(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2014/11 EP B1 (13) (51) T3 Int.Cl. B29C 43/36 ( ) B29C 70/44 ( ) B29C 43/12 ( ) (54) Tytuł wynalazku: Urządzenie próżniowe kapturowe (30) Pierwszeństwo: WO PCT/DE2010/ (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2013/38 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2014/09 (73) Uprawniony z patentu: Piekenbrink Composite GmbH, Laupheim, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 BJÖRN PIEKENBRINK, Laupheim, DE OLAF PIEKENBRINK, Laupheim, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Zbigniew Kamiński KANCELARIA PATENTOWA Al. Jerozolimskie 101/ Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 EP U-4488n/14 Urządzenie próżniowe kapturowe Opis [0001] Wynalazek dotyczy urządzenia próżniowego kapturowego, z próżniowym kapturem do gazoszczelnego osłaniania podczas powodowanego ciśnieniem gazu prasowania umieszczonej na stałym kształtowym członie warstwy utwardzalnego kompozytowego podłoża, zawierającego włóknistą strukturę i wprowadzoną do włóknistej struktury osnowę utwardzalnego lepkiego materiału wypełniającego. [0002] Próżniowe kaptury są stosowane w procesie tworzenia próżni, podczas którego nowoczesne tworzywa sztuczne zostają umieszczone w przygotowanej formie, a następnie zostają utwardzone. [0003] Zgodnie ze stanem techniki w procesie tworzenia próżni obrabiany przedmiot za pomocą folii uszczelniającej i sznura uszczelnieniającego zostaje oddzielony od otaczającej atmosfery (ekranowany), a następnie zostaje poddany działaniu próżni. Wadą tego sposobu jest to, że odpowiednie uszczelnienie między folią uszczelniającą i przedmiotem obrabianym osiąga się zwłaszcza w obszarze brzegowym folii uszczelniającej tylko z wielkim wysiłkiem i w długim czasie dla osiągnięcia odpowiedniego uszczelnienia, przy czym nie zawsze jest możliwe dokładne umieszczenie kaptura folii uszczelniającej na kształtowym członie, w przypadku bardzo wklęsłego/wypukłego konturu kształtowego członu. [0004] Ten zużyty okres czasu, w zależności od systemu zastosowanych żywic szybko przekracza czas żelowania żywicy, czyli tworzywo sztuczne zaczyna twardnieć, zanim z zastosowaniem próżni i narzędzia zostaje doprowadzone do odpowiedniego kształtu, albo podczas wytwarzania próżni zostaje wystarczająco 1

3 zagęszczone. [0005] Inną wadą tego sposobu foliowania jest brak możliwości ponownego zastosowania folii uszczelniającej, która jest ograniczona do jednego tylko zastosowania. [0006] Ważną operacją w procesie przetwarzania tworzyw sztucznych przez wytwarzanie próżni jest stosowanie autoklawu, czyli ogrzewanego kotła ciśnieniowego, w którym przetwarzane przedmioty mogą być wystawiane na powiększone ciśnienie atmosferyczne (do 10 bar). [0007] W związku z wytwarzaniem próżni od dołu może być równocześnie od góry stosowane ciśnienie na przedmiot obrabiany, przy czym wówczas ma miejsce szczególnie dokładne nadanie kształtu, szczególnie dobra struktura tworzywa sztucznego, oraz dokładne tworzenie krawędzi przedmiotu obrabianego. [0008] Zastosowanie autoklawu podczas wytwarzania próżni wymaga jednak niezawodnej szczelności w obszarze strefy przejścia od obrabianego przedmiotu do środków wytwarzania próżni, ponieważ oddziaływanie ewentualnych nieszczelności w obszarze folii uszczelniającej jest w autoklawie wzmacniane przez podwyższone ciśnienia otoczenia. [0009] Do zminimalizowania wad zastosowania folii uszczelniającej w procesie próżniowym, zgodnie z wynalazkiem zostały opracowane silikonowe kaptury ciśnieniowe. [0010] Ze względu na skład chemiczny żywic epoksydowych jest przewidziane ich utwardzanie w autoklawie pod ciśnieniem 2-4 atm, w temperaturze około 140 C. Ciśnienie zapobiega odgazowywaniu składników żywicy, jak może to zachodzić szczególnie w warunkach wysokiej temperatury utwardzania. [0011] Dokumenty US-A , GB-A i WO-A ujawniają urządzenia próżniowe kapturowe, przy czym w obszarze obwodowym 2

4 są przewidziane elementy uszczelniające. [0012] Zadaniem niniejszego wynalazku jest zatem opracowanie takiego zastępującego folię uszczelniającą i działającego jako przykrycie urządzenia kapturowego, które podczas przebiegu prasowania i utwardzania zawierającego utwardzalne spoiwa, zagiętego trójwymiarowo kompozytowego podłoża, które otacza od zewnątrz gazoszczelnie podłoże, aby podłoże za pomocą działającego na urządzenie kapturowe gazu wystawić na silne działanie ciśnienia gazu ze wszystkich kierunków. [0013] W przypadku urządzenia kapturowego wspomnianego rodzaju, zadanie to zgodnie z wynalazkiem zostało rozwiązane dzięki temu, że próżniowy kaptur jest wykonany z elastycznego tworzywa sztucznego, a w obszarze brzegowym zawiera integralnie z kapturem próżniowym utworzony klin uszczelniający, który podczas operacji prasowania warstwy z utwardzalnego kompozytowego podłoża wciska się gazoszczelnie w rowek uszczelniający, utworzony w obszarze obwodowym kształtowego członu, zgodnie z cechami załączonego zastrzeżenia 1. [0014] Korzystne przykłady dalszych rozwiązań według wynalazku są przedmiotem zastrzeżeń zależnych. [0015] W urządzeniu kapturowym według wynalazku, dzięki takiej kombinacji cech, że kaptur próżniowy jest wykonany z elastycznego tworzywa sztucznego, a w obszarze brzegowym zawiera integralnie uformowany z próżniowym kapturem klin uszczelniający, który podczas operacji prasowania warstwy utwardzalnej kompozytowego podłoża wsuwa się gazoszczelnie w rowek uszczelniający w obwodowym obszarze kształtowego członu, że zostaje utworzone przykrycie, które może zostać umieszczone dokładnie zgodnie z profilem powierzchni wytwarzanego z kompozytowego podłoża przedmiotu obrabianego, przy czym wszystkie kontury przedmiotu obrabianego, podczas procesu prasowania, są 3

5 poddawane z jednej strony równomiernemu działaniu nadciśnienia, a z drugiej strony równomiernemu działaniu próżni. [0016] Przy użyciu urządzenia kapturowego według wynalazku, zwłaszcza podczas tradycyjnego wykorzystywania folii uszczelniających, unika się obciążeń ściskających, rozciągających i inaczej naprężających tak, że podczas używania urządzenia kapturowego według wynalazku unika się miejscowego zmniejszenia nacisku prasowania i związanego z gromadzenia się żywicy. [0017] Urządzenie kapturowe według wynalazku jest przy tym tak silne, że nadaje się dla większości zastosowań. Nie jest zatem środkiem pomocniczym jednorazowego użytku tak, jak w przypadku tradycyjnej folii uszczelniającej ze sznurem uszczelniającym. Przy użyciu urządzenia kapturowego według wynalazku zostają zmniejszone tak pracochłonność i ilość odpadów, w porównaniu z konwencjonalnie stosowanymi środkami do prasowania próżniowego utwardzalnych kompozytowych podłoży. Równocześnie następuje wzrost jakości wytworzonych przedmiotów dzięki równomiernemu działaniu próżni od jednego do następnego cyklu roboczego. [0018] Ponadto zostaje umożliwione 100%-owo skuteczne uszczelnienie między powierzchnią przedmiotu obrabianego i otaczającą atmosferą, za pomocą dwóch niezależnych układów podciśnieniowych dla rowka uszczelniającego i dla powierzchni przedmiotu obrabianego. [0019] Zgodnie z pierwszym korzystnym przykładem wykonania urządzenia według wynalazku jest przewidziane, że klin uszczelniający w przekroju poprzecznym posiada kształt stożka ściętego. Korzystnie, powierzchnia podstawy klina uszczelniającego jest przy tym w przekroju wklęsła. [0020] Ponadto klin uszczelniający jest korzystnie zwymiarowany tak, aby w obszarze jego bocznych ramion tworzyć zdolny do pasowania ciasnego rowek 4

6 uszczelniający utworzony w twardym materiale. [0021] Zgodnie z innym korzystnym przykładem wykonania urządzenia według wynalazku jest przewidziane, że rowek uszczelniający jest w przekroju zagłębieniem o kształcie stożka ściętego z wklęsłym dnem. Rowek uszczelniający jest korzystnie zwymiarowany tak, by w przypadku utworzonego w obszarze pasowanych ciasno bocznych ramion klina uszczelniającego, między dolną powierzchnią klina uszczelniającego i dnem posiadającego w przekroju kształt stożka ściętego zagłębienia, zapewnić utworzenie wypełnionej gazem przestrzeni. [0022] Ta przestrzeń jest korzystnie zwymiarowana tak, że przed rozpoczęciem spowodowanego ciśnieniem gazu prasowania utwardzalnego kompozytowego podłoża posiada objętość w zakresie 10% do 20% objętości posiadającego w przekroju kształt stożka ściętego zagłębienia. [0023] Ponadto sprężystość sprężystego tworzywa sztucznego klina uszczelniającego jest korzystnie taka, by w trakcie powodowanego ciśnieniem gazu prasowania warstwy utwardzalnego kompozytowego podłoża zapewnić ruch dolnej powierzchni klina uszczelniającego w kierunku dna posiadającego w przekroju kształt stożka ściętego zagłębienia rowka uszczelniającego, ale bez żadnego stykania się z dnem. [0024] Elastyczne tworzywo sztuczne kaptura silikonowego, wraz z klinem uszczelniającym, może być korzystnie utworzone z kauczuku silikonowego, z tworzywa lateksowego, albo z elastomeru, a struktura włóknista jest korzystnie utworzona z włókniny. [0025] Urządzenie według wynalazku zostanie poniżej objaśnione w nawiązaniu do korzystnego przykładu jego wykonania, który jest przedstawiony na rysunku. Na rysunku przedstawiają: 5

7 Fig.1 korzystny przykład wykonania urządzenia według wynalazku w ukośnym widoku od góry. Fig.2 fragment przedstawionego na fig.1 korzystnego przykładu wykonania urządzenia według wynalazku w widoku od dołu. Fig.3 korzystny przykład wykonania urządzenia według wynalazku, w widoku na kształtowy człon ukośnie od góry. Fig.4 przedstawia korzystny przykład wykonania urządzenia według wynalazku, w widoku na kształtowy człon z boku. [0026] Przedstawione na fig.1 i 4 urządzenie próżniowe kapturowe 100 według wynalazku zawiera próżniowy kaptur 110 służący do gazoszczelnego przykrycia kompozytowego podłoża, ze strukturą włóknistą i z umieszczoną w strukturze włóknistej osnową utwardzalnego, lepkiego materiału wypełniającego, przy czym próżniowy kaptur 110 jest przewidziany do zastosowania podczas operacji prasowania i utwardzania kompozytowego podłoża, podczas której warstwa nałożonego na stały kształtowy człon 120 utwardzalnego kompozytowego podłoża zostaje zaprasowana ciśnieniem gazu na kształtowy człon 120. [0027] Próżniowy kaptur 110 jest wykonany z elastycznego tworzywa sztucznego i w obszarze obwodowym zawiera integralnie z kapturem próżniowym 110 utworzony klin uszczelniający 130, który podczas operacji prasowania warstwy utwardzalnego kompozytowego podłoża wsuwa się gazoszczelnie w utworzony w obszarze obwodowym kształtowego członu 120 rowek uszczelniający 121. [0028] Klin uszczelniający 130 w przekroju posiada kształt stożka ściętego, przy czym dolna powierzchnia 131 klina uszczelniającego 130 jest w przekroju wklęsła. Ponadto, klin uszczelniający 130 jest tak zwymiarowany, że w obszarze bocznych ramion 122 jest dopasowany kształtowo pasowaniem ciasnym do rowka 6

8 uszczelniającego 121 wykonanego w twardym materiale. [0029] Rowek uszczelniający 121 w przekroju poprzecznym posiada kształt stożka ściętego z dnem 123 i posiada takie wymiary, aby w przy ciasnym pasowaniu klina uszczelniającego 130 w obszarze bocznych ramion 122, zapewnić utworzenie wypełnionej gazem przestrzeni między dolną powierzchnią 131 klina uszczelniającego 130 i dnem 123 zagłębienia o przekroju w kształcie stożka ściętego. [0030] Ta przestrzeń jest przy tym tak zwymiarowana, by na początku przebiegu spowodowanego ciśnieniem gazu prasowania utwardzalnego kompozytowego podłoża zapewnić jej objętość w przedziale 20% objętości zagłębienia, które w przekroju posiada kaształt stożka ściętego. [0031] Sprężystość sprężystego tworzywa sztucznego klina uszczelniającego 130 jest taka, by podczas powodowanego ciśnieniem gazu prasowania utwardzalnego kompozytowego podłoża zapewnić ruch dolnej powierzchni 131 klina uszczelniającego 130 w kierunku dna 123 posiadającego w przekroju kształt ściętego stożka zagłębienia, ale bez dotknięcia w żadnym miejscu dna 123. [0032] Elastyczne tworzywo sztuczne próżniowego kaptura 110, wraz z klinem uszczelniającym 130, jest utworzone z kauczuku silikonowego, a struktura włóknista jest utworzona z tkaniny włóknistej. [0033] Opisany powyżej przykład wykonania urządzenia według wynalazku służy tylko do lepszego zrozumienia ujawnionej zastrzeżeniami wynalazku wiedzy, która jako taka nie jest ograniczona przedstawionym przykładem wykonania. 7

9 Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie próżniowe kapturowe (100) z próżniowym kapturem (110) do gazoszczelnego przykrycia podczas spowodowanego ciśnieniem gazu prasowania warstwy nałożonego na kształtowy człon (120) utwardzalnego kompozytowego podłoża zawierającego strukturę włóknistą i wprowadzoną do struktury włóknistej osnowę utwardzalnego, lepkiego materiału wypełniającego, przy czym próżniowy kaptur (110) jest wykonany z elastycznego tworzywa sztucznego, a w obszarze obwodowym zawiera jednoczęściowy z próżniowym kapturem (110) klin uszczelniający (130), który podczas operacji prasowania warstwy z utwardzalnego kompozytowego podłoża wsuwa się gazoszczelnie w rowek uszczelniający (121) utworzony w obwodowym obszarze kształtowego członu (120), znamienne tym, że rowek uszczelniający (121) stanowi zagłębienie posiadające przekrój stożka ściętego z wklęsłym dnem (123), przy czym rowek uszczelniający (121) jest tak zwymiarowany, by w obszarze bocznych ramion (122) przy zadanym pasowaniu ciasnym klina uszczelniającego (130), między dolną powierzchnią (131) klina uszczelniającego (130) i dnem (123) posiadającego w przekroju kształt stożka ściętego zagłębienia zapewnić utworzenie wypełnionej gazem wolnej przestrzeni, a elastyczność elastycznego tworzywa sztucznego klina uszczelniającego (130) jest taka, by podczas przebiegu spowodowanego ciśnieniem gazu prasowania warstwy utwardzalnego kompozytowego podłoża zapewnić ruch dolnej powierzchni (131) klina uszczelniającego (130) w kierunku dna (123) posiadającego w przekroju kształt stożka ściętego rowka uszczelniającego (121), bez dotykania w żadnym miejscu dna (123). 8

10 2. Urządzenie według zastrz.1, znamienne tym, że klin uszczelniający (130) posiada w przekroju kształt stożka ściętego. 3. Urządzenie według zastrz.2, znamienne tym, że dolna powierzchnia (131) klina uszczelniającego (130) jest w przekroju wklęsła. 4. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że klin uszczelniający (130) jest zwymiarowany tak, by w obszarze bocznych ramion (122) tworzyć pasowaniem ciasnym połączenie kształtowe z utworzonym w materiale stałym rowku uszczelniającym (121). 5. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że wolna przestrzeń jest zwymiarowana tak, by na początku przebiegu spowodowanego ciśnieniem gazu prasowania warstwy utwardzalnego kompozytowego podłoża pozostawić objętość w przedziale 10% do 20% objętości posiadającego w przekroju kształt stożka ścietego zagłębienia. 6. Urządzenie według jednego z zastrz.1 do 5, znamienne tym, że elastyczne tworzywo sztuczne próżniowego kaptura (110), wraz z klinem uszczelniającym (130), jest utworzone z kauczuku silikonowego. 7. Urządzenie według jednego z zastrz.1 do 5, znamienne tym, że elastyczne tworzywo sztuczne próżniowego kaptura (110), wraz z klinem uszczelniającym (130) jest utworzone z materiału lateksowego. 8. Urządzenie według jednego z zastrz.1 do 5, znamienne tym, że elastyczne tworzywo sztuczne próżniowego kaptura (110), wraz z klinem 9

11 uszczelniającym (130) jest utworzone z elastomeru. 9. Urządzenie według jednego z poprzednich zastrz., znamienne tym, że struktura włóknista jest utworzona z tkaniny włóknistej. 10

12 EP B1 7

13 EP B1 8

14 EP B1 9

15 EP B1 10