200296. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szálerősítésű műanyagrudak előállítására
1 HU 200296 B 2 A találmány tárgya szálerősítésű, célszerűen üvegszál-erősítésű, főleg villamosipari és sportszeripari célokra szolgáló, habbal töltött műanyag rudak előállítási eljárása és gyártó berendezése, mellyel a rudak szakaszosan állíthatók elő. Üveg, vagy más erósítőszálak alkalmazásával, hőre keményedé műgyantából, különböző méretű csöveket, rudakat állítanak elő. A rudak mechanikai és elektromos tulajdonsága lényegesen javítható, ha a belső üregük az üvegszálas műanyag réteghez tökéletesen tapadó műanyag habbal van kitöltve. Olyan elektromos szigetelő rudakat, amelyekkel szemben fokozott követelményeket támasztanak, és például nagyfeszültségű távvezetékek berendezéseinél, szereléseinél kerülnek alkalmazásra, ma már gyakorlatilag kizárólag műanyag habbal töltött, vékonyfalú, üvegszálas műanyagból képzett csövekből állítanak elő. Az ilyen rudakra ható mechanikai és elektromos igénybevételek rendkívül nagyok. Például nagyfeszültségű szerelési munkákhoz csak olyan rúd alkalmazható, mely 32 mm átmérőnél 300 mm hosszú darabja 100 kV hatására kevesebb, mint 10 /uA áramot bocsát át. Ilyen értékeket különleges anyagokkal és különleges gyártástechnológiával lehet elérni. Az ilyen mértékű elektromos igénybevétel néhány tized mm-es légbuborék jelenlétét sem engedi meg. Egy ismert eljárás szerint habbal töltött műanyag rudat üvegszálból és műgyantából a következőképpen állítanak elő: kézi vagy gépi úton végrehajtott tekercseléssel hengeres- vagy, kúpos magra felviszik az üvegszál-komponenst, például üvegszövetet, üvegpaplant vagy üvegrovingot, és azt átitatják műgyantával. A műgyantát megkeményítik, a kialakult csövet a magról lehúzzák, majd kétkomponenses habanyaggal, például poliuretán habbal a rúd üregét kitöltik, oly módon, hogy a habot folyadékfázisban öntik a rúd belsejébe, és ott felfúvódni hagyják. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a habezerkezet egyenetlen, nagy üregeket, kavernákat tartalmaz, Így elektromosan a betöltendő funkciók ellátására egyáltalán nem, mechanikailag pedig csak korlátozottan felel meg. Hátrányt jelent továbbá, hogy a kikeményedett szálerósítéses műanyag felületéhez az utólagosan behabosított anyagok nem jól tapadnak, ezért a határfelületen a fellépő nyiróerők hatására elválások jelentkeznek. Habbal töltött üvegszálas műanyag szerkezeteket - ún. szendvicsszerkezeteket - oly módon is gyártanak, hogy a kézz habanyag - magra laminálják az üvegszálas réteget. A 3 281 786. számú NSZK szabadalmi eljárásból például megismerhető ilyen eljárással úszótestek, pl. szörfök előállítása. Az eljárás során először egy belső habmagot készítenek, abban üvegszálas műanyagból átkötéseket (belső bordákat) alakítanak ki, majd a habmag külső felületére üvegszálas műanyag laminátumot hordanak fel. Ez az eljárás meglehetősen elterjedt, és lehetővé teszi, hogy a habanyag hibamentes legyen, valamint hogy a habanyagra felvitt, még folyékony gyantaréteg a hab pórusaiba behatolva tökéletesen tapadjon a kemény hab felületére, teljesen alkalmatlan azonban kis átmérőjű, viszonylag hosszú, habmagos csövek, illetve rudak elóállitásóra. A 2 313 122. számú NSZK találmányi leirásból megismerhető eljárással habbal ki nem töltött üreges rudat (csövet) állítanak elő oly módon, hogy az erősítő szalaganyagot egy kúpos magra tekercselik fel, és egy forgó cső-centrifugába helyezik, ahol az erősítő réteg a centrifugális erő hatására a külső falra szorul, igy a magot kihúzva műgyanta önthető a forgó centrifugába, amely átimpregnálja az erősítő szálakat, és - miután a kikeményedése bekövetkezett - a kész erősített műanyag cső a centrifugából kihúzható. A találmány feladata, hogy olyan eljárást és berendezést szolgáltasson műanyag habbal töltött, szálerősítésű hőre keményedé műgyantából készült csövek, illetve rudak előállítására, amelyek elsősorban az elektromos iparban támasztott igen szigorú elektromos és mechanikai követelményeket maradéktalanul kielégítik, emellett gyártásuk termelékeny, és különféle átmérőjű csövek és rudak előállítását biztosítja. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha a habmagot használjuk a kialakítandó csőfal sablonjaként, a hab tökéletes minősége biztosítható, ugyanakkor a gyártási művelet gyorssá és racionálissá tehető. Azzal ugyanis, hogy a csőfal anyagát alkotó üvegszálas gyantarétegeket a cső kemény hengeres habmagjára tekercseljük fel - amely hosszú hengeres habmagot kész, kemény habanyagból forgácsolással készítjük el - a mag a kéreg megszilárdulása után véglegesen a csőben marad, vagyis a tényleges gyártási művelet egyetlen lépésben végrehajtható, mégpedig az utólagos habosítás szükségességének a kiküszöbölésével. Felismertük továbbá, hogy tökéletes minőségű habmagos, szálerósítéses műanyag csövet nem lehet gyártani úgy, hogy a gyártó magon, akár magán a habmagon történik az üvegszálak gyantával való impregnálása, mert az ily módon végzett impregnálási művelettel óhatatlanul légbuborékok jutnak a termékbe. Ezért az erősítő szálréteget a hengeres habmagra történő felvitelt megelőzően kell műgyantával tökéletesen impregnálni, és az impregnált erősítő szálanyagot akkor kell a habmagra juttatni, amikor a gyanta még folyékony állapotban van. Felismertük, hogy ha erősítő anyagot, például üvegszővetet vagy üvegpaplant műgyantával impregnálunk, azt az igen kis szilárdságú, nagymértékben hajlékony, hosszú műanyaghab-magra megfelelő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
