Устройство баллона с монтажной пеной: Устройство баллона с пеной
Виды монтажной пены – советы по самостоятельному ремонту от Леруа Мерлен в Липецке
1
Монтажная пена – герметик, применяемый как конструкционный склеивающий и теплоизолирующий материал, обеспечивающий заполнение пустот между стыками деталей при монтаже строительных и отделочных материалов.
Монтажная пена выпускается в баллонах, заполненных предполимером и пропеллентом – газом, вытесняющим предполимер из баллона при открытии клапана. На воздухе под действием влаги происходит полимеризация предполимера в пенополиуретан, сопровождающаяся увеличением объема (саморасширением) образуемого вещества. Получающийся материал достаточно прочен, имеет высокие теплоизоляционные параметры, не проводит электрический ток, но разлагается под действием УФ-лучей, поэтому подлежит защите от дневного света. Различают бытовую и профессиональную пену. |
2
Использовать бытовую пену можно без применения специальных устройств. Баллон уже готов к использованию: он оснащен пластиковой трубкой с рычагом, при нажатии на который пена выдавливается из баллона и направляется в нужное место при помощи трубки. Бытовая пена имеет невысокую плотность на выходе и может применяться лишь для небольших отверстий и щелей. |
3
Профессиональная монтажная пена требует использования специального пистолета, который продается отдельно. Баллоны с такой пеной оснащены специальной крышкой (байонетом), позволяющей крепить их на монтажном пистолете. Характеристики (коэффициент расширения, структура, упругость) и количество пены в несколько раз выше, чем у аналогичных баллонов с бытовой пеной. Пистолет дает возможность регулировать подачу пены (объем и скорость). Такая пена применяется для монтажа окон и дверей. В зависимости от температуры, при которой монтажная пена может применяться, различают летнюю и зимнюю. |
4
Применяется при температурах от +5 до +40 0С. Использование летней пены при других температурах приводит к снижению выхода и степени расширения пены. |
5
Возможно применение при отрицательных температурах окружающей среды (бывают от -10 0С и от -20 0С в зависимости от указанного на баллоне) до +40 0С, при этом температура самого баллона не должна быть ниже +5 0С, если на баллоне не указано иного. Есть такое понятие, как всесезонная пена. Данная пена позволяет применять её при незначительных отрицательных температурах, согласно указаниям на баллоне, но данная пена не является заменой специализированным летней и зимней пенам. |
Помимо однокомпонентной пены, вещество которой вступает в реакцию с влагой воздуха при его выходе из баллона и увеличивается в объеме до 40 раз, существуют еще и двухкомпонентные пены.
6
Профессиональные пены могут использоваться со специальным пистолетом-смесителем или со специальной установкой с пистолетом.
Преимущества
|
- Баллон с двухкомпонентной пеной легко активизируется путем нажатия специальной кнопки.
- Быстрый и легкий монтаж, за счет быстрого отвердения.
- Последующую обработку шва можно начинать уже через 5 минут.
- Экологична, устойчива к влажности и имеет высокую механическую прочность.
Применяется для монтажа оконных, дверных конструкций и настенных панелей, теплоизоляции коммуникаций. Может использоваться для кровельных работ и в каркасном домостроении (для герметизации).
Важно!
При работе с двухкомпонентной пеной строго обязательно предварительно ознакомиться с инструкцией по применению и действовать согласно ей.
После активации пены она должна быть использована в течение 5 минут, либо времени, указанном на баллоне, т.к. есть риск взрыва баллона. В случае невозможности использования в этот промежуток времени активированную пену её нужно немедленно охладить.
Не допускается активация пены при температуре баллона выше 25 С.
7
Применяется в местах повышенной пожарной опасности для герметизации швов в стенах классов огнестойкости EI 240 (EI 30, EI 60, EI 120, EI 240) Пена замедляет воспламенение до 240 минут (пена с маркировкой EI 240), герметизирует от дыма и газов, имеет высокую адгезию ко многим строительным материалам (за исключением полипропилена, пропилена и тефлона) и экологична. |
Внимание!
|
При работе с пеной следует использовать защитные средства и соблюдать меры безопасности, указанные на баллоне.
Баллоны необходимо хранить и транспортировать в вертикальном положении.
Полуавтоматическая линия для наполнения баллонов монтажной пеной QGB-500
Полуавтоматическое оборудование для наполнения баллонов монтажной пеной разработано специально для нужд малых предприятий и лабораторий. Особо рекомендуем данное оборудование для фирм, которые только начинают работу в этой отрасли и планируют дальнейшее развитие. На полуавтоматическом оборудовании можно производить полный ассортимент аэрозольной продукции с производительностью 1200-2400 шт/час.
Полуавтоматические устройства питаются только сжатым воздухом. Устройства не являются взрывоопасными.
В состав полуавтоматической линии для производства аэрозолей входят следующие устройства:
Модуль наполнения жидким продуктом QGB
Модуль оснащен 2-мя головками подачи жидкого продукта. Цилиндр для жидкого продукта изготовлен из нержавеющей стали 316. Подходит для наполнения баллонов любым продуктом на водной, масляной или спиртовой основе.
- Диаметр баллона: 30-120 мм
- Высота баллона: 50-330 мм (возможно изменение согласно требованиям клиента)
- Объем наполнения: 30-500 мл
- Погрешность наполнения: ± 1%
- Производительность: 20-40 баллонов/мин
- Питание/управление: пневматическое
Укупорочный модуль вальцовки QGB
Укупорочный модуль вальцовки QGB предназначен для зажима аэрозольных клапанов на баллоне.
- Возможный диаметр клапана: 16 мм; 20 мм; 24,5 мм (1 дюйм)
- Диаметр баллона: 30-120 мм
- Высота баллона: 50-330 мм (возможно изменение согласно требованиям клиента)
- Производительность: 20-40 баллонов/мин
- Питание/управление: пневматическое
Модуль для подачи газа QGB
Модуль для подачи газа QGB представляет собой устройство для подачи газа в аэрозольные баллоны. Данный модуль может работать с LPG, DME, N2, Co2, Ar. R134a, фреон HF и сжатым воздухом.
- Диаметр баллона: 30-120 мм
- Высота баллона: 50-330 мм (возможно изменение согласно требованиям клиента)
- Объем наполнения газом: 30-500 мл
- Погрешность наполнения: ± 1%
- Производительность: 20-40 баллонов/мин
- Питание/управление: пневматическое
Пистолеты для монтажной пены
Довольно трудно представить себе ремонт без необходимого инструмента, который выполняет ту или иную функцию. Сегодня ни один ремонт не обходится без монтажной пены. Так как работы производится много, сложно работать просто баллоном с трубочкой, которая идет в комплекте к баллону. Учитывая, все особенности монтажной пены, нужно выбирать пистолет тщательно, чтобы максимально облегчил работу с ней.
До того, как покупать пистолет для монтажной пены, нужно понять зачем он нужен и сколько им будут пользоваться. Если использование ограничивается я одним разом, то приобретение не целесообразно, достаточно купить адаптерную монтажную пены. Если же планируется пенить не один раз, то выбор должен быть сделан в пользу пистолета для профессиональной монтажной пены. Необходимо учитывать несколько плюсов, которые должны обязательно присутствовать в устройстве.
Экономия — пистолет для монтажной пены должен равномерно выдавливать пену, не распыляя её по сторонам, попадая точно в шов.
Производительность — благодаря мягкому соединению, можно плавно выдавливать материал.
Точность — можно детально заполнять пространства без потерь.
Вторичное использование баллона с пеной — правильный пистолет дает возможность использовать баллон не один раз, а до полного его окончания.
Всеми перечисленными плюсами обладают пистолеты для монтажной пены торговой марки «BAU MASTER» Pro-line.
Необходимо знать конструкцию монтажного пистолета, чтобы выбрать не подделку или очень низкого качества, так как это все траты, и если покупается пистолет плохой, то через пару раз придется платить второй раз. Поэтому выбираем с пристрастием. Может быть, из пластика или металла. Направляющий, дюбка — создает точную струю, внутри тонкая трубка. Распылитель — выполняет важную функцию при нанесении материала, от него зависит расход и точность. Переходник, отвечает за подачу материала в трубку, на нем должен быть дозатор. Регулировка, позволяет определить силу выдавливания пены из пистолета, делает курок либо мягким, для плавного выпуска, либо резким для быстрой подачи.
Как и с любым инструментом, нужно знать некоторые правила эксплуатации. Например, если монтажная пена попадает на кожу, может вызвать раздражение. Перед началом работы с пистолетом и монтажной пеной необходимо хорошо встряхнуть баллон, так как пена оседает на дне и если начать работать без этого правила, просто пойдет жидкость. Накручиваем дюбкой вверх в пистолет и зажимаем обеими руками. Поверхность, на которую наноситься монтажная пена, должна быть чистой и сухой. Особенно важно не наносить на разогретую поверхность, так как на высоких температурах пена теряет свойство приклеивания. Выпуск пены монтажной должен проходить не путем сильного нажимания на курок подачи, а выкручиванием вентиля, который отвечает за давление. Но необходимо учитывать, что чем больше давление, тем больше потери, размах пены будет шире, чем при легкой подачи материала. Всю работу проводить необходимо в перчатках или защитном костюме. Запенивать с верхнего края, чтобы можно было без проблем видеть все пропуски и шероховатости. Во время перерыва, ставить баллон с монтажной пеной подальше от солнца и обязательно в вертикальном положении.
Оптимальным вариантом для работы будет пистолет из металла, но при выборе обязательно смотреть на вес инструмента, так как кисти рук быстро устают от большого веса. К весу инструмента добавляется ещё вес баллона.
Купить пистолет для монтажной пены Вы можете на нашем сайте или позвонить по телефону +7 (383) 325-06-60.
Не выходит пена из нового баллона. Как вскрыть баллон с застывшей в выпускном клапане монтажной пеной
Frost
Даже те, кто не занимается профессионально строительством и ремонтом пробовали пользоваться монтажной пеной. Это отличное приспособление, которое может заполнить разные щели, герметизировать стыки и пр.
В продаже пену можно купить в баллонах. Материал не дешевый, поэтому все пытаются сохранить остатки, чтобы в дальнейшем их использовать.
Устройство пистолета для монтажной пены
Устройство пистолета для монтажной пены
Любой пистолет для монтажной пены состоит из следующих частей:
- Сопло. Диаметр его примерно в 5 раз меньше диаметра трубки. Это делается для того, чтобы в трубке нагнать высокое давление.
- Трубка. Это ствол пистолета.
- Переходник. Представляет из себя специальный адаптер, который соединяет баллон монтажной пены и пистолет.
- Винт. Он является регулировочным. Регулирует выход монтажной пены.
- Крепление ручки к стволу. Оно осуществляется с использованием гайки, которая легко снимается для последующей очистки пистолета.
- Курок. Данное приспособление регулирует подачу пены из баллона.
- Ручка. Служит для держания пистолета. Может быть сделана из алюминия или качественного пластика.
Как видно, устройство пистолета для монтажной пены не такое уж и сложное. Правильная эксплуатация агрегата приводит к тому, что изделие проработает долгое время. Стоит рассмотреть вопрос о том, как правильно пользоваться пистолетом для монтажной пены.
Подготовка к нанесению материала
Обрабатываемые элементы перед нанесением монтажной пены необходимо подготовить. Для этого выполняют следующие манипуляции:
- Поверхность тщательно очищается от строительных загрязнений и обезжиривается. Если ширина полости превышает восемь сантиметров, ее рекомендуется заполнить пенопластом для снижения расхода монтажной пены и улучшения теплоизолирующих свойств.
- Обрабатываемый участок увлажняется. Для этого лучше использовать распылитель, тогда поверхность будет смачиваться равномерно.
- Отслеживается температура окружающей среды. Пену можно наносить в диапазоне положительных температур от пяти до двадцати градусов по Цельсию. Верхний предел составляет тридцать градусов. При морозах применяется материал, устойчивый к воздействию низких температур.
Читать также: Как пользоваться строительным уровнем видео
Зимняя пена предназначена для работы при низких температурах
При работе необходимо соблюдать требования техники безопасности. Все манипуляции выполняются в защитных очках и перчатках. Респиратор применяется в случае наличия в составе действующего вещества толуола.
Как правильно использовать пистолет для нанесения монтажной пены
- Перед началом работы обязательно необходимо проверить плотность всех резьбовых соединений.
- Баллон перед работой нужно тщательно взболтать. Делается это в течение примерно 15 секунд.
- Далее удаляется колпачок, и пистолет прикручивается к баллону с монтажной пеной.
- Регулировочный винт поворачивается на четверть оборота влево. Он расположен на краю пистолета в том месте, где находится ручка.
- Далее стоит нажать на спусковой рычаг. В этот момент пистолет наполняется пеной.
Теперь пистолет полностью готов к использованию в прямом назначении. С помощью регулировочного винта регулируется выход пены.
Что нужно сделать после использования
Регулировочный винт необходимо закрутить до конца. Баллон не стоит снимать, если он полностью не опустошён. В пистолете всегда должна находиться пена под давлением, иначе она засохнет. Пена не должна находиться в пистолете более трех-четырех дней. В противном случае она может густеть.
Сам баллон снимать не обязательно, но спустить немного пены всё же придется. Для этого идеально подойдет мешок со строительным мусором или канистра. Если не произвести данные процедуры, то пена засохнет внутри пистолета. Её удалить в таком случае будет очень непросто.
Очистка и опорожнение от пены необходимы только в том случае, если перерыв в использовании пистолета превышает один месяц.
Повторное использование пистолета
Перед работой необходимо самым тщательным образом взболтать пистолет с прикрученным к нему баллоном. Затвердевшая пена, которая располагается на кончике пистолета, удаляется при помощи острого ножа. Далее освобождается регулировочный винт. Нужно дождаться того момента, когда пойдет нормальный поток пены. Теперь пистолет полностью готов к использованию.
Что будет если пистолет открутить от баллона?
Если нужно открутить пистолет, в котором еще осталась содержимое, то нужно дать отстояться баллону вертикально несколько часов. Сразу не рекомендуют снимать. Остатки стекут на дно, а сверху останется лишь сжатый газ. Перед тем как снимать – нельзя встряхивать.
Еще важно: делать это нужно на открытом воздухе.
Фото: oknamedia.ru//UserFiles/Image/news_/montalnaia_pena_w_neumelyh_rukah_opasnoe_orujie_4_1414132186.jpeg
Бывают часто случаи, когда пена вырывается наружу и забрызгивает все вокруг. В идеале лучше откручивать пистолет, когда в баллоне не осталась пены.
Наденьте перчатки и очки и приготовьте мусорный пакет. Положите в него баллон. Приготовьте коробку или не нужное ведро. Начните осторожно откручивать. При удачном исходе очистить специальной жидкостью насадку. Используйте Димексид
для
очистки
.
Источник:Перейти
Замена баллона
Когда пена перестает поступать из баллона, необходимо заменить его на новый. Для начала стоит убедиться в том, что он действительно пустой. Затем остатки пены выпускаются в мусорный ящик. Это делается до тех пор, пока вся пена не выйдет из баллона.
Новый баллон необходимо тщательно взболтать. Это делается в течение 15–20 секунд. Теперь можно открутить старый баллон, очистить то место, где пистолет соединяется с баллоном, и сразу прикрутить новый. Пистолет при этом прочищать не стоит. Его необходимо сразу наполнить пеной.
Как сохранить пену, если она еще осталась в баллоне?
Бывает часто, что в работе не использована вся пена, и жалко выбрасывать почти полный баллон. Как правильно сохранить ее? Необходимо одно условие, чтобы винт регулировки был плотно закрыт.
Хранить пену необходимо в вертикальном положении. Не храните баллон в жарком помещении или вблизи от источника тепла. Если пена не вся использована, то не стоит откручивать пистолет. Он служит заглушкой.
Фото: myvideosait.ru/wp-content/uploads/2015/12/klej-pena-dlya-penoplasta-penosi.jpg
В таком виде его и можно хранить. А когда захотите воспользоваться, то просто счищаете с конца носика пистолета пену и убираете немного внутри. Теперь можно вновь пользоваться. После работы опять поставить баллон с пеной вертикально, и он может простоять в общей сложности до 10 месяцев.
Если баллон с пластиковой трубочкой
, то делаем так. Ставим вертикально баллончик и даем выйти пене наружу из трубки и застыть. В таком виде и хранить. Через некоторое время можно пользоваться пеной, но для начала отрежьте ножницами конец трубки.
Изображение: gidpokraske.ru/wp-content/uploads/2018/10/1-11.jpg
Очистка пистолета после использования
очистка пистолета для монтажной пены
Для начала необходимо открутить баллон с пистолета. При этом выходное отверстие вентиля стоит держать в удалении от себя, так как давлением может выбить остатки пены, которая попадет в глаза человеку, производящему чистку.
Теперь можно прикрутить к устройству средство для очистки пистолета. Зачастую в качестве подобного средства используются баллончики с ацетоном, которые находятся под давлением. Следующим действием необходимо нажать на спусковой рычаг. Пистолет при этом наполнится очистителем.
Теперь необходимо оставить пистолет заполненным средством примерно на десять минут. После этого нужно нажать на спусковой рычаг. Пистолет промоется свежим очистителем. После проведения данной процедуры можно открутить баллон от пистолета.
Затем место соединения баллона и пистолета необходимо очистить от остатков очистителя с помощью тряпочки. После этого данное место смазывается вазелиновым маслом. Ни в коем случае не стоит смазывать пистолет веществами, которые могут вызвать коррозию. Это может пагубно сказаться на его металлической поверхности.
Данный метод очистки необходимо использовать примерно каждые 2–3 месяца, если пистолет используется регулярно. В целях профилактики, в любом случае, даже если пистолет используется редко, процедуру необходимо проводить. Это защитит инструмент от преждевременного выхода из строя.
Меры предосторожности
Все работы, связанные с заменой баллонов, установкой баллонов, а также чисткой пистолета, стоит производить, учитывая правила по технике безопасности. В противном случае можно навредить не только себе, но и окружающим.
Самое главное правило — не направлять ни в коем случае пистолет на себя и окружающих. Этот инструмент является травмоопасным, так как пена и очищающая жидкость в нём находятся под постоянным давлением.
В любом случае при проведении работ необходимо пользоваться защитными очками. Они идеально подходят для защиты глаз. Причем, использовать их нужно не, только в процессе использования инструмента, но и в процессе проведения его чистки. Это обезопасит глаза от попадания вредных химических веществ.
При проведении ремонтных работ, связанных с использованием пистолета для монтажной пены, в помещении обязательно должна быть обеспечена хорошая вентиляция. Это защитит лёгкие и нос от попадания вредных веществ, содержащихся как в самой пене, так и в чистящем средстве.
Что касается хранения, то стоит убирать инструмент подальше, чтобы дети не смогли добраться до него. Лучше использовать прохладные проветриваемые помещения, в которых дети не появляются.
Таким образом, уход и правильная эксплуатация пистолета для монтажной пены позволяют сохранить агрегат в рабочем состоянии достаточно долгое время.
Технология выполнения работ монтажным пистолетом
Но не только профилактика может продлить «жизнь» вашему устройству. К этому приведет и грамотная эксплуатации пистолета, которая заключается в нескольких важных правилах. Их учет в процессе работы позволит вам сберечь свое время и нервы на ремонт или покупку нового оборудования, а также сделает саму работу более качественной.
Технология работ с инструментом:
- Место для заполнения монтажного шва зачищаем от пыли и мусора;
- Перед осуществлением работ следует подготовить место: увлажняем водой с помощью распылителя;
- Прежде чем нажать на курок, установленный на пистолет баллон сильно встряхиваем, а также выполняем данные манипуляции в процессе эксплуатации;
- Процесс запенивания материала осуществляется снизу вверх, а не наоборот, чтобы не увеличивать давление внутри баллона;
- Если предстоит выполнение работ с применением удлинительной насадки, следует проводить их в первую очередь, пока строительной пены в баллоне достаточно для нормальной работы;
- Не следует заполнять весь шов пеной – максимум, на 40 процентов. Прежде всего, из-за того, что неизвестно, насколько расширится состав. Если же вам придется срезать застывшую пену острым ножом для придания оптимальной формы, это плохо скажется на самих свойствах материала.
Существует еще несколько советов, которые нужно учитывать при проведении работ с монтажным пистолетом. Их соблюдение станет гарантом нормальной работы «пистолета»:
- При отсутствии навыков работы не следует устанавливать высокий уровень расхода пены;
- Для получения ровного «шва» нужно соблюдать равномерность перемещения устройства вдоль рабочей поверхности и стабильность выхода пены, в обратном случае велика вероятность ухудшения выполнения работ.
Звучат рекомендации достаточно просто, однако практика показывает, что умение управлять монтажным пистолетом приходит только с опытом. Финишные работы по использованию инструмента завершаются небольшим увлажнением монтажного шва и остановкой работы примерно на сутки, чтобы пена окончательно застыла.
Следующий шаг – защита от внешнего воздействия, при этом в качестве защитного слоя может выступать декоративная штукатурка, покраска или использование строительных лент. Ведь солнце, ветер и атмосферные осадки могут разрушить материал. Теперь вы знаете, как разобрать пистолет для строительной пены и как им пользоваться, благодаря чему даже самые сложные работы будут осуществляться быстро и, что важно, качественно. А значит, вам не придется нанимать рабочих для проведения работ, что говорит о значительной финансовой экономии.
В настоящее время, практически, при любых видах строительных или ремонтных работ широко применяется монтажная пена. Этот удобный материал повсеместно используют при обустройстве дверных и оконных проемов, установке приборов сантехники, уплотнении подоконников и в случае других подобных манипуляций.
Помимо этого, универсальный герметик часто используется при изготовлении теплоизолирующих панелей, им заполняют различного вида полости и трещины в строительных конструкциях. Основным преимуществом этого строительного материала является универсальность применения. Пользоваться им несложно и удобно.
Пена, пистолет и очиститель — основные атрибуты работы с монтажной пеной
Набор пенополиуретана Dap Touch ‘n Seal 660 4505500660, цилиндр, кремовый (A) / янтарный (B)
Кремовый пенополиуретан Dap Touch’ n Seal (a) / янтарный (b) 660, время полимеризации 1 час. Обеспечивает отличные характеристики с пределом прочности на разрыв 30,82 фунтов на квадратный дюйм (2,17 кг / см2). Поставляется в цилиндре. Этот комплект пенополиуретана соответствует следующим стандартам: сопротивление грибкам ASTM G21, характеристика горения поверхности ASTM E84, класс передачи звука ASTM E90, пропускание водяного пара ASTM E96, воздухопроницаемость ASTM E283, значение R ASTM C518, прочность на сжатие ASTM D1621, ASTM D1622 Плотность, прочность на разрыв ASTM D1623, термическое старение и влажное старение ASTM D2126 — стабильность размеров, водопоглощение ASTM 2842, содержание закрытых ячеек ASTM D6226, приложение X AC 377 — Использование на чердаках и в подвесных помещениях, титул береговой охраны 33 CFR, параграф 83.114 Утверждения / Сертификаты / Перечни, Международный жилищный кодекс, Международный строительный кодекс, Калифорнийское бюро мебели и изоляции для дома.
Технические характеристики
Бренд:
Dap
Торговое наименование:
Touch ‘n Seal
Серия:
660
Цвет:
Кремовый (A) / Янтарный (B)
Форма выпуска:
Пена
Тип упаковки:
Цилиндр
Время отверждения:
1 час
Прочность на разрыв:
30. 82 фунта на кв. Дюйм (2,17 кг / см2)
Диапазон рабочих температур:
60 ° F — 90 ° F
Условия хранения:
1 год в закрытом контейнере при хранении при температуре от 60 ° до 90 ° F (16 ° — 32 ° C) в сухом, хорошо вентилируемом помещении.
Срок годности:
1 год в закрытом контейнере при хранении при температуре от 60 до 90 ° F (16–32 ° C) в сухом, хорошо вентилируемом помещении.
Соответствующие стандарты:
Сопротивление грибам ASTM G21 ASTM E84 Характеристика горения поверхности ASTM E90 Класс передачи звука ASTM E96 Передача водяного пара ASTM E283 Воздухопроницаемость ASTM C518 R-значение ASTM D1621 Предел прочности при сжатии ASTM D1622 Плотность ASTM D1623 Предел прочности на растяжение6 Влажное старение — стабильность размеров ASTM 2842 Водопоглощение ASTM D6226 Содержание закрытых ячеек AC 377 Приложение X — Использование на чердаках и в ползунках Береговая охрана Раздел 33 CFR, параграф 83. 114 Утверждения / Сертификаты / Списки Международный жилищный кодекс Международный строительный кодекс Калифорнийское бюро мебели и изоляции для дома
Патент США на устройство и патент на процесс (Патент № 3,952,656, выданный 27 апреля 1976 г.)
Для более ясного понимания нашего изобретения на прилагаемых чертежах представлены эскизы типичных вариантов осуществления наших устройств забойки. Следует понимать, что эти рисунки являются просто иллюстративными и никоим образом не ограничивают наше изобретение.
РИС. 1-10 представляют собой поперечные сечения наших забойных устройств и изображают их различные общие формы, а также иллюстрируют различные варианты осуществления усиливающих элементов и в некоторых случаях расположение дополнительных элементов, полезных при практическом применении забойных устройств, например расположение средства заправки, средства взрыва или средства пылеподавления, когда устройства должны использоваться во взрывчатых веществах. В целях идентификации различные проиллюстрированные области и компоненты были пронумерованы, и если такие области или компоненты попадают в одну и ту же общую категорию, в различных эскизах используются те же номера.Используемые номера относятся к следующему:
1 = Эластичный вспененный материал, образующий готовый формованный объект.
2 = Усиление вставленного элемента.
3 = Передний конус фасонного объекта.
4 = Задний конус фасонного объекта.
5 = Механизм с односторонним газовым клапаном.
6 = Взрывной инициирующий заряд.
7 = Детонатор.
8 = жесткий заправочный заряд.
9 = Подпорные уплотнительное кольцо.
10 = Контейнер для подавления пыли.
11 = Запорный воротник.
12 = Болт.
13 = Упругие уплотнительные кольца.
Следующие ниже примеры иллюстрируют наше изобретение, но не должны рассматриваться как ограничивающие.
ПРИМЕР 1Этот пример демонстрирует использование предварительно сформованной полиуретановой пены в качестве забойного устройства для ствола скважины. Цилиндр из гибкого пенополиуретана диаметром 31/2 дюйма был приготовлен из смеси «Datocel» T56 (зарегистрированная торговая марка Imperial Chemical Industries Limited для полиэфиртриола) и «Suprasec» EN (зарегистрированная торговая марка Imperial Chemical Industries Limited. для смеси 2,4- и 2,6-изомеров толилендиизоцианата).Этот цилиндр длиной 6 дюймов был радиально сжат и вставлен в пластиковую трубку с гладкими стенками диаметром 2 дюйма, имитирующую ствол скважины. Пенопластовый цилиндр расширился и образовал уплотнение между собой и трубкой. Требовалось усилие в 20 фунтов, чтобы выбить вспененный цилиндр из трубки.
ПРИМЕР 2Была повторена общая процедура Примера 1, но перед тем, как вставить полиуретановый цилиндр, в трубку было помещено некоторое количество взрывчатой суспензии нитрата аммония.Трубка и ее содержимое были подвешены в вертикальном положении так, чтобы над полиуретановым цилиндром находился столб взрывоопасной суспензии высотой 4 фута. По прошествии 8 часов утечки взрывчатого вещества из трубки не произошло.
ПРИМЕР 3Равные части «Daltolac» DR 6202/18 (зарегистрированная торговая марка Imperial Chemical Industries Limited для смеси простого полиэфиртриола, вспенивающего агента, катализатора и поверхностно-активного вещества, а также DN Suprasec (зарегистрированная торговая марка Imperial Chemical Industries) Limited для диизоцианатодифенилметана) помещали в небольшой пузырек.На флакон закрывали крышку и содержимое перемешивали встряхиванием. Флакон и его содержимое помещали в пластиковую трубку диаметром 2 дюйма, имитирующую ствол скважины. После непродолжительного периода реакции колпачок был снят с флакона в результате давления, создаваемого во флаконе. Образовавшаяся таким образом пена расширялась в трубку и занимала часть трубки по всему ее диаметру, обеспечивая хорошее прилегание к стенкам трубки.
ПРИМЕР 4Этот пример демонстрирует использование армированного предварительно формованного пенопласта в качестве уплотнительного устройства для ствола скважины. Цилиндр из гибкого пенополиуретана диаметром 3 дюйма был подготовлен, как описано в Примере 1, а затем сформирован в виде правильного круглого цилиндра диаметром 3 дюйма и высотой 41/2 дюйма, сужающегося на одном конце к участку усеченного конуса, имеющему меньшую диаметр 3/4 дюйма и высота конуса 11/2. Часть цилиндра была удалена так, чтобы образовалось отверстие, отверстие которого располагалось приблизительно по центру основания цилиндра. Отверстие имело форму полого цилиндра длиной 3 дюйма и диаметром 1 дюйм.В отверстие вставлялась алюминиевая трубка длиной 3 дюйма и диаметром 11/4 дюйма. Один из концов алюминиевой трубки был полым и располагался в основании цилиндрической секции; другой конец трубки был закрыт и приклеен к полиуретановой пене на закрытом конце отверстия. Устройство было вставлено в пробуренную цилиндрическую скважину диаметром 2 дюйма и длиной 12 дюймов, которая была проделана в секции рудного тела и которая была открыта с обоих концов. Вставка производилась путем приложения силы к устройству с помощью толкателя, вставленного в алюминиевую трубку. Затем к усеченному коническому участку прикладывали силу с помощью машины для испытания силы «Instron» (зарегистрированная торговая марка), и устройство медленно перемещали вдоль просверленного отверстия в направлении, противоположном направлению его введения. Требовалось усилие в 100 фунтов, чтобы выбить устройство из просверленного отверстия. При приложении силы к конической секции, имитирующей воздействие колонны взрывчатого состава на устройство, наблюдалось, что полиуретан, контактирующий со стенкой ствола скважины, деформировался и откатывался на себя, образуя прочный уплотнение между собой и стенкой скважины.
ПРИМЕР 5Была повторена общая процедура Примера 4, но в данном примере глубина отверстия была увеличена до 4 дюймов, а полая полистирольная трубка длиной 3 дюйма и диаметром 11/4 дюйма использовалась вместо алюминиевой трубки. Пример 4. Часть основания цилиндрической секции была удалена, оставив вогнутую секцию усеченного конуса, идущую от основания цилиндра до открытого конца полистирольной трубки. Для вытеснения устройства из просверленного отверстия требовалось усилие в 110 фунтов.Как и в Примере 4, полиуретан, контактирующий со стенкой буровой скважины, откатился сам на себя, образуя прочное уплотнение при приложении выталкивающей силы.
ПРИМЕР 6Было приготовлено герметизирующее устройство, подобное тому, которое использовалось в примере 5, но полиуретан в этом примере был заменен вспененной поливинилхлоридной композицией, а полистирольная трубка была заменена трубкой из непластифицированного поливинилхлорида. И снова хорошее уплотнение между пенополивинилхлоридом и стенкой просверленного отверстия было получено, когда к устройству в просверленном отверстии прикладывалась сила в соответствии с процедурой примера 4.
ПРИМЕР 7Один конец пробуренной цилиндрической скважины, описанной в примере 4, был временно закрыт от атмосферы, чтобы имитировать ствол скважины в шахте. Цилиндр из вспененного натурального каучука диаметром 3 дюйма и длиной 5 дюймов, усиленный по центру сплошным стержнем диаметром 2/3 дюйма и длиной 51/4 дюйма, вставляли в просверленное отверстие через его открытый конец. Пока продолжалась процедура введения, положение устройства становилось все труднее. Затем временное закрывающее устройство было удалено из просверленного отверстия, и устройство было извлечено из трюма способом, описанным в Примере 4.Пенопласт образовал отличное уплотнение со стенкой просверленного отверстия.
ПРИМЕР 8Была повторена общая процедура примера 7, но сплошной стержень был заменен полой металлической трубкой с двумя открытыми концами и размерами, аналогичными сплошному стержню. Устройство легко вставлялось в просверленное отверстие. Пенопласт образовал отличное уплотнение со стенкой просверленного отверстия.
ПРИМЕР 9Было приготовлено герметизирующее устройство, подобное устройству примера 5, но полиуретан из этого примера был заменен вспененной полиэтиленовой композицией.Пену готовили из полимера, доступного на рынке от Imperial Chemical Industries of Australia и New Zealand Limited под торговым наименованием «Alkathene» WJG 117. Устройство образовало отличное уплотнение со стенкой просверленного отверстия при испытании в условиях, описанных в Пример 4.
ПРИМЕР 10Было приготовлено уплотнительное устройство, подобное устройству примера 5, но полиуретан из этого примера был заменен вспененной сополимерной композицией. Сополимер, использованный при изготовлении устройства, представлял собой сополимер полиэтилена и поливинилацетата, содержащий около 28 мас.% Поливинилацетата и доступный от Imperial Chemical Industries Limited под торговым наименованием сополимера EVA 2805.При испытании устройства в условиях, описанных в Примере 4, у стенки просверленного отверстия образовалось хорошее уплотнение.
ПРИМЕР 11Сплошной блок полибутадиена, имеющий круглое основание диаметром 4 дюйма и высотой 6 дюймов, был изготовлен и сформирован так, чтобы внешняя поверхность была гофрированной. В общем внешний вид блок был похож на серию усеченных конусов с меньшими основаниями диаметром 31/4 дюйма усеченных элементов, соединенными с более крупными основаниями диаметром 4 дюйма. В ряд образованных таким образом гофр помещали уплотнительные кольца из мягкой резины с поперечным сечением 1/2 дюйма, которые подходили в качестве уплотняющей среды. Формованный блок содержал отверстие и усиливающий элемент из полистирола, аналогичные описанным в примере 5; основание также развальцовывали, как в примере 5. Сформированное таким образом устройство вставляли в пробуренную цилиндрическую скважину диаметром 4 дюйма и длиной 12 дюймов, которая была проделана в секции рудного тела и которая была открыта с обоих концов. Когда к устройству прикладывалась сила в направлении, противоположном направлению его введения, уплотнительные кольца расширялись и образовывали отличное уплотнение между устройством и стенкой просверленного отверстия.
ПРИМЕР 12В крыше шахты была пробурена яма длиной 80 футов и диаметром 2 дюйма. Детонирующий заряд, снабженный детонирующими средствами, был помещен в положение вблизи носка ствола скважины. Некоторое количество взрывчатого состава суспензии нитрата аммония было помещено в ствол скважины таким образом, чтобы взрывчатый состав заполнил скважину на расстояние 65 футов, измеренное от носка скважины. Затем в отверстие вставляли герметизирующее устройство, описанное в примере 5, и перемещали его вверх, пока оно не оказалось в непосредственной близости от взрывчатого состава.Сборку осмотрели через 24 часа после установки герметизирующего устройства на место, и было замечено, что за это время не просочился взрывчатый состав через герметизирующее устройство. Затем взрывчатый состав был успешно взорван обычными средствами.
ПРИМЕР 13Была повторена общая процедура Примера 12, за исключением того, что в данном примере детонирующий заряд и его детонирующие средства, прикрепленные к передней поверхности уплотнительного устройства, были помещены в ствол скважины после того, как взрывчатый состав был помещен на место и был размещен. между колонкой взрывоопасной суспензии и уплотнительным устройством.Достигнута успешная детонация взрывчатого состава.
ПРИМЕР 14Была повторена общая процедура примера 12, за исключением того, что суспензия нитрата аммония в этом примере была заменена взрывчатой композицией мазута из нитрата аммония, содержащей 6 мас. % Мазута. Взрывной состав был успешно подорван обычными средствами.
ПРИМЕР 15Была повторена общая процедура Примера 12, за исключением того, что в данном примере детонирующий заряд и детонирующие средства были помещены в трубу в отверстии забойного устройства перед тем, как забойное устройство было вставлено в ствол скважины.Достигнута успешная детонация взрывчатого состава.
ПРИМЕР 16Была повторена общая процедура примера 12. Кроме того, в стволе скважины между герметизирующим устройством и воротником отверстия было помещено второе герметизирующее устройство с размерами, аналогичными размеру герметизирующего устройства из Примера 5, за исключением того, что оно имело высоту 24 дюйма, т.е. отверстие было 20 дюймов, а длина полистирольной трубки — 19 дюймов. В полистирольную трубку помещали герметичный полиэтиленовый мешок с водой.Мешок с водой практически полностью заполнял полистироловую трубку и удерживался на месте в трубке с помощью полос липкой ленты, прикрепленных к пакету и корпусу второго запечатывающего устройства. Мешок с водой оставался на месте в течение 24 часов между сборкой и успешной детонацией взрывчатого состава, а после детонации вода действовала как средство подавления пыли в непосредственной близости от взрыва.
ПРИМЕР 17Цилиндрическая скважина диаметром 1/4 дюйма и длиной 9 дюймов была пробурена вертикально вверх в скале.Из блока вспененного полиэтилена было изготовлено изделие в форме правильного круглого цилиндра диаметром 11/2 дюйма и высотой 6 дюймов, сужающегося на одном конце к участку усеченного конуса, имеющего меньший диаметр 1 дюйм и высоту конуса 1/4 дюйма. Часть основания цилиндрической секции была удалена, чтобы осталась вогнутая коническая секция, продолжающаяся от основания цилиндра. Высота конуса составляла 1/4 дюйма. Часть пены была удалена с образованием цилиндрического отверстия, открытого с обоих концов, диаметром 13/16 дюйма.Это отверстие было расположено по центру и продолжалось на всю длину самого длинного измерения изделия. На поверхность образованного таким образом отверстия наносили клей, а затем в склеенное отверстие вставляли полую стальную трубку с внешним диаметром 7/8 дюйма. Стальная труба сжимала пену и действовала как усиленный элемент. Он выступал от основания изделия и немного выступал за срез усеченного конуса. Металлическая пластина с резьбой диаметром 11/8 дюйма была приварена к выступающей части так, чтобы резьба пластины была параллельна и образовывала продолжение отверстия стальной трубы, и располагалась так, чтобы она контактировала с усеченной частью диаметром 1 дюйм. конический разрез.Подготовленное таким образом устройство вставляли в отверстие в забое горной породы так, чтобы нижний конец устройства находился внутри ствола скважины на расстоянии 3 дюймов от воротника скважины. 3/8 дюйма болт 9 дюймов в длину, пропускают через отверстие в опорной плите металла 2 дюйма в диаметре и пластина была расположена так, чтобы она охватывала воротник ствола скважины и находилась в контакте с поверхностью скалы окружающей Это. Затем болт вставляли в стальную трубку и затягивали, ввинчивая его в резьбовую часть металлической пластины.Когда болт был затянут, пластина, контактирующая с секцией усеченного конуса, сжимала устройство и заставляла нижнюю часть вспененного изделия скатываться на себя, тем самым образуя уплотнение между стенкой ствола скважины и устройством. Когда устройство находилось в полностью сжатом состоянии, к головке болта прилагалась нагрузка в 100 фунтов. Через 24 часа не было никаких признаков того, что болт сдвинулся с места до приложения нагрузки.
Патент США на устройство подвески транспортного средства со спиральной пружиной, встроенной в пенопласт с открытыми ячейками. Патент (Патент № 4886256, выданный 12 декабря 1989 г.)
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯНастоящее изобретение относится к устройству подвески транспортного средства и, более конкретно, к устройству подвески транспортного средства, имеющему винтовую пружину, по меньшей мере, часть которой покрыта синтетической смолой.
Устройство подвески транспортного средства, имеющее цилиндрическую пружину, устанавливается на транспортном средстве, как правило, винтовой пружиной, открытой наружу. Следовательно, винтовая пружина может подвергнуться коррозии из-за разбрызгивания грязи во время путешествия, воздействия дождевой воды и т. п.
Чтобы избежать коррозии, было предложено покрыть пружинную проволоку синтетической смолой, а затем свернуть ее спиралью, образуя таким образом спиральную пружину. Однако соседние витки такой винтовой пружины сталкиваются друг с другом, когда пружина испытывает скачкообразные колебания, вызванные воздействием на нее удара, когда транспортное средство движется с высокой скоростью.Удары витков разрывают полимерное покрытие, особенно на концевых частях пружины. Таким образом, полимерное покрытие не может успешно защитить пружину от коррозии. Чтобы предотвратить коррозию винтовой пружины, необходимо предотвратить скачкообразные колебания.
Для предотвращения скачков вибрации было предложено, чтобы винтовая пружина была встроена в цилиндр из эластичной резины. Действительно, цилиндр может подавлять колебания, а также может защищать источник от воды. Но когда цилиндр сжимается, трение между эластичной резиной и каждым витком винтовой пружины увеличивается настолько, что блок цилиндрический цилиндр имеет большую жесткость пружины и неизбежно ухудшает характеристики пружины.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯНастоящее изобретение было создано для преодоления этих проблем, и его целью является создание устройства подвески транспортного средства, в котором могут быть предотвращены пульсирующие колебания, характеристики пружины могут не пострадать, и может быть предотвращена коррозия винтовой пружины.
Согласно аспекту настоящего изобретения предоставляется устройство подвески транспортного средства, содержащее
корпус винтовой пружины, имеющий заданное количество коаксиальных витков; и
, первый цилиндр и второй цилиндр, каждый из которых содержит мягкий пенопласт из синтетической смолы, который обработан для обеспечения защиты от пульсаций и который имеет водонепроницаемые средства и стенку, в которую встроен по меньшей мере один виток, расположенный на каждом конце корпуса цилиндрической пружины.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙРИС. 1 представляет собой вид спереди с частичным разрезом первого варианта осуществления устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению;
РИС. 2 — вид в разрезе узла цилиндрической пружины устройства подвески транспортного средства, показанного на фиг. 1;
РИС. 3 — график, показывающий корреляцию между частотой и передающей силой на единицу амплитуды устройства подвески транспортного средства, показанного на фиг. 1;
РИС.4 — вид спереди с частичным разрезом второго варианта осуществления устройства подвески транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением;
РИС. 5 — график, показывающий амплитудно-временные характеристики нагрузки, когда цилиндр вынут из устройства, показанного на фиг. 4;
РИС. 6 — график, показывающий амплитудно-временные характеристики нагрузки устройства, показанного на фиг. 4;
РИС. 7 — вид в разрезе узла цилиндрической пружины, используемого в третьем варианте осуществления устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению;
РИС.8 — вид в разрезе, показывающий узел цилиндрической пружины, используемый в четвертом варианте осуществления устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению;
РИС. 9 представляет собой вид в разрезе, показывающий узел цилиндрической пружины, используемый в пятом варианте осуществления устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению; и
РИС. 10 представляет собой вид в разрезе, показывающий узел цилиндрической пружины, используемый в шестом варианте осуществления устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯТеперь будет подробно описан первый вариант осуществления устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению со ссылкой на случай четырехколесного транспортного средства со ссылкой на фиг.С 1 по 3 сопроводительных чертежей.
РИС. На фиг.1 показано устройство 10 для подвески транспортного средства смещенного типа для четырехколесного транспортного средства, то есть автомобиля. Это устройство 10 подвески транспортного средства содержит амортизатор 12. Амортизатор 12 включает в себя основной корпус 14, в котором находится масло, и шток 16, который выходит наружу из внутренней части основного корпуса 14 и коаксиален с ним. Стержень 16 прижимается к основному корпусу 14, когда по нему действует удар, и этот удар поглощается маслом.Верхний конец стержня 16 надежно прикреплен к корпусу 18 четырехколесного транспортного средства посредством держателя 20 стержня. Поворотный кулак 22 выполнен за одно целое с нижним концом основного корпуса 14. Колесо 24 установлено на корпусе 14. поворотный кулак 22 и может быть заменен при необходимости. Нижняя часть основного корпуса 14 амортизатора 12 опирается на нижний рычаг 26 четырехколесного транспортного средства через поворотный кулак 22.
Тарельчатый нижний держатель 28 пружины прикреплен к верхней части основного корпуса 14 амортизатора 12 соосно с основным корпусом 14.Тарельчатый верхний держатель 30 пружины установлен на верхней части стержня 16 амортизатора 12 так, чтобы он был соосным со стержнем 16. Узел 32 винтовой пружины расположен между нижним держателем 28 пружины и верхним держателем 30 пружины. быть слегка сжатым и соосным с амортизатором 12.
Узел 32 цилиндрической пружины, как показано на ФИГ. 2, имеет корпус 34 винтовой пружины, образованный спиральной пружиной сжатия, имеющей противоположные концевые витки, и цилиндр 36, который имеет водонепроницаемые средства и стенку, охватывающую весь корпус 34 винтовой пружины, и который изготовлен из вспененной мягкой синтетической смолы, обработанной так, чтобы доказательство.
Корпус 34 цилиндрической пружины сформирован в цилиндрической форме, имеющей множество витков спирального провода, диаметр которого становится меньше по направлению к концам. В качестве этой катушечной проволоки можно использовать стальную проволоку максимальным диаметром 12 мм и минимальным диаметром 6 мм. Центральный диаметр тела 34 цилиндрической пружины установлен равным 110 мм; высота бухты устанавливается 165 мм; и жесткость пружины установлена равной 1,8 кг / мм.
Цилиндр 36 включает мягкую эластичную пену из синтетической смолы с равномерным распределением плотности, например мягкий пенополиуретан с открытыми порами.Цилиндр 36 имеет стенку с коаксиальной внутренней и внешней периферийными поверхностями, имеющую внешний диаметр 132 мм, внутренний диаметр 88 мм и высоту 165 мм. Цилиндр 36 определяет цилиндрические части на соответствующих противоположных концевых частях корпуса 34 винтовой пружины. Корпус 34 винтовой пружины встроен в стенку цилиндра 36, чтобы быть соосным с ним. Цилиндр 36 с водонепроницаемыми средствами образован из мягкого водонепроницаемого пенополиуретана. Пенополиуретан получают реакцией между гидрофобным полиолом и изоцианатом.К реагентам на стадии реакции предпочтительно добавлять гидрофобный агент, например реакционноспособный силикон. Пена смешивается со вспомогательным гидрофобным агентом, таким как асфальт. Кроме того, к пене может быть добавлен амортизирующий агент, такой как железный порошок, для того, чтобы пена проявляла эффект демпфирования колебаний.
Согласно устройству 10 подвески транспортного средства конструкции, как описано выше, корпус 34 винтовой пружины полностью заделан в стенку цилиндра 36 из мягкого вспененного уретана, обработанного для обеспечения водонепроницаемости.Следовательно, брызги грязи во время движения или дождевая вода могут не проникать в мягкий пенополиуретан, обладающий гидрофобным свойством, и не достигать корпуса 34 винтовой пружины, так что можно предотвратить коррозию или ржавление корпуса 34 винтовой пружины, которые обычно вызываются этим. В частности, в первом варианте осуществления, описанном выше, особый этап нанесения антикоррозийной краски на корпус 34 винтовой пружины не является необходимым, так что этот этап нанесения антикоррозийной краски можно исключить из обычных этапов.Кроме того, галька или камни, отскакивающие во время движения, могут не ударяться о корпус 34 винтовой пружины. Следовательно, становится ненужным устанавливать пылезащитный чехол на корпус 34 винтовой пружины, как в обычном случае. Можно предотвратить повреждение корпуса 34 винтовой пружины от ударов галькой или камнями, которое приводит к концентрации напряжений в поврежденной части и поломке корпуса 34 винтовой пружины.
Поскольку цилиндр 36 имеет мягкий пенополиуритан, содержащий демпфирующий вибрацию агент, генерация пульсирующих колебаний в узле 32 цилиндрической пружины практически предотвращается, даже когда транспортное средство подвергается высокоскоростным колебаниям, как можно видеть из сплошной линии на рис. ИНЖИР.3, показывающий корреляцию между частотой помпажа и силой передачи на единицу амплитуды. На фиг. 3 пунктирной линией показаны характеристики скачка частоты передачи вибрации на единицу амплитуды, полученные с помощью обычного устройства подвески транспортного средства.
Между соседними витками корпуса 34 винтовой пружины заполнена часть цилиндра 36, то есть часть мягкого пенополиуретана. Благодаря такой конструкции соседние повороты могут не сталкиваться друг с другом даже при сильном ударе по автомобилю.Можно предотвратить возникновение звуков биения, а также повреждение корпуса 34 винтовой пружины. Можно также предотвратить концентрацию напряжения в поврежденной части корпуса 34 винтовой пружины и поломку корпуса 34 винтовой пружины в этой части. Поскольку часть мягкого пенополиуретана помещается между каждой парой соседних витков, чрезмерная нагрузка на транспортное средство может не привести к контакту между соседними витками. Следовательно, резиновый рессорный лист и связанная резина бампера, которые обычно требуются, могут быть исключены, так что количество деталей, используемых для устройства подвески транспортного средства, может быть уменьшено.
Поскольку пенополиуретан, составляющий цилиндр 36, мягкий и имеет открытые ячейки, его сопротивление, то есть его модуль упругости, невелик, так что жесткость пружины узла 32 винтовой пружины не нужно сильно изменять по сравнению с пружиной. постоянная тела винтовой пружины 34.
В этом варианте осуществления описание было сделано для цилиндра 36 с мягким пенополиуретаном. Однако материал конкретно не ограничивается полиуретаном, но может быть любым мягким материалом, вспенивающим синтетический каучук с открытыми ячейками; например, вспененный поливинилхлорид, вспененный полиэтилен, вспененный сополимер этилена и винилацетата и т. д.Между прочим, в качестве гидрофобного агента нереакционноспособный силикон, например диметилсилоксан, может быть добавлен вместо реактивного силикона на стадии получения полиуретановой пены.
В качестве вспомогательного гидрофобного агента для смешивания с мягкой пеной из синтетической смолы, деготь в виде битума, нефтяной пек, нефтяная смола, животное масло, растительное масло, жидкий парафин, хлорированный парафин, низкомолекулярный полибутадиен, бутилированная смола и т. п. можно использовать вместо асфальта.
Амортизатор вибрации, который должен быть смешан с мягкой пеной из синтетической смолы, может представлять собой песчаный порошок вместо железного порошка, упомянутого выше.
Настоящее изобретение не ограничивается конкретной конструкцией и конкретными значениями, описанными выше со ссылкой на первый вариант осуществления, и многие модификации и изменения могут быть сделаны в пределах объема настоящего изобретения. Некоторые модификации будут описаны ниже. В нижеследующем описании те же части, что и в первом варианте осуществления, будут обозначены теми же ссылочными позициями, и их подробное описание будет опущено.
РИС. 4 показан второй вариант устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению.В этом втором варианте осуществления описано устройство 38 подвески транспортного средства для моторизованного двухколесного транспортного средства, такого как мотоцикл или мотороллер. Это устройство 38 подвески транспортного средства имеет первую часть 40, соединенную с корпусом (не показан) моторизованного двухколесного транспортного средства, вторую часть 42, соединенную с колесом (не показано), и узел 32 винтовой пружины, расположенный между ними.
Первая часть 40 имеет первую соединительную часть 44 в форме пончика, которая должна быть соединена с кузовом транспортного средства, первое гнездо 46 пружины для приема верхнего конца узла 32 винтовой пружины и цилиндрическую часть 48, выступающую из этой первой седло 46 пружины по направлению ко второй части 42; эти три части соосно выполнены как одно целое друг с другом.Вторая часть 42 имеет вторую соединительную часть 50 в форме пончика, которая должна быть соединена с колесом, второе гнездо 52 пружины для приема нижнего конца узла 32 винтовой пружины и шток 54, выступающий из этого второго гнезда 52 пружины. в сторону первой части 40; эти три части соосно выполнены как одно целое друг с другом. Внутренняя периферийная поверхность цилиндрической части 48 сформирована так, чтобы свободно принимать внешнюю периферийную поверхность стержня 54. Длины стержня 54 и цилиндрической части 48 устанавливаются таким образом, чтобы передний конец стержня 54 мог быть расположен внутри цилиндрическая часть 48, когда на устройство 38 подвески транспортного средства не действует нагрузка, и передний конец штока 54 может не контактировать с нижней поверхностью первого седла 46 пружины в условиях максимальной нагрузки.
Хотя конструкция узла 32 цилиндрической пружины по существу такая же, как и в первом варианте осуществления, размеры составляющих частей были изменены для применения в двухколесном транспортном средстве. Внутренняя периферийная поверхность цилиндра 36 узла 32 цилиндрической пружины и внешняя периферийная поверхность цилиндрической части 48 первой части 40 являются смежными для удерживания друг друга.
Поскольку второй вариант осуществления имеет конструкцию, описанную выше, узел 32 винтовой пружины расширяется и сжимается в соответствии с колебаниями нагрузки, оказываемой на устройство 38 подвески транспортного средства через первую часть 40 и вторую часть 42.Расширение и сжатие узла 32 цилиндрической пружины одновременно расширяет и сжимает корпус 34 винтовой пружины и цилиндр 36. Этот цилиндр 36 имеет мягкий пенополиуретан, и нагрузка на него относительно меньше, чем на четырехколесное транспортное средство. . Таким образом, этот мягкий пенополиуретан смягчает ударную нагрузку. Расширение и сжатие корпуса 34 винтовой пружины, то есть вибрации и удары, воздействующие на устройство 38 подвески транспортного средства, могут, таким образом, эффективно ослабляться без амортизатора.
Когда устройство подвески транспортного средства не имеет цилиндра 36 с мягким пенополиуретаном, вибрации возникают повторно, как можно видеть на фиг. 5. В отличие от этого, во втором варианте осуществления согласно настоящему изобретению вибрации эффективно поглощаются, как показано на фиг. 6, и максимальная амплитуда также уменьшается без особого включения амортизатора.
Второй вариант осуществления настоящего изобретения имеет преимущество в том, что в дополнение к эффектам, полученным с помощью первого варианта осуществления, описанного выше, комфорт двухколесного транспортного средства значительно улучшается на плохих дорогах без необходимости использования амортизатора.
РИС. 7 показан третий вариант устройства подвески транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением. В первом и втором вариантах осуществления, описанных выше, водонепроницаемые средства для придания водонепроницаемости мягкой полиуретановой пене были достигнуты за счет использования гидрофобного полиола и смешивания гидрофобных и вспомогательных гидрофобных агентов в смеси мягкой пенополиуретана. Однако водонепроницаемые средства этим не ограничиваются. Например, как видно из узла 56 винтовой пружины, показанного на фиг.7, цилиндр 58 узла 56 винтовой пружины может содержать корпус 60 цилиндра из мягкого пенополиуретана и водонепроницаемый слой 62, сформированный на внутренней и внешней периферийных поверхностях этого корпуса 60 цилиндра. Корпус 34 винтовой пружины заделан в стенку корпуса 60 цилиндра. Этот водонепроницаемый слой 62 может быть из любого материала, который способен предотвращать попадание воды внутрь и предотвращать ухудшение мягкости корпуса 60 цилиндра;
, таким образом, это может быть полиэтилен, полиуретан, неопрен, полипропилен, 1,2-полибутадиен, сополимер этиленвинилацетата, винилиденхлорид и так далее. Водонепроницаемый слой 62, если он изготовлен из полиэтилена, прикрепляется к корпусу 60 цилиндра за счет термического сжатия. Если он изготовлен из полиуретана, он приклеивается к корпусу 60 с помощью клея или прикрепляется к корпусу 60 за счет термического сжатия, покрытия полиуретаном корпуса 60 или покрытия полиуретаном внутренней поверхности формы перед формованием из пеноматериала. корпус 60. Водонепроницаемый слой 62 из неопрена формируется путем нанесения раствора неопрена на поверхность корпуса 60 цилиндра.
Поскольку третий вариант осуществления имеет конструкцию, описанную выше, вода снаружи может не достигать корпуса 34 винтовой пружины, встроенного в цилиндр 58, так что корпус 34 винтовой пружины, встроенный в цилиндр 58, может быть полностью защищен от воды.Таким образом, водонепроницаемое средство для придания водонепроницаемости мягкой полиуретановой пене не ограничивается использованием гидрофобного полиола и смешиванием гидрофобных и вспомогательных гидрофобных агентов в мягкой полиуретановой пене, но может быть достигнуто путем формирования водонепроницаемого слоя на поверхности мягкой полиуретановой пены. . Подобные эффекты, которые достигаются с первым вариантом осуществления, могут быть получены с третьим вариантом осуществления.
РИС. 8 показан четвертый вариант устройства подвески транспортного средства согласно настоящему изобретению.В описании первого-третьего вариантов осуществления, описанных выше, корпус 34 винтовой пружины узла 32 винтовой пружины содержит цилиндрическую винтовую пружину сжатия. Однако форма этого тела 34 винтовой пружины не ограничивается цилиндром. Например, как показано на фиг. 8, корпус 66 винтовой пружины узла 64 винтовой пружины может содержать цилиндрическую пружину сжатия бочкообразной формы. Центральная часть внешней периферийной поверхности стенки цилиндра 68 выступает наружу в соответствии с внешней периферийной поверхностью цилиндрической пружины в форме бочонка, так что корпус 66 цилиндрической пружины, содержащий цилиндрическую пружину в форме бочонка, полностью заделан в корпус стенка цилиндра 68.
Эффекты, аналогичные результатам, полученным в других вариантах осуществления, описанных выше, могут быть получены с четвертым вариантом осуществления, имеющим конструкцию, как описано выше, за исключением того, что узел 64 винтовой пружины имеет характеристики пружины, характерные для цилиндрической пружины в форме бочонка.
РИС. 9 показан пятый вариант устройства подвески транспортного средства в соответствии с настоящим изобретением. В первом-четвертом вариантах осуществления, описанных выше, корпус 34 винтовой пружины был описан как встроенный в общую стенку цилиндра 36.Однако соседние витки винтовой пружины обычного устройства подвески транспортного средства сталкиваются друг с другом в основном на обоих концах винтовой пружины, у которых диаметр пружинной проволоки меньше. Следовательно, как показано на фиг. 9, узел 70 цилиндрической пружины имеет корпус 34 цилиндрической пружины и пару цилиндрических частей 72 и 74 из вспененного полимера, которые расположены на обоих концах корпуса 34 винтовой пружины и в которые встроены, по меньшей мере, концевые витки с меньшим диаметром, чем у в центральной части пружинной проволоки.
Цель настоящего изобретения может быть достигнута с помощью конструкции, как описано выше, согласно пятому варианту осуществления. В пятом варианте осуществления антикоррозийная краска должна быть нанесена на центральную часть корпуса 34 винтовой пружины, открытую снаружи.
РИС. 10 показан шестой вариант осуществления настоящего изобретения, в соответствии с которым корпус 66 цилиндрической пружины имеет бочкообразную форму, и только два конца корпуса 66 цилиндрической пружины заделаны в стенки цилиндров 82 и 84 соответственно.Внешние периферийные поверхности стенок двух цилиндров выполнены так, чтобы выступать в направлении центральных частей, что соответствует внешней форме корпуса 66 цилиндрической пружины в форме бочонка.
(PDF) Компрессионные свойства имеющихся в продаже пенополиуретанов в качестве механических моделей для остеопороза губчатой кости человека
BMC Musculoskeletal Disorders 2008, 9: 137 http://www.biomedcentral.com/1471-2474/9/137
Page 6 of 7
(номер страницы не для целей цитирования)
Для всех пенополиуретанов разной длины и плотности
, использованных в этом исследовании, было обнаружено, что энергия, поглощенная для получения
, незначительна.Это означает, что пенополиуретан на
более хрупок по сравнению с человеческой костью. Одна из теорий
[27] предлагает «модульный» механизм удлинения для прочности
природных композитов, таких как кость, в соответствии с которым
домены в одной молекуле разворачиваются (или петли
открываются) при толкании или вытягивании, так что «жертвенные узы»
разрываются до разрыва прочной связи (если сила
достаточно велика). Такое поведение не может быть продемонстрировано в гомогенном материале
, таком как пенополиуретан.Таким образом, полиуретановая пена
может не быть подходящей моделью, когда возникает проблема рассеяния энергии (например,
при усталости).
Результаты, представленные в этой статье, показывают, что трудно найти синтетический материал
, имитирующий свойства OP кости. В части
это связано с широким разбросом результатов, которые были опубликованы для реальной нормальной кости и кости OP [14]. Таблица 2
показывает, что предел текучести и энергия, поглощенная для выхода
, аналогичны для OP и нормальной кости. Возможное объяснение
состоит в том, что нормальная кость демонстрирует значительную индивидуальную изменчивость
визуальной изменчивости, так что, когда костная ткань потеряна, как результат ОП
у некоторых людей, полученная ткань
имеет свойства, которые напоминают свойства нормальной кости из
других лиц.
Были выбраны две разные длины цилиндров из полиуретана, чтобы определить, могут ли размеры образца повлиять на результаты
. Значительные различия были обнаружены в модуле Юнга
и энергии, потребляемой для получения текучести (за исключением 0.09
г / см3 пенополиуретана) между двумя цилиндрами из пенополиуретана длиной
. Этот результат согласуется с выводами Keav-
eny et al. [28], которые обнаружили слабую зависимость между
модулем Юнга и соотношением сторон образца для цилиндрических образцов губчатой кости
кал. Реакция твердого тела целлюлозы на сжатие непроста. Видеозаписи
показали, что деформация пенопласта с открытыми ячейками включала
изгиб и коробление «распорок» ПУ; при отказе
трещина и уплотнение. Сходный структурный ответ
на сжатие наблюдается в трабекулах губчатой кости
[29]. Этот сложный ответ может быть связан с зависимостью результатов от геометрии образца
. Однако наиболее важным выводом является вывод
о том, что любое сравнение результатов для пенополиуретана и кости
должно проводиться с результатами, полученными на образцах с примерно
параграфами.
Механические свойства пенополиуретана, использованного в этом исследовании
, были получены из одной скорости деформации в порядке
для сравнения результатов с опубликованными для губчатой кости
[14].Полезным будущим исследованием было бы испытание механических свойств
пенополиуретана, рассматриваемых в этом исследовании
, когда они подвергаются более высоким скоростям деформации и
, а затем сравнение данных с механическими свойствами испытанных губчатых костей
при высоких скоростях деформации. Любое сходство
, обнаруженное между механическими свойствами полиуретановой пены
и губчатой кости, еще больше укрепит аргументы в пользу
с использованием пенополиуретана в качестве модели губчатой кости человека.
Заключение
Пенополиуретан плотностью 0,16 г / см3 может оказаться подходящим в качестве модели губчатой кости
OP, когда возникает беспокойство из-за напряжения перелома, но не рассеивания энергии
. Пенополиуретан
0,16 г / см3 является хорошей альтернативой для испытаний in vitro, поскольку он имеет модуль упругости при сжатии
и значения предела текучести
, аналогичные OP кость, которая также была протестирована в сжатии
. Невозможно охарактеризовать пену
с помощью других форм испытаний из-за отсутствия соответствующих данных для сравнения результатов нашего исследования.
Конкурирующие интересы
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.
Вклад авторов
PSDP рассмотрел исследование, выполнил экспериментальную
работу, проанализировал данные и подготовил рукопись. DETS
участвовал в разработке исследования, помогал в интерпретации данных и помогал в составлении рукописи. DWLH
участвовал в разработке исследования, оказал помощь в подготовке интер-
данных и критически отредактировал рукопись.Все авторы
прочитали и утвердили окончательную рукопись.
Благодарности
Авторы благодарят г-на К. Хингли и г-на Л. Гаунтлетта за изготовление пресс-пластин com-
, кампанию Arthritis Research Campaign за предоставление оборудования,
Surgicraft Limited за финансовую поддержку и Школу машиностроения
Неринг, Университет Бирмингема за предоставление стипендии для PSDP.
Ссылки
1. Стандартные технические условия ASTM F1839-01 для жесткого полиуретана
для использования в качестве стандартного материала для испытаний
Ортопедические устройства и инструменты.Пенсильвания: American
Society for Testing and Materials 2001.
2. Battula S, Schoenfeld A, Vrabec G, Njus GO: Экспериментальная оценка —
Оценка удерживающей силы / жесткости самонарезающей кости
винтов в нормальный и остеопоротический костный материал. Clin Bio-
мех 2006, 21: 533-537.
3. Чепмен Дж. Р., Харрингтон Р. М., Ли К. М., Андерсон П. А., Тенцер А.Ф.,
Ковальски Д. Факторы, влияющие на силу отрыва отменяющих винтов для костной ткани
.J Biomech Eng 1996, 118: 391-398.
4. Исака К., Куммер Ф. Дж., Ди Чезаре П. Е.: Возникновение напряжения между двумя ипсилатеральными интрамедуллярными стержнями
— конечно-элементный и био-
механический анализ. J Arthroplasty 2005, 20: 386-391.
5. Хайнер А.Д., Браун Т.Д.: Структурные свойства новой конструкции
композитного материала, имитирующего бедренные и большеберцовые кости. J Biomech 2001,
34: 773-781.
6. Silverthorn DU: Физиология человека: комплексный подход 2-е издание.
Нью-Джерси: Prentice-Hall Inc; 2001: 807.
7. Sawbones® Europe AB [http://www.sawbones.com/products/bio/
testblocks / Hardfoam.aspx]
8. Johnson AE, Keller TS: Механические свойства пены с открытыми ячейками
синтетические грудные позвонки. J Mater Sci — Mater M 2008,
19: 1317-1323.
9. Szivek JA, Thomas M, Benjamin JB: Техническое примечание. Характеристика
синтетической пены как модели губчатой кости человека
.J Appl Biomater 1993, 4: 269-272.
10. Сивек Дж. А., Томпсон Дж. Д., Бенджамин Дж. Б.: Характеристика трех составов
синтетической пены в качестве моделей для ряда типов губчатой кости человека
. J Appl Biomater 1995, 6: 125-128.
Format Messtechnik GmbH
верх
Параметры образования
Качество полиуретана (ПУ), полиизоцианурат (ПИР), фенольных и эпоксидных пен зависит от условий во время их образования.Поэтому имеет смысл записывать параметры пласта и регулярно проверять репрезентативные образцы. Стабильное качество продукта обеспечивается путем измерения параметров пласта в процессе вспенивания. Измеренные кривые сравниваются с указанными стандартами в виде эталонных кривых. Многие поставщики автомобильных систем применяют этот метод к деталям и модулям салона автомобилей. Мебельная промышленность, наряду с производством строительства и изоляции оборудования, также измеряет параметры формования в целях обеспечения качества.Когда разрабатываются детали из пеноматериала с особыми свойствами, измерение параметров пенообразования дает представление о том, как протекает реакция и как на пенообразование могут влиять добавки, пенообразователи, стабилизаторы и соотношение компонентов в смеси. Предлагая различные типы контейнеров для испытаний, система квалификации пены FOAMAT сочетает в себе универсальность и высокую точность измерения.
верх
Профиль подъема
Классический метод определения характеристик пен — это измерение высоты подъема или профиля подъема.Расширение образца пены можно измерить в чашке, коробке или цилиндре. Критическое время запуска оценивается по скорости нарастания. Это указывает на начало реакции между реактивными компонентами после смешивания. Время нарастания — еще один фундаментальный параметр пены. Он определяется как время между началом смешивания и максимальным расширением пены. Запатентованный ультразвуковой датчик вентилятора LR4 системы FOAMAT специально разработан для измерения расстояния до поролона с высокой точностью.Он оснащен встроенным вентилятором для гомогенизации воздуха, ультразвуковым преобразователем звука и температурой. Можно измерить все типы пен, включая гибкие формованные и плоские пенопласты, полужесткие пенопласты и жесткие пенопласты с сильным тепловыделением. Расширительные баки можно нагреть до повторяемых начальных условий, а также до необходимой температуры реакции. При проверке качества профиль подъема, который является отпечатком пены, сравнивается с заданными эталонными кривыми. Основная кривая — это полоса допуска, показывающая границы «хорошего» образца пены.Хотя измерение высоты подъема по-прежнему остается стандартным методом тестирования пены, доступны новые датчики FOAMAT, позволяющие раскрыть более подробную информацию о процессе пенообразования.
Рисунок 2: Базовая система FOAMAT 285 состоит из ультразвукового датчика вентилятора LR4 для измерения высоты подъема, датчика температуры для измерения внутренней температуры, механического блока, блока управления, включая блок управления смесителем, и программного обеспечения FOAM для ПК.
верх
Температура реакции
Образование соединения и реакция сшивания вызывают экзотермическое повышение температуры в образце пены.Тонкие термопары идеально подходят для измерения температуры внутри пены, так как они обладают низкой теплоемкостью и просты в применении. Они практически не мешают пенообразованию и могут использоваться повторно.
Рисунок 3: Кривые показывают реакцию жесткой пены, измеренную с помощью FOAMAT с FPM / CMD 150. Регистрируются высота подъема (H), температура реакции (T), давление подъема (P) и диэлектрическая поляризация (D). одновременно программным обеспечением FOAM. Цветные области — эталонные кривые для контроля качества.
верх
Давление нарастания
Давление в пене увеличивается после затвердевания компонентов. Образуются устойчивые стенки ячеек, которые препятствуют дальнейшему расширению пены. Оставшиеся пенообразователи улавливаются и нагреваются. Возрастающее давление газа вызывает напряжение внутри пены. При производстве стеновых элементов и изоляционных панелей жесткие пены создают высокие силы давления. Они напряжены под прямым углом к направлению потока пены. В цилиндрических испытательных контейнерах напряжение на дне образца жесткого пенопласта может достигать высоких значений.Результирующая нагрузка называется «давлением подъема», поскольку она зависит от общей высоты подъема. Давление подъема измеряется с помощью запатентованного устройства FPM (измерения давления пены), которое доступно с цилиндрами диаметром 70, 100 и 150 мм. FPM заменяет обычные тестовые чашки и коробки.
В то время как кривая роста отражает образование вспенивающего агента, повышение давления отражает свойства ячеек, на которые влияет реакция полимеризации. Измерение давления может дать ценную информацию о влиянии катализаторов на гелеобразование.Кроме того, повышающееся давление определяет точку сдувания гибких пен и позволяет различать образование открытых и закрытых ячеек. Кривая давления показывает объективную точку геля. Для производственных целей падение давления указывает время извлечения из формы. Поскольку во время измерения давления пена может свободно расширяться к верху, FOAMAT может одновременно измерять профиль подъема. Устройства FPM доступны с картонными цилиндрами разного диаметра. Для пен с высокой плотностью или низкой скоростью экструзии рекомендуется FPM 70.Объем расширения ограничен картонными трубками диаметром 70 мм. Для пен с низкой плотностью и больших образцов пеноматериала FPM 150 предпочтительнее. FPM 2 с диаметром цилиндра 100 мм обладает универсальными характеристиками и может использоваться для многих типов пены.
Рисунок 4: Датчик CMD (устройство контроля отверждения) установлен на верхней части прижимной пластины FPM 150 (слева), что позволяет одновременно измерять диэлектрическую поляризацию и давление нарастания. Картонный цилиндр (справа) с образцом затвердевшей пены можно снять с устройства FPM 150.
верх
Диэлектрическая поляризация
Диэлектрическая поляризация — это параметр измерения, который дает представление об электрохимических процессах, происходящих во время образования пены. Диэлектрическая поляризация в основном вызывается цепочечными молекулами с большим дипольным моментом из-за их полярных концов (группы OH, NCO для пен PU и PIR). Образование цепи предшествует реакции сшивки, которая в конечном итоге подавляет всю подвижность диполей за счет отверждения.Датчик поляризации диэлектрика CMD (устройство контроля отверждения) расположен на прижимной пластине FPM. Из-за повышающегося давления пена прижимается к поверхности CMD. Диэлектрическая поляризация показывает образование промежуточных продуктов, таких как амин, и окончательное отверждение пены, уменьшаясь до низкого и постоянного сигнала после завершения химической реакции. CMD поставляется в сочетании с устройством измерения давления FPM. Для моделирования производственных условий в пресс-форме датчик CMD можно нагревать с помощью электрического управления с обратной связью.
верх
Потеря веса
Для получения воспроизводимых данных измерений необходимо точно взвесить компоненты реакции. Несмотря на максимальную осторожность со стороны пользователя, остатки, прилипшие к головке миксера и оставшиеся в чашке для смешивания, могут привести к неточности в проверенной массе пены. Интеграция лабораторных весов в систему FOAMAT автоматически регистрирует массу каждого компонента в документации партии. Кроме того, потеря веса из-за высвобождения вспенивающих агентов и летучих компонентов в процессе вспенивания, а также из-за плавучести может регистрироваться непрерывно.Еще одним преимуществом интеграции весов является определение плотности пены по массе готового образца пены и его конечной высоте подъема.
Рисунок 5: Потеря веса измеряется лабораторными весами, интегрированными в систему FOAMAT. Для этого используются остатки пены, оставшиеся в чашке для смешивания.
верх
Окружающие условия
Окружающие данные измеряются метеорологической станцией GFTB 200.Температура в помещении, относительная влажность и давление воздуха автоматически записываются программным обеспечением FOAM. Все метеорологические данные сохраняются вместе с другими данными испытаний и отображаются вместе с другими параметрами измерений.
Рисунок 6: BFC 200 (контейнер для пенопласта) помещается на опорную плиту стойки. Термопара вставляется в пену с помощью специального позиционирующего держателя. Данные об окружающей среде измеряются метеорологической станцией GFTB 200.
верх
Производственное моделирование
Одноразовые стаканчики, коробки и картонные цилиндры обычно используются для измерения физических параметров образования реактивных составов пены. Обычно это тестовые контейнеры без температурного контроля. Однако в реальном производстве формы и другие поверхности из пенопласта подвергаются точному термостатированию. Неопределенные температуры портят взаимосвязь между лабораторными исследованиями и производственной ситуацией. Это особенно важно для пен из PIR и фенольных пен, которые отверждаются только при повышенных температурах.Усовершенствованный испытательный контейнер ATC и более крупная версия ATC XL преодолевают эту проблему за счет двух замкнутых контуров с регулируемой температурой для нагрева нижней пластины и полуцилиндрических боковых стенок. Для измерения параметров пенообразования они включают в себя как устройство измерения давления пены (FPM), так и устройство контроля отверждения (CMD). Кроме того, внутренняя температура измеряется с помощью термопары, вставляемой через стенку ATC. ATC может использоваться повторно и заменяет такие расходные материалы, как стаканчики, картонные цилиндры и бумажные коробки.
Рисунок 7: Сравнение размеров двух испытательных контейнеров FOAMAT: FPM 70 (слева) разработан для измерения высоты подъема и давления образцов пенопласта высокой плотности. На картинке изображена уплотнительная пена в картонном цилиндре диаметром 70 мм. Контейнер для расширенных испытаний ATC (справа) обогревается снизу вверх и имеет полуцилиндрические боковые стенки. В нижней части находится прибор FPM / CMD 150 для измерения давления и поляризации. Изолированную верхнюю часть можно приподнять, чтобы облегчить выброс затвердевшего образца пены.
верх
Надежные результаты испытаний
Благодаря постоянным температурам результаты измерений ATC гораздо более воспроизводимы, чем результаты измерений в нетермостатированных тестовых контейнерах. Уменьшение диэлектрической поляризации раскрывает информацию о процессе отверждения. Как и ожидалось, отверждение идет быстрее при более высоких температурах и образуется больше пены. Данные о давлении более согласованы при измерении с помощью ATC.
Рисунок 8: Расширенный тестовый контейнер ATC XL (в центре) имеет в четыре раза больший объем тестирования, чем стандартный ATC (справа). Каждая из них состоит из верхней и нижней части, которые зажаты пружинными замками. Образец пены (слева) легко снимается с верхней части.
верх
Easy Handling
По завершении испытаний пружинные фиксаторы ATC разблокируются. Верхняя часть ATC может быть поднята, и образец пены может быть легко удален с устройства.
В сочетании с установленной системой аттестации пены FOAMAT, ATC является универсальным аксессуаром для измерения параметров пены всех типов составов в выбираемых температурных условиях.Данные о давлении и диэлектрической поляризации предоставляют ценную информацию о том, как добавки влияют на гелеобразование и отверждение пены. Благодаря постоянным повышенным температурам, ATC открывает новое измерение в контроле качества и разработке рецептур полиуретановой, полиуретановой, эпоксидной и фенольной пены.
Рисунок 9: Профиль подъема (H), температуры (T), давления подъема (P) и диэлектрической поляризации (D) гибкого пенополиуретана (PU). Время начала и время подъема оцениваются по данным высоты подъема.Время отверждения определяется по уменьшению диэлектрической поляризации.
Номер для заказа 285256
Универсальное решение от BASF делает производство пенополиуретана более быстрым и экономичным
- Autofroth ® оптимизирует и стабилизирует производство, снижает затраты и повышает производительность продукта
- Упакованное решение из полиуретана обеспечивает быструю и недорогую установку с технической поддержкой BASF
- Возвратные цилиндры исключают необходимость утилизации барабана
Бангкок, Таиланд — 21 сентября 2017 г. — Новое универсальное решение от BASF сделает производство пенополиуретана более быстрым и экономичным для производителей в Азиатско-Тихоокеанском регионе.Новое комплексное решение Autofroth ® представляет собой инновационную систему, объединяющую несколько процессов производства жесткой пены путем поставки высокоэффективных систем пенополиуретана в удобных цилиндрах с простым в использовании дозирующим оборудованием, все при поддержке BASF. По сравнению с обычными системами Autofroth ускоряет производственный процесс, тем самым значительно снижая затраты и повышая производительность продукта.
Двухкомпонентная система предлагает быструю и недорогую установку, а оборудование для розлива можно легко обслуживать и эксплуатировать на месте.В отличие от обычных систем, вспенивающие агенты предварительно замешаны в цилиндрах в системе Autofroth. Заправляемые баллоны также делают это решение более экологичной альтернативой для промышленности, поскольку исключает необходимость обращения с барабанами и их утилизации.
«Без необходимости использовать дополнительное дорогое оборудование и отдельно закупать вспениватели, Autofroth стал для нас эффективной, рентабельной и простой альтернативой», — сказал Сомкиат Боворнватчаракул, владелец Kiatsang Plastics Co., Ltd, производитель холодильников из Таиланда. «Интегрированная система упрощает производственный процесс, сокращает время выполнения заказа и снижает затраты на техническое обслуживание, что, в свою очередь, помогает нам достичь более высоких производственных мощностей».
Уникальный раствор жесткой пены обеспечивает стабильное получение высококачественной пены с превосходными характеристиками текучести, которая легко прилипает к большинству оснований. Он также доступен с широким спектром плотностей, свойств и профилей реакционной способности, которые позволяют производить пенопласты, подходящие для чего угодно, от легких, тонких сечений до тяжелых конструкционных деталей.
«Комплексное решение Autofroth обеспечивает стабильное и надежное управление процессом. Он стал основной альтернативой для промышленности, поскольку один из традиционных вспенивающих агентов, ГХФУ-141B, постепенно сокращается в Азии », — добавил Кананарт Срисремфан, основатель Kao-Har Pro Company Limited. «От планирования проекта до окончательного ввода в эксплуатацию BASF предоставляет технические знания и глубокие знания по реализации проектов, которые помогают нам обеспечить беспрепятственный запуск этой технологии на нашем предприятии».
Autofroth также доказал свою долговечность и эффективность в других областях, таких как холодильное оборудование и строительные панели.
«Наши клиенты в Азии подтвердили отличные характеристики Autofroth. Эта технология устанавливает новый стандарт для обрабатывающей промышленности », — сказал Энди Постлетуэйт, старший вице-президент подразделения Performance Materials Asia Pacific, BASF.
Более подробная информация об Autofroth доступна в Интернете по адресу http://www.polyurethanes.basf.us/products/name/autofroth.
О подразделении эксплуатационных материалов BASF
Подразделение эксплуатационных материалов BASF объединяет все ноу-хау BASF в области материалов в области инновационных пластмасс под одной крышей.Глобально активное участие в четырех основных отраслях промышленности — транспорт, строительство, промышленное применение и потребительские товары — это подразделение имеет обширный портфель продуктов и услуг в сочетании с глубоким пониманием прикладных системных решений. Ключевыми факторами прибыльности и роста являются наше тесное сотрудничество с клиентами и четкая ориентация на решения. Сильные возможности в области исследований и разработок обеспечивают основу для разработки инновационных продуктов и приложений. В 2016 году глобальные продажи подразделения Performance Materials составили 6 евро.9 миллиардов. Дополнительная информация на сайте: www.performance-materials.basf.com
О BASF
В BASF мы создаем химию для устойчивого будущего. Мы сочетаем экономический успех с защитой окружающей среды и социальной ответственностью. Около 114 000 сотрудников группы BASF работают над тем, чтобы способствовать успеху наших клиентов почти во всех секторах и почти во всех странах мира. Наш портфель разделен на пять сегментов: химические продукты, продукты с высокими эксплуатационными характеристиками, функциональные материалы и решения, решения для сельского хозяйства и нефть и газ.В 2016 году объем продаж BASF составил около 58 миллиардов евро. Акции BASF торгуются на фондовых биржах Франкфурта (BAS), Лондона (BFA) и Цюриха (BAS). Дополнительная информация на www. basf.com.
Контакты для СМИ
Beverley Tan
Performance Materials Asia Pacific
Телефон: +65 6432 3284
[email protected]
Teerarat Veetlopchaiyavuth
Телефон: +66 2624 1822
Факс: +66 2664 9221
Мобильный: +66 81836 3524
[email protected]
Аппарат для получения твердого пенополиуретана вспениванием
Это приложение является национальной фазой США до 35 U.S.C. §371 международной заявки PCT / JP2009 / 050375, поданной 14 января 2009 г.
Настоящее изобретение относится к устройству для производства жесткого пенополиуретана, в котором слой жесткого пенополиуретана формируется в здании или конструкции путем нанесения на месте с помощью метода вспенивания распылением или методом инъекции.
Метод вспенивания распылением хорошо известен как метод формирования твердого пенополиуретана на месте в качестве изоляционного материала на поверхности основания, которое необходимо изолировать, например, на крыше, поверхности стены и полу здания и сооружения, такие как склад, сарай и резервуары, требующие сохранения тепла. В способе вспенивания распылением известен способ использования соединения ГФУ, такого как 1,1,1,2-тетрафторэтан (ГФУ-134a), в качестве пенообразователя вместо хлорфторуглеродного соединения, разрушающего озоновый слой. Однако стоимость его очень высока. Известен также способ вспенивания распылением с использованием диоксида углерода в качестве недорогого вспенивающего агента (Патентные документы 1, 2 и т. Д.).
Пенный насос используется в способе блокировки работы вспенивающей машины для подачи газа HFC-134a из газового баллона при выпуске твердого пенополиуретана из пенообразователя.То есть их взаимная блокировка достигается путем соединения плеча пенного насоса с цилиндром сжатия для полиольной композиции, которая предусмотрена в пенообразующей машине, и газ HFC-134a и полиольная композиция смешиваются вместе с помощью пены. насос за счет работы этого компрессионного цилиндра, когда вспенивающая машина выгружает твердый пенополиуретан.
Однако, когда диоксид углерода используется, например, в качестве пенообразователя, в устройстве, которое подает диоксид углерода, предусмотрен насос, который выбрасывает диоксид углерода. Из-за этого пенный насос, используемый для блокировки подачи диоксида углерода в работу пенообразователя, не может быть использован, и существует проблема, заключающаяся в том, что их блокирование становится затруднительным, когда диоксид углерода используется в качестве пенообразователя.
[Патентный документ 1] Выложенная заявка на патент Японии № 2002-327439
[Патентный документ 2] Выложенная заявка на патент Японии № 2003-082050
Целью настоящего изобретения является создание устройства для производство твердой полиуретановой пены с помощью процесса вспенивания, который полностью не содержит хлорфторуглеродов, при котором блокировка подачи инертного газа в работу вспенивающей машины становится возможной без использования обычного пенного насоса с использованием сжатого или сжиженного инертный газ в качестве пенообразователя в качестве заменителя хлорфторуглерода и с использованием оборудования, соответствующего Закону о безопасности газов под высоким давлением.
Авторы настоящего изобретения исследовали устройство для производства твердого пенополиуретана посредством процесса вспенивания, чтобы решить обычные проблемы, описанные выше. В результате они обнаружили, что цель может быть достигнута с помощью следующего метода, и завершили настоящее изобретение.
То есть, чтобы решить вышеупомянутые проблемы, настоящее изобретение относится к устройству для производства твердого пенополиуретана с помощью процесса вспенивания, содержащему средство подачи пенообразователя, которое количественно подает в качестве пенообразователя сжатый инертный газ. до заданного давления или сжиженный и
средство вспенивания, которое выводит твердый пенополиуретан, полученный путем образования вспенивающейся полиольной композиции путем смешивания инертного газа и полиольной композиции, а затем путем смешивания вспенивающейся полиольной композиции с полиизоцианатным компонентом, при этом вспенивание средство подачи агента имеет редукционный клапан, который снижает и регулирует давление инертного газа, и игольчатый клапан, который регулирует расход инертного газа, средство вспенивания имеет цилиндр сжатия для сжатия и подачи полиольной композиции, регулирование средство, регулирующее подачу инертного газа в средство вспенивания, обеспечивается между средством вспенивания и Средство подачи масляного агента, и средство управления, которое управляет средством регулирования, определяя работу цилиндра сжатия, соединено со средством регулирования.
Когда твердый пенополиуретан выходит из вспенивающего средства, сначала получают вспенивающуюся полиольную композицию путем смешивания инертного газа в качестве вспенивающего агента и полиольной композиции. В это время композиция полиола прессуется и подается. Однако, когда игольчатый клапан установлен в нормально открытое состояние, давление газа инертного газа (пенообразователя) становится больше, чем давление жидкости в полиольной композиции. По этой причине инертный газ и композиция полиола смешиваются путем введения инертного газа в композицию полиола.С другой стороны, когда твердый пенополиуретан не выпускается, давление жидкости в полиольной композиции становится больше, чем давление газа инертного газа, и, следовательно, инертный газ не может быть введен в полиольную композицию, и смешивание инертный газ и композиция полиола прекращают. То есть блокирование средств подачи пенообразователя к средствам вспенивания становится возможным за счет установки игольчатого клапана в нормально открытое состояние.
Однако с такой системой блокировки, даже когда вспенивающее средство останавливает выпуск твердого пенополиуретана, давление жидкости в полиольной композиции не мгновенно становится больше, чем давление газа инертного газа, а постепенно увеличивается.Из-за этого инертный газ непрерывно вводится в полиольную композицию до тех пор, пока давление жидкости в полиольной композиции не станет больше, чем давление газа инертного газа, даже после прекращения выпуска, и не будет подаваться избыточное количество инертного газа. В результате возникает колебание в соотношении смеси инертного газа и полиольной композиции.
В этой конфигурации цилиндр сжатия сжимает и подает полиольную композицию, и он работает, когда твердый пенополиуретан выходит из вспенивающего средства.С другой стороны, средство управления определяет рабочее состояние цилиндра сжатия и регулирует подачу инертного газа в средство подачи пенообразователя. При этом, когда вспенивающее средство останавливает выпуск твердой полиуретановой пены, подача инертного газа может быть мгновенно прекращена. Даже когда твердый пенополиуретан выгружается, количество подаваемого инертного газа можно регулировать в зависимости от давления жидкости в полиольной композиции, и, следовательно, может быть достигнута стабилизация скорости потока.То есть при такой конфигурации становится возможным подавать инертный газ к пенообразующему средству своевременно за счет блокировки работы вспенивающего средства с подачей инертного газа с помощью средства подачи пенообразователя.
В аппарате для производства твердой полиуретановой пены с помощью процесса вспенивания, имеющего эту конфигурацию, инертный газ подается при более низком давлении, чем на стороне входа, с использованием редукционного клапана. Кроме того, поскольку скорость потока инертного газа регулируется с помощью игольчатого клапана, становится возможным количественно подавать инертный газ в газовом состоянии без пульсации.То есть, поскольку сжатый инертный газ количественно подается без пульсации, стабильное пенообразование становится возможным на месте сразу после начала нанесения, и может быть получена хорошая применимость.
В этой конфигурации сжатый или сжиженный инертный газ используется в качестве пенообразователя, и быстрое объемное расширение не сопровождается, когда инертный газ контактирует и смешивается с композицией полиола, когда в качестве пенообразователя используется жидкий диоксид углерода. .Следовательно, вспенивающаяся полиольная композиция выходит из вспенивающего средства, поведение внутри сохраняется от нестабильного, и эффективность перемешивания при перемешивании вспенивающейся полиольной композиции и полиизоцианатного компонента может быть значительно улучшена. В результате температура жидкости вспенивающейся полиольной композиции также может поддерживаться низкой, и может быть достигнуто снижение внутренней температуры тепловыделения при вспенивании твердого пенополиуретана.
В вышеописанной конфигурации средство управления может иметь секвенсор, а средство регулирования имеет открывающий и закрывающий клапан, открывающий и закрывающий клапан управляется так, чтобы он находился в открытом состоянии, когда средство вспенивания выпускает твердый пенополиуретан. и цилиндр сжатия работает, а открывающий и закрывающий клапан управляется так, чтобы он находился в закрытом состоянии, когда вспенивающее средство не выпускает твердый пенополиуретан и цилиндр сжатия находится в состоянии покоя.
В описанной выше конфигурации предпочтительно, чтобы средство управления имело лазерный датчик, который определяет рабочее положение цилиндра сжатия.
РИС. 1 представляет собой схематический чертеж, показывающий предпочтительный вариант осуществления устройства для производства твердого пенополиуретана в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
РИС. 2 представляет собой схематический чертеж, показывающий предпочтительный вариант средства подачи пенообразователя инертного газа в устройстве для производства твердого пенополиуретана.
РИС. 3 представляет собой схематический чертеж, показывающий предпочтительный вариант пенообразователя в устройстве для производства твердого пенополиуретана.
РИС. 4 ( a ) представляет собой пояснительный чертеж, показывающий состояние вблизи компрессионного цилиндра в вспенивающей машине 13 , а фиг. 4 ( b ) — контурный чертеж, схематически показывающий пластину, прикрепленную к цилиндру сжатия.
ОБЪЯСНЕНИЯ К НОМЕРАМ ИНФОРМАЦИИ | |
11 | ПЕНА ДЛЯ ПОДАЧИ ПЕНОМАТЕРА УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ПЕНОПЕРЕДАЧИВАЮЩЕГО СРЕДСТВА 1327 9027 9027 9027 9027 9027 907 907 9027 907 907 907 907 907 907 |
14 | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СОСТАВА ПОЛИОЛА |
15 | СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ |
16 | СРЕДСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ |
9028 9027 9027 9027 9027 9027 9027 | ПЕРВЫЙ ИГОЛЬЧАТЫЙ КЛАПАН |
20 | ВТОРОЙ ИГОЛЬЧАТЫЙ КЛАПАН |
21 | КЛАПАН |
22 | 907 9028 9028 9028 9028 9027 9027 ДАВЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЕ-РЕДУКТОР 9027 9027 9027 9027 9027 ДАВЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЕ-90725 | ЛАЗЕРНЫЙ ДАТЧИК |
26 | ТРУБА |
27 | ТРУБКА |
28 | ЗАПОРНЫЙ КЛАПАН 907 907 297 907 9027 9027 907 ЦИЛИНДР КОМПРЕССИИ |
31 | СОСТАВ ПОЛИОЛА |
32 | КЛАПАН ПОДДЕРЖАНИЯ ДАВЛЕНИЯ |
33 | КЛАПАН БЕЗОПАСНОСТИ 907 907 907 907 907 907 907 907 9027 907 907 907 ТРУБА |
36 | ПЛАСТИНА |
37 | УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ |
39 | ТРУБКА |
907 907 907 907 907 907 907 907 | УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ |
Будет объяснено устройство для производства жесткого пенополиуретана по настоящему изобретению. Это описано ниже на примере газообразного диоксида углерода в качестве инертного газа. ИНЖИР. 1 представляет собой схематический чертеж, показывающий предпочтительный вариант осуществления устройства для производства твердого пенополиуретана согласно настоящему варианту осуществления. ИНЖИР. 2 представляет собой схематический чертеж, показывающий предпочтительный вариант средства подачи пенообразователя инертного газа в устройстве для производства твердого пенополиуретана. ИНЖИР. 3 представляет собой схематический чертеж, показывающий предпочтительный вариант вспенивающего средства в устройстве для производства твердого пенополиуретана.
Сначала, как показано на фиг. 1, производственная установка согласно настоящему варианту осуществления оснащена по меньшей мере устройством подачи пенообразователя (средством подачи пенообразователя) 11 , которое количественно подает инертный газ в качестве пенообразователя, пенообразователем (средством пенообразования) 13 который выпускает твердый пенополиуретан, средство управления 15 , которое регулирует подачу инертного газа в пенообразователь 13 , и средство регулирования 16 , которое регулирует подачу пенообразователя.
Как показано на фиг. 2 ( a ), устройство подачи пенообразователя 11 оснащено баллоном 12 , в котором хранится сжиженный диоксид углерода, редукционным клапаном 22 , который снижает и регулирует давление инертного газа, и первый игольчатый клапан 19, , который регулирует расход инертного газа. Сифонная трубка, ведущая к жидкой фазе, в цилиндре 12 не предусмотрена, и из газовой фазы отбирается только газообразный диоксид углерода.Газообразный диоксид углерода подается из баллона 12 через клапан 21 и трубу 23 в редукционный клапан 22 , который снижает давление газообразного диоксида углерода. Редукционный клапан 22 снижает и регулирует давление на стороне выхода газообразного диоксида углерода в диапазоне от 5,5 до 6 МПа, когда давление на стороне входа составляет от 6 до 6,5 МПа. Первый игольчатый клапан , 19, имеет функцию регулирования расхода газообразного диоксида углерода до заданного расхода. Клапан поддержания давления 32 , который регулирует давление газообразного диоксида углерода до постоянного давления в диапазоне от 6 до 6,5 МПа, и расходомер 24 для газа высокого давления, который измеряет скорость потока газообразного диоксида углерода. своевременно обеспечиваются между редукционным клапаном 22 и первым игольчатым клапаном 19 . Запорный клапан 28 , который обеспечивает своевременную подачу газообразного диоксида углерода, и обратный клапан 29 , предотвращающий обратный поток газообразного диоксида углерода, расположены последовательно на стороне выхода первого игольчатого клапана 19 .В этой конфигурации газообразный диоксид углерода может подаваться количественно в непульсирующем состоянии. Газообразный диоксид углерода предпочтительно нагревают от редукционного клапана 22 с запорным клапаном 28 , так что он не разжижает, а температура предпочтительно устанавливается в диапазоне описано ниже. Пример отсечного клапана 28 включает в себя электромагнитный клапан, который позволяет открытие и закрытие клапана электрически. Используя такой электромагнитный клапан, открытие и закрытие отсечного клапана 28 может быть осуществлено своевременно, будучи блокированы на открытие и закрытие из пушки устройства впрыска или распылительного устройства, например.
Расходомер 24 конкретно не ограничен, и примеры, которые могут быть использованы, включают в себя термомассовый расходомер с перепускным капиллярным нагревом. В массовом тепловом расходомере предусмотрены канал для потока газа, по которому протекает газообразный диоксид углерода, и капиллярная трубка в качестве обходного пути для потока, ответвляющегося от основного пути потока. Терморезисторы предусмотрены на стороне входа и стороны выхода капиллярной трубки. Изменение значения сопротивления, возникающего, когда газообразный диоксид углерода течет в капиллярную трубку в состоянии, когда терморезисторы нагреваются, в то время как электрический ток отводится мостовой схемой в части схемы управления для приведения в действие и управления первой иглой клапан 19 . Затем общий расход определяется по коэффициенту деления потока капиллярной трубки и основного пути потока на основе электрического сигнала, который выводится через схему усилителя. Путем сравнения этого обнаруженного значения с заданным сигналом от задающего устройства, в котором значение расхода устанавливается заранее в схеме управления сравнением, открытие первого игольчатого клапана 19 приводится в действие и регулируется таким образом, что газообразный диоксид углерода на установить значение расхода потоков в основном проточном тракте.
Трубку между редукционным клапаном 22 и клапаном удержания давления 32 можно заменить U-образной трубкой 35 .U-образная труба 35 может предотвратить попадание сжиженного диоксида углерода в клапан поддержания давления 32 , когда газообразный диоксид углерода адиабатически расширяется и сжижается в результате снижения давления газообразного диоксида углерода с уменьшением давления. клапан 22
Углекислый газ, выпускаемый из устройства подачи пенообразователя 11 , полностью испаряется в трубе 27 и отправляется в газообразном состоянии (не в каком-либо сверхкритическом состоянии, а в подкритическом состояние, или жидкое состояние). Средство регулирования , 16, , которое регулирует подачу газообразного диоксида углерода в средство вспенивания, предусмотрено в трубе 27 . Средство регулирования , 16, имеет конфигурацию, в которой последовательно предусмотрены предохранительный клапан 33 , электромагнитный клапан 17 в качестве открывающего и закрывающего клапана, второй игольчатый клапан 20 и обратный клапан 34 . В трубе 27 охлаждение не производится.
Как показано на фиг.3, вспенивающая машина , 13, оснащена устройством для хранения полиольной композиции 14 и устройством для хранения полиизоцианата 41 , в котором хранится полиизоцианатный компонент. Газообразный диоксид углерода, количественно подаваемый из устройства подачи пенообразователя 11 по трубе 27 , смешивается с полиольной композицией 31 в пенообразователе 13 . На фиг. 3, газообразный диоксид углерода выполнен с возможностью смешивания с полиольной композицией 31, путем переключения его пути потока в точке P с помощью трехходового крана.
В настоящем изобретении средство управления 15 , показанное на фиг. 1, предусмотрена так, чтобы подача газообразного диоксида углерода могла выполняться своевременно за счет блокировки работы вспенивающей машины 13 . Средство управления 15, управляет операцией открытия и закрытия электромагнитного клапана 17 .
Средство управления 15 оборудовано секвенсором 18 , который непосредственно управляет операциями открытия и закрытия электромагнитного клапана 17 и лазерным датчиком 25 , который определяет работу компрессионного цилиндра, предусмотренного при вспенивании. машина 13 .Секвенсор 18, переводит электромагнитный клапан 17, в открытое состояние, когда лазерный датчик 25 обнаруживает работу цилиндра сжатия. Когда обнаруживается, что цилиндр сжатия 33 находится в состоянии покоя, устройство управления последовательностью 18 переводит электромагнитный клапан 17 в закрытое состояние.
Конфигурация около компрессионного цилиндра в вспенивающей машине 13 показана на фиг. 4 ( a ).Цилиндр сжатия 33 , показанный на ФИГ. 4 ( a ) предназначен для прессования и подачи полиольной композиции. Пластина 36, предусмотрена в цилиндре сжатия 33 , так что пластина 36 становится параллельной направлению движения цилиндра сжатия 33 . Как показано на фиг. 4 ( b ) черные линии представлены на поверхности лазерного датчика 25 со стороны пластины 36 на белом фоне с равными интервалами, как показано на фиг.4 ( б ). Расстояние между черными линиями особо не ограничивается и предпочтительно составляет, например, от 2 до 6 мм. Длина L пластины , 36, особо не ограничивается и может быть установлена, например, равной 300 мм. Расстояние d между цилиндром сжатия 33 и пластиной 36 особо не ограничивается и может быть установлено, например, равным 50 мм. Расстояние D между лазерным датчиком 25 и пластиной 36 особо не ограничивается, и его можно установить, например, на 10 мм.
Обнаружение работы цилиндра сжатия 33 лазерным датчиком 25 происходит следующим образом. То есть, когда вспенивающая машина 13 выгружает твердый пенополиуретан, полиольная композиция 31 подается из устройства хранения полиольной композиции 14 для смешивания полиольной композиции 31 с инертным газом, который является вспенивающим. агент. В это время, поскольку композиция полиола , 31, сжимается до заданного давления и подается, цилиндр сжатия , 33, выполняет возвратно-поступательное движение в направлении влево-вправо, показанном стрелкой на фиг.4 ( a ). За счет блокировки с возвратно-поступательным движением цилиндра 33 сжатия пластина 36 , прикрепленная к цилиндру 33 , также выполняет возвратно-поступательное движение в направлении влево-вправо, показанном стрелкой. В это время поверхность пластины , 36, облучается лазерным лучом от лазерного датчика 25 , обнаруживается изменение в количестве принятого лазерного луча, отраженного пластиной 36 . Изменение количества принятого лазерного луча происходит из-за пластины , 36, , на которой с равными интервалами нанесены черные линии, совершающей возвратно-поступательное движение в направлении влево-вправо.
Когда электромагнитный клапан 17 находится в открытом состоянии и газообразный диоксид углерода подается в пенообразователь 13 по трубе 26 A, газообразный диоксид углерода и композиция полиола 31 смешиваются при соединение A для образования пенообразующей полиольной композиции, и пенообразующая полиольная композиция, которая проходит через устройство регулирования температуры 37 и температура которой регулируется до заданной температуры, направляется в устройство для впрыска (или распылительное устройство) по трубе 39 .Смесительное устройство, такое как статический смеситель, может быть предусмотрено в положении ниже по потоку от разветвления A.
Когда используется труба 26, B, газообразный диоксид углерода и композиция полиола 31 смешиваются в месте соединения B с производят пенополиоловый состав. В этом случае после того, как композиция полиола 31 проходит через устройство регулирования температуры 37 и температура которого регулируется до заданной температуры, композиция полиола 31 смешивается с диоксидом углерода на стыке B с образованием вспенивающегося полиола. состав, и его отправляют в устройство для инъекций и т. д.через трубу 39 . Твердый пенополиуретан путем вспенивания образуется путем выпуска и смешивания пенообразующей полиольной композиции, подаваемой по трубе , 39, , с полиизоцианатным компонентом с помощью устройства для впрыска и т.д. и распыления смеси на основу.
Композицию вспенивающегося полиола перед смешиванием с полиизоцианатным компонентом нагревают, и ее температуру доводят до заданной температуры. Нагревание может быть выполнено для полиольной композиции 31 перед смешиванием с диоксидом углерода, например, в положении B, или может быть выполнено в положении A в состоянии пенящейся полиольной композиции, смешанной с диоксидом углерода. Более предпочтительно нагревать вспенивающуюся полиольную композицию, смешанную с диоксидом углерода в положении А, с точки зрения того, что стабильность во время вспенивания распылением является превосходной. Температура пенящейся полиольной композиции предпочтительно составляет от 30 ° C или более до 50 ° C или менее.
Давление наполнения сжиженным диоксидом углерода в газовом баллоне 12 предпочтительно составляет от 4 до 6 МПа. Температура сжиженного диоксида углерода в газовом баллоне 12 предпочтительно составляет от 6 до 22 ° C.
Давление углекислого газа из клапана 21 газового баллона 12 к запорным клапаном 28 хорошо до тех пор, как состояние газа сохраняется. Учитывая давление наполнения газового баллона 12 , давление газообразного диоксида углерода составляет предпочтительно от 4 до 7 МПа, а более предпочтительно от 4,5 до 6,5 МПа. Температура нагрева от редукционного клапана 22 с запорным клапаном 28 , предпочтительно, от 20 до 45 ° Си более предпочтительно от 30 до 40 ° C.
Давление газообразного диоксида углерода в трубе 27 предпочтительно составляет от 3 до 5 МПа, а более предпочтительно от 3,5 до 4,5 МПа, как описано выше. Температура — это температура, при которой газ полностью испаряется, и ее регулируют в зависимости от давления. Тем не менее, предпочтительно от 14 до 30 ° С, а более предпочтительно от 20 до 30 ° С Давление и температура газообразного диоксида углерода в трубе 27 от запорного клапана 28 до соединения А установлены таким образом, чтобы в пенообразующей полиольной композиции образовывались мелкие пузырьки газа двуокиси углерода.Пример отсечного клапана, который может быть использован включает в себя электромагнитный клапан, изготовленный Keihin Co., Ltd.
Температуры полиизоцианатного компонента регулируется до заданной температуры посредством регулирования температуры устройства 43 , и полиизоцианата Компонент подается по патрубку 42 . Смешивание пенообразующей полиольной композиции и полиизоцианатного компонента предпочтительно проводят, в частности, перемешиванием с выпуском среднего давления (примерно от 5 до 7 МПа), например, при вспенивании на месте. Примеры перемешивания с перемешиванием включают перемешивание с перемешиванием по спирали и перемешивание с перемешиванием с помощью стержня. Во время производства жесткого пенополиуретана с помощью устройства по настоящему изобретению заводское производство и вспенивание на месте можно выполнять с использованием вспенивающего устройства среднего давления и т. Д.
Плотность жесткого пенополиуретана или пенополиизоцианурата (как изоляционного материала), полученного способом производства настоящего изобретения, составляет предпочтительно от 50 до 110 кг / м 3 , а более предпочтительно от 55 до 90 кг / м 3 .Количество диоксида углерода, подаваемого для достижения такой плотности, составляет предпочтительно от 0,3 до 1,5% по весу, а более предпочтительно от 0,5 до 1,0% по весу в композиции вспениваемого исходного раствора (вспениваемая полиоловая композиция + полиизоцианатный компонент).
В настоящем изобретении в качестве инертного газа (газа), используемого в качестве пенообразователя, используется инертный газ, сжатый до заданного давления, или такое, при котором сжиженный инертный газ становится газообразным. Примеры инертного газа, сжатого до заданного давления, включают азот и инертный газ.Пример того, что сжиженный инертный газ становится газообразным, включает газообразный диоксид углерода. Примеры инертного газа — гелий, неон, аргон, криптон, ксенон и радон. Каждый приведенный в качестве примера инертный газ можно использовать отдельно или в смеси из двух или более из них. Среди инертных газов, приведенных выше в качестве примеров, газообразный диоксид углерода является предпочтительным с точки зрения того, что теплопроводность относительно низкая и простое обращение с ним. Хлорфторуглероды исключены из инертного газа настоящего изобретения.Способ получения твердого пенополиуретана по настоящему изобретению дает возможность нехлорфторуглерода и вспенивания.
Давление инертного газа предпочтительно составляет от 4 до 6,5 МПа непосредственно перед смешиванием с композицией полиола, когда давление жидкости композиции полиола составляет от 3,5 до 6 МПа. За счет создания давления 6,5 МПа или менее предотвращается слишком большая мощность выпуска вспенивающейся полиольной композиции из шланга и может быть обеспечена хорошая обрабатываемость. С другой стороны, создавая давление инертного газа 4 МПа или более, можно предотвратить ухудшение перемешивающих свойств и можно поддерживать нормальное пенообразование.
Скорость потока инертного газа предпочтительно составляет от 20 до 70 г / мин и более предпочтительно от 30 до 50 г / мин непосредственно перед смешиванием с композицией полиола, когда, например, инертным газом является CO 2 . Когда скорость потока инертного газа меньше 20 г / мин, достаточное пенообразование невозможно, и, следовательно, невозможно получить хорошее вспенивающееся тело. С другой стороны, когда она превышает 70 г / мин, это нежелательно, поскольку плотность пены уменьшается и влияет на физические свойства пены.Расход инертного газа соответствует случаю, когда расход полиольной композиции составляет от 2 до 4 кг / мин (от 1 до 1,75 мас.% / Мас.% Полиола).
В качестве пенообразователя вместе с газом предпочтительно использовать воду. Количество используемой воды особо не ограничивается. Однако предпочтительно от 0,5 до 3,5 частей по массе и более предпочтительно от 1 до 2,5 частей по массе на 100 частей по массе полиольной композиции. Когда количество используемой воды составляет менее 0,5 части по массе, количество получаемого диоксида углерода, образующегося в результате реакции с полиизоцианатным компонентом, становится небольшим, и есть случай, когда вес полученной вспенивающейся синтетической смолы не может быть уменьшен.С другой стороны, когда количество используемой воды превышает 3,5 части по массе, количество газа CO 2 , образующегося в результате реакции из-за смешивания с композицией полиола, становится большим, и есть случай, когда чрезмерное уменьшение происходят плотность и ухудшение прочностных характеристик физических свойств пенополиуретана.
Полиольная композиция, используемая в настоящем изобретении, содержит соединение полиола, катализатор и стабилизатор пены и содержит добавки, известные в области пенополиуретана, такие как сшивающий агент и антипирен, в зависимости от необходимости. Композиция вспенивающегося полиола образуется путем смешивания сжатого инертного газа, то есть вспенивающего агента, с композицией полиола.
Температура жидкости в полиольной композиции при контакте с инертным газом составляет предпочтительно от 30 до 50 ° C, а более предпочтительно от 35 до 40 ° C. Когда она превышает 50 ° C, температура внутреннего тепловыделения увеличивается, и случай, когда горит жесткий пенополиуретан. Когда температура жидкости ниже 30 ° C, есть случай, когда применимость становится неудовлетворительной из-за чрезмерной задержки скорости вспенивания (реакционной способности), снижения эффективности перемешивания, вызванного увеличением вязкости основного раствора и т. Д. .Устанавливая температуру жидкости от 30 до 40 ° C, внутреннюю температуру тепловыделения при вспенивании жесткого полиуретана можно снизить на 15-20 ° C.
Можно использовать полиольное соединение, такое как известные полиэфирполиолы и сложные полиэфирполиолы. без ограничения в качестве полиольного соединения для жесткого пенополиуретана или пенополиуретана изоцианурат. Алифатический простой полиэфирполиол, алифатический аминополиол, ароматический аминополиол, ароматический простой полиэфирполиол и т.д. известны и могут использоваться в качестве соединения простого полиэфирполиола.Полиольное соединение можно использовать отдельно, или два или более из них могут использоваться вместе. Соединения полиола, используемые вместе, могут быть соединениями полиола, полученными с использованием одного инициатора, или соединениями, полученными смешиванием инициаторов.
Алифатический простой полиэфирполиол представляет собой соединение полиола, полученное присоединением с раскрытием цикла по меньшей мере одного из оксида этилена и оксида пропилена по меньшей мере к одному низкомолекулярному многоатомному спирту, выбранному из гликолей, таких как этиленгликоль и 1,4-бутандиол, триолов, таких как такие как триметилолпропан и глицерин, тетрафункциональные спирты, такие как пентаэритрит, и многофункциональные спирты, которые являются пентафункциональными или более, такими как сорбит и сахароза, в качестве инициатора.
Гидроксильное число алифатического простого полиэфирполиола предпочтительно составляет от 50 до 600 мг КОН / г для дифункциональных и трифункциональных полиольных соединений, и предпочтительно от 300 до 600 мг КОН / г для тетрафункциональных или более полиольных соединений.
Примерами алифатических аминополиолов являются полиолы алкилендиаминового типа и полиолы алканоламинового типа. Эти полиоловые соединения представляют собой многофункциональное полиольное соединение, имеющее концевую гидроксигруппу, полученное добавлением с раскрытием цикла по меньшей мере одного циклического простого эфира, такого как оксид этилена и оксид пропилена, с использованием алкилендиамина или алканоламина в качестве инициатора.В качестве алкилендиамина можно использовать известное соединение без ограничения. В частности, можно предпочтительно использовать алкилендиамин, содержащий от 2 до 8 атомов углерода, такой как этилендиамин, пропилендиамин, бутилендиамин, гексаметилендиамин и неопентилдиамин. Среди них более предпочтительно использовать алкилендиамин, имеющий небольшое количество атомов углерода, и, в частности, предпочтительно использовать соединение полиола, полученное с использованием этилендимаина или пропилендиамина в качестве инициатора. Примерами алканоламина являются моноэтаноламин, диэтаноламин и триэтаноламин.Количество функциональных групп полиольного соединения, полученного с использованием алкиленамина в качестве инициатора, равно 4, количество функциональных групп полиольного соединения, полученного с использованием алканоламина в качестве инициатора, равно 3, и количество функциональных групп для их смеси составляет от 3 до 4. Гидроксильное число алифатического аминополиола предпочтительно составляет от 300 до 600 мг КОН / г.
Ароматический простой полиэфирполиол получают тем же способом, что и описанный выше алифатический простой полиэфирполиол, с использованием ароматического соединения, такого как гидрохинон, бисфенол А и ксилиленгликоль, в качестве инициатора. Гидрокси-число ароматического простого полиэфирполиола предпочтительно составляет от 300 до 600 мг КОН / г.
Ароматический аминополиол представляет собой многофункциональное соединение простого полиэфирполиола, имеющее концевую гидроксигруппу, полученное добавлением с раскрытием цикла по меньшей мере одного циклического простого эфира, такого как оксид этилена и оксид пропилена, с использованием ароматического диамина в качестве инициатора. Известный ароматический диамин можно использовать в качестве инициатора без ограничений. Конкретные примеры включают 2,4-толуолдиамин, 2,6-толуолдиамин, диэтилтолуендиамин, 4,4′-диаминодифенилметан, п-фенилендиамин, о-фенилендиамин и нафталиндиамин.Среди них особенно предпочтительно использовать толуендиамин (2,4-толуендиамин, 2,6-толуендиамин или их смесь) с точки зрения того, что такие характеристики, как теплоизоляционные свойства и прочность полученного жесткого пенополиуретана являются превосходными. Число функциональных групп ароматического аминополиола составляет 4, а гидроксильное число предпочтительно составляет от 300 до 600 мг КОН / г.
Полиол сложный полиэфир состоит из гликоля и ароматической дикарбоновой кислоты. Примерами гликоля являются этиленгликоль, 1,2- или 1,3-пропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, неопентилгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль и полиоксиэтиленгликоль, имеющие среднюю молекулярную массу От 150 до 500.Примеры ароматической дикарбоновой кислоты включают терефталевую кислоту, изофталевую кислоту, октофталевую кислоту и нафталиндикарбоновую кислоту. Такие сложноэфирные полиолы могут быть получены тем же способом, что и обычно используемые сложноэфирные полиолы, состоящие из ароматической дикарбоновой кислоты и этиленгликоля или диэтиленгликоля.
В зависимости от необходимости, низкомолекулярные многоатомные спирты, используемые в области техники полиуретана, могут быть использованы в качестве сшивающего агента, который составляет полиольную композицию для твердого пенополиуретана настоящего изобретения.Конкретные примеры включают триметилолпропан, глицерин, пентаэритритол и триэтаноламин.
При производстве твердого пенополиуретана по настоящему изобретению могут быть использованы катализаторы, антипирены, красители, антиоксиданты и тому подобное, известные специалисту в данной области техники, помимо вышеописанных компонентов.
В качестве катализатора предпочтительно используют третичные амины, такие как N-алкилполиалкиленполиамины, диазабициклоундецен (DBU), N, N-диметилциклогексиламин (Polycat-8), триэтилендиамин и N-метилморфолин, а также производное имидазола.Также предпочтительно используется катализатор, который образует изоциануратную связь, которая способствует улучшению огнестойкости в структуре молекулы полиуретана, и примерами являются катализатор на основе соли щелочного металла жирной кислоты, такой как ацетат калия и октилат калия, и катализатор на основе соли четвертичного аммония.
В настоящем изобретении добавление антипирена также является предпочтительным вариантом, и примерами предпочтительного антипирена являются органофосфаты. Органофосфаты являются предпочтительной добавкой, поскольку они действуют как пластификатор и, следовательно, улучшают хрупкость твердого пенополиуретана.Они также уменьшают вязкость полиольной композиции. Галогенированный алкиловый эфир фосфорной кислоты, алкилфосфат, арилфосфат, фосфонат и т.п. можно использовать в качестве таких органофосфатов.
<Примеры производства жесткого пенополиуретана>
Жесткий пенополиуретан путем вспенивания был произведен методом вспенивания на месте с использованием имеющегося на рынке твердого пенополиуретанового раствора, имеющегося в продаже (Софран-Р, полиол 182-100LC1, и изоцианат S-220NC производства Toyo Tire and Rubber Co., Ltd.) и использование устройства для производства твердого пенополиуретана способом вспенивания, показанного на фиг. 1-4. Температуры вспенивающейся полиольной композиции и полиизоцианатного компонента регулировали так, чтобы они были одинаковыми. Затвердевание газообразного диоксида углерода была предотвращена путем нагрева от редукционного клапана 22 с запорным клапаном 28 в пенообразователь подающее устройство 11 до приблизительно от 30 до 40 ° С Температура CO 2 газ в Таблице 1 представляет собой температуру на выходе из устройства подачи пенообразователя 11 . Расход газа CO 2 — это величина, измеренная расходомером 24 . Давление газа CO 2 является величиной непосредственно перед смешиванием с полиольной композицией. Положение смешивания газообразного диоксида углерода и полиольной композиции было установлено в положение A.
В сравнительном примере 1 производственное устройство, в котором устройство подачи пенообразователя 11 напрямую соединено с пенообразователем 13 посредством труба 27 не использовалась ни с использованием средства регулирования , 16 , ни средства управления 15 , показанного на фиг.1. Игольчатый клапан был установлен в нормально открытое состояние, и блокировка устройства подачи пенообразователя в пенообразователь достигалась разностью давлений между давлением жидкости в полиольной композиции и давлением газа газообразного диоксида углерода. Температура газа CO 2 в таблице 1 представляет собой температуру на выходе непульсирующего насоса постоянного потока. Расход газа CO 2 является значением сразу после того, как газ проходит через непульсирующий насос постоянного потока.Давление газа CO 2 является величиной непосредственно перед смешиванием с полиольной композицией. Положение смешивания диоксида углерода и композиции полиола было установлено в положение A.
<Оценка>
(Прочность на сжатие)
Измерено в соответствии с JIS K 7220.
(Применимость)
Предопределено нанесение может быть выполнено или нет, при инъекционном вспенивании с самого начала нанесения визуально оценивалась.
<Результат оценки>
Условия эксперимента и результат оценки показаны в Таблице 1. Исходя из этого результата оценки, в соответствии со способом вспенивания впрыском по настоящему изобретению, полная блокировка может быть достигнута путем управления секвенсором пенообразователя устройство подачи с пенообразователем, и подача газообразного диоксида углерода может выполняться своевременно в соответствии с колебаниями давления жидкости в полиольной композиции. В результате становится возможной стабильная подача газообразного диоксида углерода, неравномерность соотношения смешивания с полиольной композицией может быть уменьшена, и может быть сформирован изоляционный слой из твердого пенополиуретана с заданными характеристиками с хорошей применимостью.Напротив, в сравнительном примере, в котором взаимная блокировка устройства подачи пенообразователя с пенообразователем была достигнута за счет разницы давлений между давлением жидкости полиольной композиции и давлением газа газообразного диоксида углерода, газообразного диоксида углерода непрерывно вводили в композицию полиола в течение примерно 5 секунд даже после остановки вспенивающей машины. В результате возникла неравномерность соотношения смешивания с полиольной композицией, и применимость ухудшилась.