PL175813B1 - Sposób wytwarzania korpusu ażurowego o strukturze plastra miodu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania korpusu azuro- wego o strukturze plastra miodu z elementów z tworzywa sztucznego, w którym uklada sie i laczy sie pojedyncze elementy z tworzywa sztucznego w ciagly ulowy uklad rur, zna- mienny tym, ze pojedyncze elementy (3), z tworzywa sztucznego formuje sie wtryskowo i uklada sie je wzdluz jeden za drugim, przy czym sasiadujace elementy (3) z tworzywa sztucznego uklada sie z przesunieciem wzdluz dlugosci rury (1) i laczy sie je za pomoca elementów laczacych (5). Fig. 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania korpusu ażurowego o strukturze plastra miodu.

Znane jest wytwarzanie korpusów ażurowych o strukturze plastra miodu (ulowej). W tym celu łączy się specjalnie wyprofilowane rury z tworzyw sztucznych lub profile w taki sposób, że powstaje struktura o przekroju plastra miodu, której średnica i długość mogą dochodzić do kilku metrów. Ażurowe konstrukcje tego typu stosuje się głównie do oczyszczania gazów, podczas którego przepuszcza się przez nie w kierunku osiowym powietrze, zwiększając w istotny sposób powierzchnię styku i wymiany pomiędzy gazem a ścianką rury.

Ażurowe konstrukcje tego typu znajdują zastosowania zwłaszcza w tak zwanych mokrych filtrach elektrostatycznych, w których szkodliwe substancje przepływające przez układ rur o strukturze plastra miodu osiadają na ściankach pod wpływem pola elektrycznego wytwarzanego przez centralnie usytuowane elektrody. Stosowane w konstrukcjach tego typu materiały muszą spełniać podczas procesu wysokie wymagania pod względem wytrzymałości chemicznej i termicznej, a także cechować się odpowiednią odpornością na przeskoki iskier lub wyładowania łukowe, które mogą pojawić się w polach elektrycznych o wysokim potencjale.

Dotychczas opisuje się w publikacjach wytwarzanie struktur ulowych wspomnianego typu z wytłaczanych rur sześciokątnych z PCW lub z płyt z PCW łączonych w taki sposób, że powstają sześciokątne struktury plastra miodu. Charakterystyczną cechą konstrukcji tego typu, stosowaną

175 813 ze względu na oszczędność miejsca, jest sąsiadowanie ze sobą ścianek struktury plastra miodu bez pozostawiania pomiędzy nimi wolnej przestrzeni. W praktyce realizuje się to poprzez spajanie rur ulowych. W rezultacie struktura ta ma bardzo stabilny kształt typowy dla struktur plastra miodu i gwarantuje wąskie tolerancje wymiarowe, jakie powinny mieć mokre filtry elektrostatyczne w warunkach różnych odkształceń termicznych i mechanicznych.

Ulową konstrukcję tego typu ujawniono w niemieckim opisie patentowym DE-A1-41 02 732.

Do wytwarzania takich struktur plastra miodu nadaje się zwłaszcza polichlorek winylu, ponieważ gwarantuje on nie tylko odpowiednią odporność chemiczną, ale także wysoką stabilność wymiarową oraz podatność do spajania, co jest podstawowym warunkiem z punktu widzenia produkcji.

Z drugiej strony trwałość mokrych filtrów elektrostatycznych ogranicza niemożliwość eliminacji przeskoku iskry pomiędzy usytuowanymi centralnie elektrodami a ściankami z PCW, co powoduje znaczne lokalne nadpalenia ścianek.

Stwierdzono, ze spośród tworzyw sztucznych tak poważnej wady, jaką ma PCW, nie ma polipropylen. Materiał ten co prawda ma tę zaletę, natomiast ma specyficzne wady z punktu widzenia jego przetwarzania na struktury plastra miodu. Wadą polipropylenu jest zwłaszcza słaba stabilność wymiarowa pod działaniem ciepła, co wynika z silnego zjawiska pamięci kształtu w powiązaniu z bardzo wysokim współczynnikiem rozszerzalności termicznej tego materiału.

Kolejną wadą PCW są wątpliwości co do jego produkcji i usuwania wysuwane z ekologicznego punktu widzenia.

W odróżnieniu od tego, produkcja, przetwarzanie i usuwanie polipropylenu jest nieskomplikowane, ponieważ nie jest on szkodliwy dla środowiska naturalnego.

Jednakże w wytłaczanych profilowanych rurach i formowanych na gorąco lub wycinanych i spawanych profilowanych kształtkach polipropylenowych, z których można wytwarzać struktury plastra miodu, występują wysokie naprężenia wewnętrzne, co rodzi znaczne problemy ze stabilnością wymiarów podczas wytwarzania z nich tego typu struktur.

Kolejną wadą polipropylenu jest niemożliwość jego spajania. W rezultacie nie można stosować dotychczasowych sposobów produkcji.

W niemieckim opisie patentowym DE-B2 26 41 114 ujawniono sposób wytwarzania filtrów elektrostatycznych z tworzyw sztucznych w postaci struktur plastra miodu. Struktury ulowe tego typu składają się z tłoczonych na gorąco płyt w postaci ułożonych w stosy arkuszy poliestru wzmocnionego szkłem. Poliester wzmocniony szkłem wybrano ze względu na to, że w warunkach naprężeń termicznych w PCW występują zbyt intensywne zjawiska relaksacyjne. W celu eliminacji wad, jakie mają czyste tworzywa sztuczne, w tym znanym sposobie zastosowano poliester wzmocniony szkłem.

W europejskim opisie patentowym EP-A2-0 153 681 ujawniono sposób wytwarzania z tworzyw sztucznych przestrzennych, przezroczystych struktur ulowych. Według tego opisu, z folii lub płyt z tworzyw sztucznych formuje się techniką formowania termicznego lub głębokiego tłoczenia struktury żebrowe. Następnie, wytworzone folie lub płyty układa się na sobie w stos tworząc strukturę ulową.

Znany jest również z Kunststoff-Lexicon (Podręcznik tworzyw sztucznych wydany przez Carl Hanser Verlag, Monachium, Wiedeń, 1981, strona 504), sposób wytwarzania termoplastycznych tworzyw sztucznych również techniką wtryskową.

W niemieckim opisie patentowym DE-C1 41 41 934 ujawniono wytwarzanie separatora elektrycznego złożonego z elektrod zbierających ułożonych w strukturę plastra miodu.

Wspomniane elektrody zbierające tworzą element w kształcie gwiazdy złożony z trzech ścianek szczelnie połączonych ze sobą. Na zewnętrznych krawędziach każdej ścianki znajdują się biegnące w kierunku podłużnym sekcje rurowe, w które wchodzą pręty łączące ze sobą elementy w kształcie gwiazd, dzięki czemu powstaje struktura plastra miodu. Elementy w kształcie gwiazd zawierają tworzywa sztuczne przewodzące prąd elektryczny. W związku z tym fakt połączenia tych elementów sekcjami rurowymi jest uważany za zaletę, ze względu na to, że można zrezygnować ze stosowania takich technik łączenia jak spawanie lub spajanie.

175 813

Niemiecki opis patentowy DE-A1-27 25 220 dotyczy grupy tarcz do uprawy i pielęgnacji roślin. W publikacji tej ujawniono podstawową strukturę w postaci elementów plastra miodu, której centralną częścią jest gnijący lub rozkładający się specjalny papier lub karton. Umożliwia to strukturze plastra miodu rozdzielanie się podczas uprawy roślin.

W odróżnieniu od tego, celem niniejszego wynalazku jest uzyskanie sposobu wytwarzania korpusu ażurowego z tworzywa sztucznego o strukturze plastra miodu wykonanego z tworzywa poliolefinowego, korzystnie z polipropylenu, bez takich wad jak brak stabilności wymiarowej i niemożliwość spajania.

Sposób wytwarzania korpusu ażurowego o strukturze plastra miodu z elementów z tworzywa sztucznego, w którym układa się i łączy się pojedyncze elementy z tworzywa sztucznego w ciągły ulowy układ rur odznacza się według wynalazku tym, że pojedyncze elementy z tworzywa sztucznego formuje się wtryskowo i układa się je wzdłuż jeden za drugim, przy czym sąsiadujące elementy z tworzywa sztucznego układa się z przesunięciem wzdłuż długości rury i łączy się je za pomocą elementów łączących.

Korzystnie stosuje się elementy z tworzywa sztucznego termoplastycznego przetwarzalnego techniką wtryskową.

Korzystnie w narożach elementów z tworzywa sztucznego kształtuje się wzmocnienia.

Korzystnie w elementach z tworzywa sztucznego kształtuje się kołnierze mocujące.

Korzystnie w kołnierzach mocujących wykonuje się otwory.

Korzystnie łączy się elementy z tworzywa sztucznego za pomocą zgrzein lub spoin.

Korzystnie łączy się elementy z tworzywa sztucznego za pomocą zgrzein punktowych lub spoin punktowych.

Korzystnie zgrzeiny wytwarza się przez zgrzewanie ultradźwiękowe, zgrzewanie tarciowe lub cierne, a spoiny przez spawanie z dodaniem spoiwa.

Korzystnie łączy się elementy z tworzywa sztucznego za pomocą elementów łączących w postaci łączników śrubowych.

Korzystnie łączy się elementy z tworzywa sztucznego w postaci tworzywa poliolefinowego.

Wynalazek opiera się na koncepcji zapewnienia elementów z tworzyw sztucznych wytwarzanych techniką wtrysku, łączonych ze sobą w ulowy układ rur, korzystnie specjalnymi technikami spajania, przy czym zalecaną techniką jest zgrzewanie lub spawanie punktowe.

Niniejszy wynalazek ma następujące zalety.

Ze względu na to, że elementy z tworzyw sztucznych kształtuje się techniką wtryskiwania, elementy z tworzyw sztucznych, które tworzą strukturę plastra miodu, cechują się małymi naprężeniami i stabilnością wymiarową. W razie konieczności kasuje się naprężenia szczątkowe po zakończeniu procesu formowania wtryskowego, poddając je dodatkowej obróbce termicznej, nie oddziałującej negatywnie na kształt elementów. Umożliwia to wytwarzanie z polipropylenu ażurowych elementów o strukturze plastra miodu o stabilnych kształtach i dokładnych wymiarach.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecznym poprowadzonym na fig. 4 płaszczyzną I-I korpus ażurowy o strukturze plastra miodu wytworzony sposobem według wynalazku; fig. 2 w powiększonym przekroju poprzecznym korpus według fig. 1 z elementami łączącymi; fig. 3 - w rzucie pionowym element wykonany techniką wtryskową w przekroju płaszczyzną IU-ΤΤί na fig. 2; oraz fig. 4 - w rzucie z boku wiązkę rur o strukturze ulowej.

Liczne ciągłe rury 1 o strukturze ulowej, które są utrzymywane razem i podpierane przez kołnierz nośny (nie pokazany) łączy się w wiązkę. Ciągłe rury 1 składają się z pojedynczych elementów 3 z tworzyw sztucznych (elementów formowanych wtryskowo), których układ pokazano na fig. 1. Korzystnie, element 3 z tworzywa sztucznego jest kształtką z kołnierzami łączącymi 4, którego przekrój poprzeczny stanowi połowę przekroju poprzecznego rury 1. Wspomniane elementy z tworzyw sztucznych łączą się z sąsiednimi elementami 3 z tworzyw sztucznych, wykonanymi w ten sam sposób, za pośrednictwem kołnierzy łączących 4 i elementów łączących 5, w taki sposób, że powstają ciągłe gotowe rury. W niniejszym przykładzie wykonania, elementy 3 z tworzyw sztucznych wytwarza się w taki sposób, że w wyniku połączenia poszczególnych elementów ze sobą powstają rury sześciokątne, które jako całość tworzą strukturę plastra miodu.

175 813

Na figurze 2 przedstawiono w powiększeniu strukturę plastra miodu. Można zauważyć przemieszczenie poszczególnych elementów 3 z tworzyw sztucznych względem siebie, przy czym wspomniane elementy 3 z tworzyw sztucznych łączą się na kołnierzach 4 z innymi elementami 3 z tworzyw sztucznych za pośrednictwem elementów łączących 5. W niniejszym przykładzie wykonania, element łączący 5 jest spoiną wykonaną techniką spawania z dodaniem spoiwa lub zgrzeiną, wykonaną techniką zgrzewania ultradźwiękowego lub zgrzewania tarciowego. Wspomniane połączenie spawane lub zgrzewane gwarantuje wytworzenie trwałej struktury plastra miodu i eliminuje konieczność stosowania znanego dotychczas spajania części, którego w tym przypadku nie można stosować. Ponadto wzmocnienie 8 naroży ulowych rur 1 znacznie poprawia stabilność wymiarową ulowych rur, a tym samym całej struktury plastra miodu.

W przypadku formowania wtryskowego, wymiary elementów 3 z tworzyw sztucznych są ograniczone ze względu na możliwe wymiary form do formowania wtryskowego. Z tego względu wytwarzane techniką wtryskową elementy 3 nie mogą odpowiadać dokładnie wymaganej wysokości ulowych rur 1, ale trzeba je dzielić. Zaletą ograniczonych wymiarów formowanych wtryskowo elementów 3 jest zmniejszenie naprężeń poprodukcyjnych. Kolejną ich zaletąjest możliwość zmniejszenia poprzez stosowanie mniejszych elementów naprężeń powstających w materiale podczas łączenia struktur. W kołnierzach łączących 4 znajdują się otwory 6 do formowania nierozłączalnych połączeń z sąsiednimi elementami 3 za pomocą elementów łączących 5.

Na figurze 3 przedstawiono pojedynczy element 3 wykonany techniką wtryskową, przecięty płaszczyzną III-III z fig. 2. Na rysunku widać kołnierze łączące 4, biegnące wzdłuż uformowanych wtryskowo elementów 3, z otworami 6 do ich łączenia ze sobą.

N figurze 4 widać rzut bochny wiązek rur złożony z wielu struktur ulowych. Wiązka ta zawiera liczne ciągłe rury 1 o strukturze ulowej złożone z przesuniętych względem siebie elementów 3 z tworzyw sztucznych, utrzymywanych razem i podpartych na kołnierzach nośnych 2. Skutkiem, pokazanego na fig. 4 grubymi liniami, przesunięcia elementów z tworzyw sztucznych względem siebie jest większa stabilność wiązki rur. ’

Oprócz zalecanego w przykładzie wykonania spajania można również stosować takie elementy łączące 5 jak nity lub rozłączalne łączniki śrubowe.

W pokazanym przykładzie wykonania korpusu ażurowego o strukturze plastra miodu, ulowe rury 1 są złożone w przekroju poprzecznym z dwóch elementów z tworzyw sztucznych. W zakresie niniejszego wynalazku mieści się również możliwość wykonania rur ulowych złożonych z więcej niż dwóch elementów z tworzyw sztucznych, na przykład z trzech lub sześciu, oraz łączenia ich z innymi elementami z tworzyw sztucznych za pomocą kołnierzy.

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania korpusu ażurowego o strukturze plastra miodu z elementów z tworzywa sztucznego, w którym układa się i łączy się pojedyncze elementy z tworzywa sztucznego w ciągły ulowy układ rur, znamienny tym, że pojedyncze elementy (3), z tworzywa sztucznego formuje się wtryskowo i układa się je wzdłuż jeden za drugim, przy czym sąsiadujące elementy (3) z tworzywa sztucznego układa się z przesunięciem wzdłuż długości rury (1) i łączy się je za pomocą elementów łączących (5).
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się elementy (3) z tworzywa sztucznego termoplastycznego przetwarzalnego techniką wtryskową.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w narożach elementów (3) z tworzywa sztucznego kształtuje się wzmocnienia (8).
4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że w elementach (3)'z tworzywa sztucznego kształtuje się kołnierze mocujące (4).
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w kołnierzach mocujących (4) wykonuje się otwory (6).
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że łączy się elementy (3) z tworzywa sztucznego za pomocą elementów łączących (5) w postaci spoin lub zgrzein.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że spoiny lub zgrzeiny są spoinami lub zgrzeinami punktowymi.
8. 8. Sposób według zastrz. 6 albo 7, znamienny tyra, że spoiny wykonuje się przez spawanie z dodaniem spoiwa, a zgrzeiny wykonuje się przez zgrzewanie ultradźwiękowe lub zgrzewanie tarciowe.
9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że łączy się elementy (3) z tworzywa sztucznego za pomocą elementów łączących (5) w postaci łączników śrubowych.
10. 10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że łączy się elementy (3) z tworzywa sztucznego w postaci tworzywa poliolefinowego.