PL232278B1 - Urządzenie do łamania materiałów polimerowych w ciekłym azocie - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do łamania materiałów polimerowych w ciekłym azocie. Wynalazek służy do przygotowania przełomów wszelkiego typu tworzyw sztucznych termoplastycznych, chemoutwardzalnych i termoutwardzalnych, oraz kompozytów wytworzonych z tych tworzyw, których powierzchnia może być obserwowana za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (ang. Scanning Electron Microscope - SEM).

Znany jest opis polskiego patentu nr 381390, „Sposób rozdrabniania odpadów z wielowarstwowych tworzyw o niskiej temperaturze topnienia i małej twardości oraz rozdrabniarka odpadów z wielowarstwowych tworzyw o niskiej temperaturze topnienia i małej twardości”, w którym to przedstawiono wynalazek polegający na zaciśnięciu odpadu pomiędzy stołem i elementami zaciskowymi i cięciu płaskim tarczowym nożem lub nożem ukształtowanym w formie czaszy, poruszającym się ruchem planetarnym i obracającym się wokół własnej osi, przez co uzyskuje się ruch postępowy noża względem materiału ciętego i nacisk krawędzi noża na materiał cięty, oraz ruch tej krawędzi wzdłuż linii cięcia, powodujący oddzielanie kolejnych warstw materiału.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 382197, „Mechanizm gilotynowy”, w którym to przedstawiono wynalazek, którego przedmiotem jest mechanizm gilotynowy przeznaczony do cięcia na odcinki, zwłaszcza rur lub profili z tworzyw polimerowych, wytwarzanych metodą wytłaczania.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 394469, „Termiczny nóż do styropianu”, w którym to przedstawiono budowę i zasadę działania termicznego noża do styropianu. Według wynalazku termiczny nóż do styropianu umożliwia łatwe wycinanie kształtek styropianowych i ma zastosowanie w budownictwie.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 323707, „Narzędzie do automatycznego odcinania wypływu z formy, powstającego podczas odlewania półwyrobów z tworzyw sztucznych”, w którym to przedstawiono budowę i zasadę działania wynalazku. Narzędzie będące przedmiotem wynalazku zawiera płytę, na której jest zawieszony samocentrujący nóż tnący. Para współpracujących rolek wyciągających jest umieszczona w sąsiedztwie noża tnącego, przy czym rolki wyciągające wyciągają wypływ, taki jak wypływka, odcięty z każdego półwyrobu.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 52518, „Zespół tnący krajarki do szczeciny z tworzyw sztucznych”, w którym to przedstawiono budowę konstrukcyjną zespołu tnącego krajarki do szczeciny z tworzyw sztucznych.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 56087, „Urządzenie kriochirurgiczne na ciekły azot”, w którym to przedstawiono budowę i zasadę działania urządzenia krioehirurgicznego na ciekły azot, przeznaczonego do miejscowego zamrażania chorej tkanki. Według opisu patentowego wynalazku urządzenie kriochirurgiczne na ciekły azot jest wyposażone w stelaż samojezdny będący konstrukcją nośną urządzenia, na którym jest usytuowana butla z ciekłym azotem oraz skrzynka kontrolno sterująca.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 52106, „Urządzenie do cięcia materiałów płaskich”, w którym to przedstawiono wynalazek służący do cięcia materiałów płaskich szczególnie z tworzyw elastycznych.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 389914, „Sposób cięcia, zwłaszcza tworzyw sztucznych”, w którym to przedstawiono sposób cięcia, zwłaszcza tworzyw sztucznych z zastosowaniem promieniowania laserowego, stosowany do cięcia i nagrzewania wszelkiego typu tworzyw sztucznych termoplastycznych, chemoutwardzalnych i termoutwardzalnych, oraz kompozytów wytworzonych z tych tworzyw i/lub kompozytów wytworzonych z tworzyw sztucznych i metali lub/i niemetali.

Znany jest również opis polskiego patentu nr 2143537, „Sposób i urządzenie do łamania płytek półprzewodnikowych lub podobnych podłoży”, w którym to przedstawiono budowę urządzenia i sposób łamania płytek półprzewodnikowych lub podobnych podłoży.

Dotychczas materiały polimerowe poddawane były operacji łamania w ciekłym azocie poprzez bezpośrednie zanurzenie danego materiału polimerowego w ciekłym azocie znajdującym się w termosie, a następnie po odpowiednim ochłodzeniu materiału, przełamaniu go przy użyciu narzędzi takich jak obcęgi lub kombinerki, co skutkowało problemami otrzymania równej powierzchni przełomu. Zadaniem lego wynalazku jest usprawnienie operacji łamania w ciekłym azocie wszelkiego typu tworzyw sztucznych termoplastycznych, chemoutwardzalnych i termoutwardzalnych, oraz kompozytów wytworzonych z tych tworzyw, wykorzystując urządzenie będące przedmiotem wynalazku.

PL 232 278 B1

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony na podstawie przykładów przedstawionych na Rysunkach 1-5. Poszczególne rysunki przedstawiają: Rysunek 1 - przekrój podłużny i poprzeczny urządzenia w postaci złożonej i gotowej do użycia; Rysunek 2 - przekrój podłużny trzech głównych elementów urządzenia tj. wanny chłodzącej (1), korpusu stałego (2) oraz głowicy (3); Rysunek 3 - przekrój podłużny i poprzeczny wanny chłodzącej (1); Rysunek 4 - przekrój podłużny i poprzeczny korpusu stałego (2) wraz z szczegółowym oznaczeniem budowy tego elementu; Rysunek 5 - przekrój podłużny i poprzeczny głowicy (3) wraz z szczegółowym oznaczeniem budowy tego elementu.

Urządzenie do łamania materiałów polimerowych w ciekłym azocie według wynalazku zaopatrzone jest w wannę chłodzącą (1), w której umieszczony jest korpus stały (2) wraz głowicą (3), tak jak przedstawiono to na Rysunkach 1 i 2.

Wanna chłodząca (1) przedstawiona szczegółowo na Rysunku 3, wykonana jest ze spienionego polistyrenu w kształcie cylindra o średnicy wewnętrznej 15 cm i wysokości 20 cm służąca do magazynowania ciekłego azotu, który wlany jest poprzez otwór (8), pokrywy (4) korpusu stałego (2).

Korpus stały (2) o wysokości 30 cm, przedstawiony na Rysunku 4, składa się z metalowego trzpienia korpusu (7) o średnicy zewnętrznej równej 8 cm, w którym umieszczona jest na wysokości 1 cm od dolnej krawędzi korpusu, komora (9) w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 8 cm x 6 cm x 4 cm, gdzie usytuowane są materiały polimerowe przeznaczone do przełamania w ciekłym azocie, przy czym korpus stały (2) powiązany jest z wanną chłodzącą (1) poprzez pokrywę wanny chłodzącej (4) umieszczoną w odległości 1/3 wysokości całego korpusu, wykonaną z dwóch płyt pleksi o średnicy 45 cm i grubości 1 cm każda, sklejonych ze sobą klejem akrylowym, gdzie w pokrywie wanny chłodzącej (4), korzystnie usytuowany jest otwór (8) o średnicy 1 cm, umieszczony w odległości 12 cm od środka korpusu, służący do wlewania ciekłego azotu do wanny chłodzącej (1). Trzpień korpusu stałego (7) zakończony jest z jednej ze stron metalowym gniazdem (6) o średnicy 10 cm i grubości 1 cm, korzystnie zawierającym dwa otwory (5) o średnicy 0,5 cm, pozwalające na prawidłowe i stabilne umieszczenie głowicy (3) w kanale prowadzącym (10), dzięki dwóm bolcom (12) korzystnie umieszczonym w uchwycie (11) głowicy (3), gdzie wewnątrz trzpienia korpusu (7) umieszczony jest kanał prowadzący (10) o długości 29 cm i średnicy 6 cm biegnący od gniazda (6) do komory (9), przy czym w gnieździe (6) korpusu stałego (2) otwory (5) o średnicy 0,5 cm usytuowane są naprzeciw siebie, każdy w odległości 4.5 cm od środka korpusu (2), a korpus stały (2) usytuowany jest w wannie chłodzącej (1) tak, aby pokrywa wanny chłodzącej (4) spoczywała swobodnie na polistyrenowych ściankach cylindrycznej wanny chłodzącej (1).

Głowica (3) o wysokości 35 cm, przedstawiona na Rysunku 5, składa się z metalowego uchwytu (11) zaopatrzonego korzystnie w bolce (12) o średnicy 0,5 cm, usytuowane naprzeciw siebie, każdy w odległości 4,5 cm od środka głowicy (3), gdzie drewniany trzpień głowicy (13) posiada zamontowany na jednej ze stron stalowy nóż (14) o wymiarach 4 cm x 1 cm x 0,1 cm, umieszczony wzdłuż średnicy trzpienia głowicy (3), a trzpień głowicy (3) o średnicy 6 cm umieszczony jest w kanale prowadzącym (10) trzpienia korpusu (7) tak, aby bolce (12) zostały wsunięte do wewnątrz otworów (5) gniazda (6), a nóż (14) swobodnie spoczywał w komorze (9) korpusu stałego (2), przy czym głowica (3) podniesiona na wysokość, co najmniej 1 cm posiada możliwość obrotu o kąt 360° wewnątrz kanału prowadzącego (10) korpusu stałego (2).

W celu umieszczenia tworzyw sztucznych termoplastycznych, chemoutwardzalnych i termoutwardzalnych, oraz kompozytów wytworzonych z tych tworzyw poddawanych operacji łamania w komorze (9), należy głowicę (3) trzymając za uchwyt (11), wysunąć z kanału prowadzącego (10) na wysokość odpowiadającą długości bolców (12), a następnie przekręcić głowicę (3) o kąt 90° w prawo bądź w lewo, tak by głowica (3) spoczęła przy pomocy bolców (12) na powierzchni gniazda (6). Po umieszczeniu materiału polimerowego w komorze (9), trzymając za uchwyt (11), należy ponownie przekręcić głowicę (3) o kąt 90° w lewo bądź prawo, tak, aby bolce (12) pokryły się z otworami (5) w gnieździe (6). Następnie należy wsunąć głowicę (3) do kanału prowadzącego (10) tak, aby nóż (14) spoczywał na materiale znajdującym się w komorze (9).

W celu przełamania materiału polimerowego, korpus stały (2) wraz z materiałem polimerowym (umieszczonym w komorze (9)) i wraz z głowicą (3) (odpowiednio umieszczoną w kanale prowadzącym (10) korpusu stałego (2)), należy umieścić w wannie chłodzącej (1), tak, aby pokrywa wanny chłodzącej (4) spoczywała na ściankach cylindrycznej wanny chłodzącej (1). W kolejnym kroku do wanny chłodzącej (1) należy wlać poprzez otwór (8) ciekły azot, tak, aby cała komora (9) wraz materiałem polimerowym została w nim zanurzona. W dalszym kroku należy uderzyć młotkiem w metalowy uchwyt (11) głowicy (3), w wyniku czego materiał polimerowy ulegnie przełamaniu.

PL 232 278 B1

W celu wyjęcia przełamanego materiału polimerowego z komory (9) należy korpus (2) wraz z głowicą (3) wyjąć z wanny chłodzącej (1). W dalszym kroku należy głowicę (3) trzymając za uchwyt (11) wysunąć z kanału prowadzącego (10) na wysokość odpowiadającą długości bolców (12). Następnie należy przekręcić głowicę (3) o kąt 90° w prawo bądź w lewo, tak by głowica (3) spoczęła przy pomocy bolców (12) na powierzchni gniazda (6). W takiej pozycji nóż (14) znajduje się nad komorą (9) umożliwiając swobodne wyjęcie przełamanego materiału. Po wyjęciu materiału polimerowego z komory (9), trzymając za uchwyt (11) należy głowicę (3) przekręcić ponownie o kąt 90° w lewo bądź prawo, tak aby bolce (12) pokryły się z otworami (5) w gnieździe (6). Następnie głowicę (3) należy wsunąć do kanału prowadzącego (10) tak, aby nóż (14) spoczywał swobodnie w komorze (9).

Zastrzeżenie patentowe

Claims (1)

1. Urządzenie do łamania materiałów polimerowych w ciekłym azocie znamienne tym, że składa się z wanny chłodzącej (1), korpusu stałego (2) oraz głowicy (3), przy czym w wannie chłodzącej (1) umieszczony jest korpus stały (2), a w korpusie stałym (2) umieszczona jest głowica (3), gdzie wanna chłodząca (1), wykonana jest ze spienionego polistyrenu w kształcie cylindra o średnicy wewnętrznej 15 cm i wysokości 20 cm służąca do magazynowania ciekłego azotu, który wlany jest poprzez otwór (8), pokrywy (4) korpusu stałego (2), a korpus stały (2) o wysokości 30 cm, składa się z metalowego trzpienia korpusu (7) o średnicy zewnętrznej równej 8 cm, w którym umieszczona jest na wysokości 1 cm od dolnej krawędzi korpusu, komora (9) w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 8 cm x 6 cm x 4 cm, gdzie usytuowane są materiały polimerowe przeznaczone do przełamania w ciekłym azocie, przy czym korpus stały (2) powiązany jest z wanną chłodzącą (1) poprzez pokrywę wanny chłodzącej (4) umieszczoną w odległości 1/3 wysokości całego korpusu, wykonaną z dwóch płyt pleksi o średnicy 45 cm i grubości 1 cm każda, sklejonych ze sobą klejem akrylowym, gdzie w pokrywie wanny chłodzącej (4) korzystnie usytuowany jest otwór (8) o średnicy 1 cm, umieszczony w odległości 12 cm od środka korpusu, służący do wlewania ciekłego azotu do wanny chłodzącej (1), a trzpień korpusu stałego (7) zakończony jest z jednej ze stron metalowym gniazdem (6) o średnicy 10 cm i grubości 1 cm, korzystnie zawierającym dwa otwory (5) o średnicy 0,5 cm, pozwalające na prawidłowe i stabilne umieszczenie głowicy (3) w kanale prowadzącym (10), dzięki dwóm bolcom (12) korzystnie umieszczonym w uchwycie (11) głowicy (3), gdzie wewnątrz trzpienia korpusu (7) umieszczony jest kanał prowadzący (10) o długości 29 cm i średnicy 6 cm biegnący od gniazda (6) do komory (9), przy czym w gnieździe (6) korpusu stałego (2) otwory (5) o średnicy 0,5 cm usytuowane są naprzeciw siebie, każdy w odległości 4,5 cm od środka korpusu (2), a korpus stały (2) usytuowany jest w wannie chłodzącej (1) tak, aby pokrywa wanny chłodzącej (4) spoczywała swobodnie na polistyrenowych ściankach cylindrycznej wanny chłodzącej (1), gdzie głowica (3), o wysokości 35 cm, składa się z metalowego uchwytu (11) zaopatrzonego korzystnie w bolce (12) o średnicy 0,5 cm, u sytuowane naprzeciw siebie, każdy w odległości 4,5 cm od środka głowicy (3), gdzie drewniany trzpień głowicy (13) posiada zamontowany na jednej ze stron stalowy nóż (14) o wymiarach 4 cm x 1 cm x 0,1 cm, umieszczony wzdłuż średnicy trzpienia głowicy (3), a trzpień głowicy (3) o średnicy 6 cm umieszczony jest w kanale prowadzącym (10) trzpienia korpusu (7) tak, aby bolce (12) zostały wsunięte do wewnątrz otworów (5) gniazda (6), a nóż (14) swobodnie spoczywał w komorze (9) korpusu stałego (2), przy czym głowica (3) podniesiona na wysokość, co najmniej 1 cm posiada możliwość obrotu o kąt 360° wewnątrz kanału prowadzącego (10) korpusu stałego (2).