytwarzania. Znany układ formujący do wytwarzania sita z lanego poliuretanu z polskiego opisu patentowego nr składa się z otwartej formy z płaskim i gładkim dnem oraz powtarzalnych części formujących, zawierających rdzenie odwzorowujące oczka sita z zaczepami kształtowymi w swej górnej części oraz listew z kanałami osadczymi w swej dolnej części służącymi do formowania rozłącznie rdzeni formujących. Pojedynczy rdzeń formujący stanowi wymaganą liczbę występów odwzorowujących kształt oczek sita, których powierzchnie boczne są zbieżne z kierunkiem umieszczenia ich w formie, który jest zgodny z kierunkiem wlewania lanego poliuretanu do formy. Listwa dociskowa umożliwia wstawienie i wyjęcie rdzeni formujących z formy oraz dociska je do dna formy. Długość listwy zależy

3 PL B1 3 od liczby rdzeni formujących, wymiarów oczek sita oraz wielkości sita niezbędnej do wyjęcia części formujących po wytworzeniu sita. Znany układ formujący do wytwarzania sita z lanego poliuretanu spełnia w zasadzie swą rolę, jednakże przy stosowaniu wymagana jest duża dokładność związana z dociskaniem rdzeni formujących do dna sita a każda niedokładność w tym zakresie powoduje usterki w odlewanym sicie. Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest trwałe usztywnienie sita polimerowego przez cały okres eksploatacji sita, przy jednoczesnym ulepszeniu konstrukcji samego sita polimerowego i sposobu jego wytwarzania oraz układu formującego sito polimerowe. Wytyczone zagadnienie rozwiązuje sito polimerowe, wykonane z perforowanej płyty zbrojonej wytworzonej z lanego poliuretanu usztywnione prętami sprężystymi, charakteryzujące się tym, że sito usztywnione jest przy pomocy prętów zbrojeniowych, które osadzone są trwale korzystnie w dolnej części sita w zestalonej mieszance poliuretanowej. Pręty zbrojeniowe wykonane są korzystnie z kompozytu poliestrowo-szklanego. Pręty zbrojeniowe osadzone są w mieszance poliuretanowej wzdłuż otworów lub grupy otworów sita. Wytyczone zagadnienie rozwiązuje także sposób wykonania sita polimerowego metodą odlewania ciekłej mieszanki polimerowej, charakteryzujący się tym, że na dnie foremnika montuje się rozłącznie zestaw kostek kształtujących, zakłada się wsporniki, w których utworzone są kanały, w których to kanałach układa się pręty zbrojeniowe i tak zmontowany foremnik wygrzewa się w temperaturze 80 C, po czym zalewa się go mieszanką poliuretanową, a następnie zalany foremnik wygrzewa się korzystnie w temperaturze 80 C i poddaje się procesowi sezonowania. Elementy foremnika przed procesem zalewania pokrywa się warstwą silikonu. Mieszanka poliuretanowa składa się z części poliolowej w ilości 58% wagowych, prepolimeru w ilości 37% wagowych i 1,4-butadiolu w ilości 5% wagowych. Część poliolowa składa się z żywicy poliestrowej, olenianu fenylortęciowego i sufrakantu. Prepolimer składa się z prepolimeru MDI i prepolimeru TDI oraz 1,4-butadiolu. Proces sezonowania prowadzi się korzystnie przez okres 5 dni. Wytyczone zagadnienie rozwiązuje również układ formujący do wytwarzania sita polimerowego składający się z formy z płaskim dnem oraz powtarzalnych części formujących zawierających rdzenie odwzorowujące oczka sita, charakteryzujący się tym, że składa się z foremnika ustawionego na stole montażowym, korzystnie podgrzewanym oraz maszyny odlewniczej, przy czym foremnik stanowi otwartą formę z płaskim dnem, na którym mocowane są w sposób rozłączny kostki kształtujące pole perforacji sita. Foremnik wykonany jest z konstrukcji metalowej, przy czym dno podparte jest od dołu kątownikami, a od góry ograniczone jest środnikiem ceownika, a całość połączona jest z sobą rozłącznie. Przy krawędziach foremnika pomiędzy ułożonymi rzędami kostek kształtujących mocowane są do płaskiego dna wsporniki w kształcie środnika ceownika. W wspornikach utworzone są wzdłużne kanały. Rozwiązania techniczne według wynalazku usprawniają proces wykonania sita, które nieoczekiwanie jest bardziej sztywnym nie wymagającym dodatkowych prac regulacyjnych w trakcie jego eksploatacji. Ponadto zmniejsza się pracochłonność wykonania sit przy stosowaniu sposobu według wynalazku z uwagi na możliwość wykonania sita jednowarstwowego uzyskując jednocześnie większą trwałość eksploatacyjną sita. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie układ w widoku z przodu, fig. 2 - foremnik sita polimerowego w przekroju pionowym, fig. 3 - sito polimerowe w foremniku w widoku z góry. Układ formujący do wytwarzania sita polimerowego z lanego poliuretanu składa się z foremnika 1 ustawionego na podgrzewanym stole 2 montażowym oraz z maszyny odlewniczej 3 ustawionej w sąsiedztwie stołu 2 montażowego i pieca grzewczego. Foremnik 1 stanowi otwartą formę z płaskim dnem 4. Foremnik 1 wykonany jest z konstrukcji stalowo-aluminiowej. Dno 4 foremnika i wykonane jest z blachy aluminiowej i podparte jest od dołu kątownikiem 5, a od góry ograniczone jest ceownikiem 6, które tworzą ściany foremnika 1, a tym samym decydują o kształcie i wymiarach wytworzonego w foremniku sita. Cały zestaw foremnika 1, to jest płaskie dno 4 oraz kątowniki 5 i ceowniki 6 są połączone z sobą rozłącznie śrubami 7. Na powierzchni dna 4 foremnika 1 mocowane są rozłącznie przy pomocy śrub 8 kostki 9 kształtujące pole perforacji sita 10 oraz wielkość i kształt otworów 11 sita 10. Przy krawędziach foremnika 1 oraz pomiędzy rzędami kostek 9 mocowane są do płaskiego dna 4 rozłącznie wsporniki 12 przy pomocy śrub 13. Wsporniki 12 mają kształt ceownika, w którym utworzone są wzdłużne kanały 14, w których umieszczone są pręty 15 zbrojeniowe, wykonane z kompozytu poliestrowo-szklanego. Sito 10 polimerowe ma otwory 11, a w dolnej części na wysokości 5 mm, to jest 1/3 wysokości ściany foremnika 1 od dol-

4 4 PL B1 nej powierzchni osadzone są wzdłużne pręty 15 zbrojeniowe wykonane z kompozytu poliestrowo- -szklanego. Sposób wykonania sita polimerowego polega na tym, że w foremniku 1 na dnie 4 montuje się zestaw kostek 9 kształtujących wykonanych z aluminium lub polipropylenu, zakłada się wsporniki 12. W kanałach 14 usytuowanych w wspornikach 12 układa się pręty 15 zbrojeniowe wykonane z kompozytu włókien szklanych stanowiących kompozyt poliestrowo-szklany. Wszystkie elementy foremnika 1 pokrywa się warstwą silikonu, który stanowi środek rozdzielczy ułatwiający wyjmowanie odlanego fragmentu sita 10 z foremnika 1. Tak zmontowany zestaw montażowy podgrzewa się w piecu grzewczym w temperaturze 80 C przez 60 min. Wygrzany foremnik 1 ustawia się na podgrzewanym stole 2 montażowym i następnie zalewa się mieszanką poliuretanową, przygotowaną uprzednio w maszynie 3 odlewniczej, do wysokości odpowiadającej żądanej grubości sita 10 - około 25 mm. Przygotowana w maszynie odlewniczej mieszanka poliuretanowa składa się z części poliolowej w ilości - 17,3 kg, to jest 58% wagowych, prepolimeru w ilości 11,26 kg, to jest - 37% wagowych, a resztę - 1,44 kg - to jest 5% wagowych stanowi 1,4 butadiol. Część poliolowa składa się z żywicy poliestrowej - 99,3%, 0,6% katalizatora, to jest olenianu fenylortęciowego i 0,1% sufrakantu, który jest środkiem poprawiającym mieszalność części poliolowej z częścią prepolimerową. Część prepolimerową stanowią prepolimery MDI i TDI oraz 1,4-butadiol. Foremnik 1 sita 10 po zestaleniu zalanej mieszanki poliuretanowej przenosi się do pieca grzewczego, gdzie następuje proces wygrzewania, który prowadzi się w czasie 16 godzin w temperaturze 80 C. Po wygrzaniu i ostudzeniu, odlane sito 16 wyjmuje się z foremnika 1 i poddaje się go procesowi sezonowania przez 5 dni. Wykonane w ten sposób sito 10 posiada kształt nadany mu przez przygotowany foremnik 1 i posiada otwory 11 uformowane przez kostki 9 kształtujące. W korpusie sita 10 osadzone są w sposób nierozłączny (zalane w masie poliuretanowej) pręty 15 zbrojeniowe wykonane z kompozytu włókien szklanych. Wykonane według tej technologii sito jest sitem jednowarstwowym o twardości 75 ShA, co znacznie upraszcza sposób jego wykonania. Zastrzeżenia patentowe 1. Sito polimerowe, wykonane z perforowanej płyty zbrojonej wytworzonej z lanego poliuretanu, usztywnione prętami sprężystymi, znamienne tym, że sito (10) usztywnione jest przy pomocy prętów (15) zbrojeniowych, które osadzone są trwale, korzystnie w dolnej części sita (10) w zestalonej mieszance poliuretanowej. 2. Sito według zastrz. 1, znamienne tym, że pręty (15) zbrojeniowe wykonane są korzystnie z kompozytu poliestrowo-szklanego. 3. Sito według zastrz 1, znamienne tym, że pręty (15) zbrojeniowe osadzone są w mieszance poliuretanowej wzdłuż otworów (11) lub grupy otworów (11) sita (10). 4. Sposób wykonania sita polimerowego metodą odlewania ciekłej mieszanki polimerowej, znamienny tym, że na dnie (4) foremnika (1) montuje się rozłącznie zestaw kostek (9) kształtujących, zakłada się wsporniki (12), w których utworzone są kanały (14), w których to kanałach układa się pręty zbrojeniowe (15) i tak zmontowany foremnik (1) wygrzewa się w temperaturze 80 C, po czym zalewa się go mieszanką poliuretanową, a następnie zalany foremnik (1) wygrzewa się, korzystnie w temperaturze 80 C i poddaje się procesowi sezonowania. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że elementy foremnika (1) przed procesem zalewania pokrywa się warstwą silikonu. 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że mieszanka poliuretanowa składa się z części poliolowej w ilości 58% wagowych, prepolimeru w ilości 37% wagowych i 1,4-butadiolu w ilości 5% wagowych. 7. Sposób według zastrz. 4 albo 6, znamienny tym, że część poliolowa składa się z żywicy poliestrowej, olenianu fenylortęciowego i sufrakantu. 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że prepolimer składa się z prepolimeru MDI i prepolimeru TDI oraz 1,4-butadiolu. 9. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że proces sezonowania prowadzi się korzystnie przez okres 5 dni.

5 PL B Układ formujący do wytwarzania sita polimerowego składający się z formy z płaskim dnem oraz powtarzalnych części formujących zawierających rdzenie odwzorowujące oczka sita, znamienny tym, że składa się z foremnika (1) ustawionego na stole montażowym (2), korzystnie podgrzewanym oraz maszyny odlewniczej (3), przy czym foremnik (1) stanowi otwartą formę z płaskim dnem (4), na którym mocowane są w sposób rozłączny kostki (9) kształtujące pole perforacji sita (10). 11. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że foremnik (1) wykonany jest z konstrukcji metalowej, przy czym dno (4) podparte jest od dołu kątownikami (5), a od góry ograniczone jest środnikiem ceownika (6), a całość połączona jest z sobą rozłącznie. 12. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że przy krawędziach foremnika (1) pomiędzy ułożonymi rzędami kostek (9) kształtujących mocowane są do płaskiego dna (4) wsporniki (12) w kształcie środnika ceownika. 13. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że w wspornikach (12) utworzone są wzdłużne kanały (14).

6 6 PL B1 Rysunki

7 PL B1 7

8 8 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)