177005. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés forgódobban gyártott, nagy üveganyogtartalmú hőre keményedő műanyag cső gyártására
3 177005 4 töltőanyag viszkozitásnövelő hatása a szerkezeti anyag kezelhetőségét a gyártás közben hátrányosan befolyásolja, a cső tisztíthatósága is romlik. A találmány célja magas töltőanyagtartalmú és nagy üvegszáltartalmű hőre keményedő műanyagcsövek gyártása, amelyeknél a gyártott csövek kerülete mentén az erősítőanyag egyenletesen oszlik el, a fajlagos kötőanyagigény csökkent, nincs szükség a mechanikai gyártóberendezések átalakítására abból a célból, hogy a csőfal tömörségét megnöveljük, így a hagyományos gyártóberendezések kisebb szerkezeti átalakítással alkalmazhatók. Azt találtuk, hogy a kitűzött cél megvalósítható, ha a forgódobba bejuttatott hőre keményedő kötőanyag és vágott szálas erősítőanyag keverékéhez olyan aktív töltőanyagot adunk a gyártás közben, amely 0,2--1,8 mm közötti szemcseméretű, folyamatos szemcseeloszlású, száraz ásványi termék, amelynek fajsúlya a kötőanyag fajsúlyánál nagyobb, míg az erősítőanyag töltőanyag aránya legalább 1 :2 és legfeljebb 1 :7,5, emellett a kötőanyag legfeljebb 25% erősítőanyagot és legalább 50% töltőanyagot tartalmaz. A találmány szerinti eljárás töltőanyagot tartalmazó üvegszállal erősített, hőre keményedő műanyagcsövek forgódobban történő előállítására, azzal jellemezhető, hogy a forgódob kialakítású formába epoxi- vagy poliésztergyantát, vágott szálas erősítőanyagot és a gyantánál nagyobb fajsúlyú 0,2 1,8 mm közötti szemcseméretű, folyamatos szemcseeloszlású száraz töltőanyagot adagolunk akként, hogy a kötőanyagba ágyazott szálas erősítőanyagot a töltőanyaggal tömörítjük és az erősítőanyagot a műanyagcső külső kerülete mentén egyenletesen eloszlatjuk, majd a belső csőfalat hőre lágyuló műanyagporral kevert poliésztergyanta vagy polietilénnel kevert poliésztergyanta-réteggel filmszerűen vonjuk be. Az erősítő és töltőanyag súlyarányát legalább l : 2 és legfeljebb 1 :7,5 értékre állítjuk be, emelett a kötőanyag legfeljebb 25 súly% erősítőanyagot és legalább 50 súly% töltőanyagot tartalmaz. Töltőanyagként száraz, mosott kvarchomokot vagy egyéb őrölt ásványi liszteket, gránitot, bazaltot, esetleg szerves anyagtól mentes őrölt üveget alkalmazunk. A fenti háromkomponensű rendszer egyes rétegeit a formába több lépésben juttathatjuk be, így tetszés szerinti, többréteges felhasználási célnak megfelelő falvastagságú csőterméket állíthatunk elő. A háromkomponensű rendszer egyes komponenseinek adagolási sorrendje a forgódobban nem döntő jelentőségű, célszerűen azonban először az epoxivagy poliésztergyantát, majd az erősítőanyagot, végül a töltőanyagot, esetleg a belső csőfal fedésére alkalmas filmszerű réteget hordjuk fel. Eljárhatunk azonban akként is, hogy a töltőanyagot a szálas erősítőanyag bevitele után, de a műgyanta adagolása előtt juttatjuk a forgódobba. További eljárásmód szerint a töltőanyagot a műgyantával keverve a szálas erősítőanyag bevitele után adagoljuk a forgódobba. A háromkomponensű kombinációt úgy is alkalmazhatjuk, hogy a forgódobba a töltőanyagot a szálas erősítőanyag és kötőanyag bevitele után adagoljuk. A töltőanyag formába való adagolására szóróberendezést alkalmazunk. Kötőanyagként általában minden poliészter- vagy epoxigyanta felhasználható, amelyek viszkozitása 1500cP-nél kisebb. A kötőanyag előnyösen nagy reaktivitású, adott esetben jó vegyszerállóságú biszfenol-alapú poliészter. Az epoxigyanta pedig erősített műanyagok gyártására alkalmas, esetleg flexibilízált epoxigyanta. A kötőanyagok egyes fontosabb paramétereit a leírás további részében közelebbről ismertetjük. A találmány szerinti berendezés, töltőanyagot tartalmazó üvegszállal erősített, hőre keményedő műanyagcsövek gyártására az ábrán bemutatott elrendezésű forgódobból (12) és a forgódobbal összekötött anyagadagoló berendezésből áll. A berendezés azzal jellemezhető, hogy az adagolórendszer párhuzamos elrendezésű anyagtovábbításra alkalmas kettős csővezetékből (1, 2) és komprimáltlevegő vezetékből (3) áll. Az anyagadagolásra alkalmas csővezeték (1, 2) egyik, a formába benyúló végén két nyílású szórófej (4, 5) van elrendezve az üvegszál-töltőanyag (4) és a kötőanyag (5) adagolására, az egyik anyagtovábbító csővezeték (1) a komprimáltlevegő vezetékkel (3) fúvókákkal (3a) van összekötve, az adagolórendszer csővezetékének forgódobbal ellentétes végén az anyagtovábbító csővezeték (2) gyantaadagoló csonkkal (7), levegő adagoló cső csonkkal (6) és üvegszál adagoló csőcsonkkal (8) van ellátva, az egyik anyagtovábbító csőnek üvegszál adagolója (8) az üvegszál vágására alkalmas vágófeje (9), végül zárószervvel (11) ellátott töltőanyag adagolója (10) van. A találmányt arra a felismerésre alapozzuk, hogy ha a vágott szálas erősítőanyag tömörítését olyan töltőanyaggal végezzük, amely nagyobb fajsúlya folytán a centrifugális erőtérnek megfelelő forgódobban jelentős erőt fejt ki, akkor a töltőanyag a szálas erősítőanyagot a forgódob felületéhez préseli. A töltőanyag a rendezetlen vagy megfelelően rendezett szálas erősítőanyag-réteg belső felületén egyenletesen eloszlik és az erősítőanyagót a centrifugális erő hatására axiálisan a forgó forma falához szorítja. így az előállított cső falszerkezete kívülről befelé haladva egy tömör erősítőanyag-rétegből, majd a műgyantába épült vékony töltőanyagrétegből épül fel. A töltőanyag megfelelő anyagi minősége és fizikai tulajdonságai lehetővé teszik, hogy a gyanta zsugorodása és ezzel a gyártás közben kialakuló feszültség csökken, ugyanakkor a kapott cső fontos mechanikai tulajdonságai javulnak. A töltőanyag szemcsemérete folytán nem csökkenti a belső csőfal felületi simaságát, sőt a találmány szerint alkalmazott filmszerű réteg felvitelével a belső csőfal simasága még javítható. Az előnyök közé tartozik az a körülmény, hogy a töltőanyagot tartalmazó kötőanyag amellett, hogy a késztermék tulajdonságait javítja, az előállítási költségeket csökkenti és a gyártó berendezés módosítása is egyszerűen megoldható. A találmány szerinti berendezéssel a szálas erősítőanyag rendezetlenül vagy kívánság szerint megfelelő szilárdsági szempontok szerint irányítva adagolható a forgódobba a kötőanyag bejuttatásával egyidejűleg vagy azt követően, ezt követően pedig az erősítőanyag adagolására szolgáló berendezés a szemcsés töltőanyag adagolására is felhasználható. 5 10 15 20 25 30 35 40* 45 50 55 60 65 2
