Vyvažovacie teleso a spôsob jeho výroby

Číslo patentu: 288332

Dátum: 04.01.2016

Autori: Dzurenda Štefan, Manduľák Ján

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Opisuje sa vyvažovacie teleso zo železnorudného koncentrátu s obsahom Fe vyšším ako 64 % hmotn., ktoré sa kompaktuje alebo je k nemu pridaná spojovacia matrica vo forme živice. Následne je koncentrát vystavený požadovanému tlaku a teplote. Ďalej je možné použiť metódy fluidného, elektrostatického alebo elektrokinetického nanášania materiálu na báze polyetylénu alebo iného typu polyolefínu, čím vznikne na telese súvislé puzdro. Uvedené spôsoby výroby sa dajú navzájom kombinovať. Vyvažovacie teleso sa používa na agregáty automatických práčok, ale aj pre stroje a zariadenia, kde je potrebné tlmenie nežiaduceho kmitania, prípadne posunutia ťažiska.

Text

Pozerať všetko

Dátum podania prihlášky 30. 6. 2010 Číslo prioritnej prihláškyDátum podania prioritnej prihlášky Krajina alebo regionálnaDátum zverejnenia prihlášky 4. 1. 2012 Vestník ÚPV SR č. 1/2012ÚRAD patentu verejnosti 4. 1. 2016 PRIEMYSELNÉHO Číslo pôvodnej prihlášky VLASTNICTVA V prípade vylúčenej prihlášky SLOVENSKEJ REPUBLIKYČíslo pôvodnej prihlášky úžitkového vzoru v prípade odbočeniaČíslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo podania európskej patentovej prihlášky(54) Názov Vyvažovacie teleso a spôsob jeho výrobyOpisuje sa Vyvažovacie teleso zo Železnorudného koncentrátu s obsahom Fe vyšším ako 64 hmotu., ktoré sa kompaktuje alebo je k nemu pridaná spojovacia matrica vo forme živice. Následne je koncentrát vystavený požadovanému tlaku a teplote. Dalej je možné použit metódy fluidného, elektrostatického alebo elektrokinetického nanášania materiálu na báze polyetylénu alebo iného typu polyolefínu, čím vznikne na telese súvislé puzdro. Uvedeně spôsoby výroby sa dajú navzájom kombinovať. Vyvažovacie teleso sa používa na agregáty automatických práčok, ale aj pre stroje a zariadenia, kde je potrebné tlmenie nežiaduceho kmitania, prípadne posunutia ťažiska.Vynález sa týka vyvažovacieho telesa a spôsobu jeho výroby využijúc pri tom železnorudný koncentrát V primárnej forme a technológiu kompaktácie. Vyvažovacie teleso sa používa primárne pre agregáty automatických práčok, ale aj pre stroje a zariadenia, kde je potrebné tlmenie nežiaduceho kmitania, prípadne posunutia ťažiska.Súčasný stav doposiaľ využivaných materiálov na výrobu vyvažovacích telies a závaží V používaných pracích agregátoch bielej techniky tvoria liatinové Vyvažovacie telesá, ktoré sú ideálne na takúto aplikáciu vzhľadom na charakteristickú mernú hmotnosť (7,2 g/cm 3), pevnosť a tvarovú integrálnosť v kontexte dizajnu pracieho agregátu. Nevýhody tohto riešenia spočívajú predovšetkým vo vysokej náročnosti zhotovenia,nákladov na odlievanie a v špecifických prípadoch nemožnosti dosiahnutia požadovanej tolerancie presnosti bez dodatočného obrábania. V súhrne ich vysoká cena napriek reálne ideálnemu riešeniu posúva tieto závažia do rninoritného segmentu HIGH-END pracích agregátov.Betónové Vyvažovacie telesá sú vyrábané vibračným spôsobom vo formách s následným vytvrdzovaním. Cenová nenáročnosť ich radí medzi rnajoritné riešenie pre výrobcov bielej techniky, napriek celému radu obmedzení a nevýhod, ako je ich krehkosť, limitná dosiahnuteľná, merná hmotnosť (3,6 g/cm 3), obmedzenia z hľadiska dosiahnuteľnosti tvarov a s tým spojené konštrukčné obmedzenia samotného pracieho agregátu a súvzťažne potrebnej veľkosti zástavbového priestoru. V súčasnosti existujú snahy o zvyšovanie mernej hmotnosti betónových zmesí, a to pridávanim okují z procesu spracovania ocele. Tieto aktivity však majú za následok znižovanie pevnosti a pružnosti závažia.Existujú opísané možnosti riešiť výrobu vyvažovacích telies v rámci termoplastického, resp. termosetického procesu, kedy dochádza k vytvrdzovaniu spojovacej matrice priamo vo forme, kde je dielec formovaný. Tento proces má však dve základne obmedzenia vzhľadom na využitie v oblasti vyvažovacích telies, a to dosiahnuteľný tlak kompresie (merná hmotnosť) a čas potrebný na reakciu termosetu, vytvrdzovanie. Príkladom je vynález podľa spisu CN 1548615, ktorý sa týka výroby vyvažovacieho telesa vo vnútornom bubne práčky z práškovej zmesi umelej hmoty a železa v istom pomere v závislosti od váhy, ktorá bude vyvažovaná. Vyvažovacie teleso sa vyrába zo zmesi roztavenej umelej hmoty a železného prášku v určitom pomere a prídavku oleja počas tavenia. Prostredníctvom regulovaného pomeru, rovnakého tvaru vyvažovacích telies, ale s rôznou hmotnosťou dochádza k podstatnému skráteniu času výroby.Doteraz sa používajú aj Vyvažovacie telesá na báze dispergovaných kovov, ako sú železo, olovo, meď,zinok, cín alebo zmes týchto kovov, pojených termoplastickými, termosetickými alebo reaktoplastickými materiálmi s presne určenou zrnitosťou dispergovaného kovového materiálu a termoplastickými pojivami ako polyetylén, práškový polypropylén alebo polyvinylchlorid v tekutom stave opísané v úžitkovom vzore číslo 2375. V tomto prípade technológia výroby vyvažovacích telies aj podľa druhu pojiva má obmedzenia. Ak sú ako pojivo použité termoplastické materiály, nastanú obmedzenia z pohľadu dosiahnuteľnej mernej hmotnosti, pretože používaný tlak pri takejto technológii nezabezpečí transformáciu jednotlivých fragmentov dispergovaných kovov. Ak sú ako pojivo použité reaktoplasty alebo termosetické materiály, potom čas potrebný na ich aktiváciu, t. j. vytvrdzovanie, je natoľko dlhý, že samotná aplikácia takéhoto postupu sa stáva neekonomickou. Ďalším faktom je, že bez závislosti na druhu pojiva (termoplast, termoset) je proces výroby v oboch prípadoch založený iba na princípe zhutňovania jednotlivých fragmentov dispergovaných kovov, čo iba zmenší ich vzdialenosť, avšak nedôjde k ich transformácii. Z toho vyplýva, že dosiahnuteľná merná hmotnosť bude nízka, t. j. zrovnateľná so súčasnými betónovými závažiami, alebo v prípade aplikácie čistých dispergovaných kovov merná hmotnosť môže byt vyššia, ale náklady na takýto materiál (čistý dispergovaný kov) sú z pohľadu reálneho využitia ekonomicky nevýhodné.Z hľadiska pnbuznosti procesov doteraz používané technológie môžeme rozdeliť do základných vetiev,ktoré pozostávajú z práškovej metalurgie, injekčného vstrekovania a termoplastického, resp. termosetického procesu.Prášková metalurgia je technológia, ktorá na vstupe využíva vysoko čistý materiál s vopred definovanou disperzitou alebo v prípade kompozitného materiálu viacero materiálov, ale s vysokou čistotou jednotlivých materiálových zložiek na vstupe. Tieto požiadavky však znamenajú vysoké vstupné náklady. Následný proces výroby prostredníctvom práškovej metalurgie zahŕňa kompaktáciu materiálu, čiže jeho lisovanie pri pomerne vysokých tlakoch, aby sa zamedzilo pórovitosti materiálu a takýto výlisok sa následne sintruje, speká pri teplotách blízkym teplotám tavenia sintrovaného materiálu alebo niektorej z jej kompozitných zložiek. Natavením sa materiál stáva kompaktným a vysokopevným. Analogicky však produkty takejto technológie sú relatívne drahé.Injekčné vstrekovanie kovov (MIM - Metal Injection molding) je obdobné spôsobu práškovej metalurgie.Rozdiel je V metóde kompaktácie (stlačovania) materiálu. Obecne má mnohé nedostatky, ako sú Vysoké Vstupné náklady na materiál z pohľadu jeho čistoty, nutnosť použitia lubrikantov V pomere k základnému materiálu na zníženie abrázie a následne aj potreby sintrovania takto vyrobených výliskov.Uvedené nevýhody doterajšieho stavu odstraňuje navrhované riešenie vyvažovacieho telesa podľa Vynálezu, ktoré pozostáva zo železnorudného koncentrátu V primárnej forme s obsahom Fe vyšším ako 64 hmotnostných, pričom hmotnostný podiel železnorudného koncentrátu predstavuje viac ako 90 celkovej hmotnosti vyvažovacieho telesa. Železnorudný koncentrát je V tejto forme bežne komerčne dostupný a tvorí materiálovú Východiskovú bázu Vynálezu.Železnorudný koncentrát vo svojej primárnej forme obsahuje veľa nečistôt, obzvlášť oxidov, ktoré bránia jeho kompaktácii. Vyvažovacie teleso podľa vynálezu, preto pozostáva aj z materiálu, ktorý má oxidy čiastočne redukované formou DRI (Direct Iron Reduction). Efekt redukcie oxidov sa pozitívne prejavuje pri kompaktácii a zvlášť pri dosiahnuteľnej vyššej mernej hmotnosti vyvažovacieho telesa. Tento materiál, spojovacia matrica, pôsobí ako reaktoplast. Spojovacia matrica, ktorá je primiešaná k Železnorudnému koncentrátu pred kompaktáciou, je pridaná k Železnorudnému koncentrátu vo forme epoXidovej živice alebo živice novolakového typu s obsahom maximálne 5 hmotnostných z celkového vstupného materiálu Vyvažovacieho telesa. Výhodne je možné opísané Vyvažovacie teleso zapuzdriť. V takom prípade je na už kompaktované Vyvažovacie teleso fluidne nanesený materiál na báze polyetylénu, vysokohustotného polyetylénu, nízkohustotného polyetylénu alebo iného typu termoplastického polyolefínu Vo vrstve od 0,3 mm do 0,6 mm.Spôsob výroby vyvažovacieho telesa podľa vynálezu, Využíva bežne komerčne dostupný železnorudný koncentrát a prebieha V komprimačnom nástroji, ktorý má podobu budúceho vyvažovacieho telesa, do ktorého je umiestnený železnorudný koncentrát a následne je naň vyvíjaný tlak V rozmedzí od 700 MPa do 1600 MPa na dosiahnutie čo najvyššieho stupňa transformácie železnorudného koncentrátu ako partikulámej látky na látku spojitú. Výsledkom je následne možnosť uvoľnenia kompaktovaného výlisku z komprimačného nástroja hneď po pôsobení komprimačného tlaku Vzhľadom na už dosiahnutú väzbu jednotlivých častíc. Výhodou nového spôsobu podľa vynálezu je, že sa pracovný cyklus Vďaka možnosti okamžite po komprimácii uvoľniť výlisok z komprimačného nástroja zrýchli, V porovnaní s termosetickým procesom, 4- až ló-násobne, keďže výlisok nemusí zotrvávať V nástroji (forme), kde dochádza k reakcii, t. j. vytvrdzovaniu vplyvom tepla.Takto dosiahnutá Väzba medzi časticami je postačujúca na okarr 1 žité uvoľnenie dielca z komprimačného nástroja, ale z dôvodu zlepšenia súdržnosti je možné aplikovať po komprimácii nasledujúce spôsoby výroby vyvažovacieho telesa- pridanie epoXidoVej živice alebo živice novolakového typu s obsahom maximálne 5 hmotnostných celkového vstupného materiálu vyvažovacieho telesa ako spojovacej matrice. Železnorudný koncentrát a pridaná spojovacia matrica sa po komprimácii a uvoľnení z nástroja už mimo nástroja V podobe vyvažovacieho telesa, Vystavia teplote V rozmedzí od 120 °C do 200 °C V závislosti od konkrétne zvoleného typu spojovacej matrice. Aplikácia spojovacej matrice vo forme živíc, ktorá ako reaktoplast po vystavení teplote definovaného rozsahu Vytvrdne a vytvorí pevnú väzbu medzi jednotlivými fragmentmi železnorudného koncentrátu, zabezpečuje homo genitu vyvažovacieho telesa.- zapuzdrenie vyvažovacieho telesa po kompaktácii fluidným, elektrostatickým alebo elektrokinetickým nanesením vrstvy hmbej od 0,3 mm do 0,6 mm materiálu na báze vysokohustotného polyetylénu, nízkohustotného polyetylénu alebo iného typu termoplastického polyolefínu. Toto súvislé zapuzdrenie vyvažovacieho telesa do tenkej vrstvy polyolefínu zabezpečí homo genitu vyvažovacieho telesa.- vzáj omná kombinácia uvedených postupov. Železnorudný koncentrát a pridaná spojovacia matrica V množstve maximálne 5 hmotnostných celkového vstupného materiálu sa vystavia tlaku V rozmedzí od 700 MPa do 1600 MPa a teplote V rozmedzí od 120 °C do 200 °C V závislosti od konkrétne zvoleného typu spojovacej matrice tvoriac väzbu fragmentov Železorudného koncentrátu vyvažovacieho telesa, následne použitím metódy Íluidného nanášania materiálu na báze polyetylénu alebo iného typu termoplastického polyolefínu vznikne puzdro vo vrstve od 0,3 mm do 0,6 mm materiálu. Alebo súvislé puzdro vznikne na kompaktovanom vyvažovacom telese, Vytvorenom zo železnorudného koncentrátu a spojovacej matrice, použitím elektrostatického alebo elektrokinetického nanášania vo vrstve od 0,3 do 0,6 mm materiálu na báze polyetylénu, vysokohustotného polyetylénu, nízkohustotného polyetylénu alebo iného typu termoplastického polyolefínu.Príklad chemickej skladby redukovaného železnorudného koncentrátu tvoriaceho materiálovú bázu vynálezu je nasledujúciPrvok Hmotnostný pomer Fe 70,160 Si 02 2,630 Al 203 0,106 CaO 0,107 MgO 0,202 S 0,048 P 0,010 K 2 ONa 2 O C 02 0,155 Ti 02 0,024 LOSS 0,248 H 2 O 9,900Priklad uskutočnenia riešenia podľa vynálezu navrhovaný pre vyvažovacie teleso a spôsob jeho výroby je, že sa železnorudný koncentrát dopraví do komprimačného nástroj a, v ktorom dôjde k jeho stlačeniu. Efektívny tlak na dosiahnutie stavu vytvárania väzby medzi jednotlivými časticami v kontexte požadovanej mernej hmotnosti 4,2 kg/dm 3 sa pohybuje v rozmedzí 950 MPa - 1350 MPa. Železnorudný koncentrát pod tlakom získa podobu budúceho vyvažovacieho telesa. Následne pomocou vyhadzovacej sústavy dochádza k uvoľneniu výlisku z komprimačného nástroj a.V ďalšom prípade uskutočnenia vyvažovacieho telesa a spôsobu jeho výroby podľa vynálezu sa k železnorudnému koncentrátu aplikuje spojovacia matrica, napríklad vo forme novolakovaj živice v množstve 5 hmotnostných celkového vstupného materiálu. Železnorudný koncentrát sa premieša zo spojovacou matricou a vytvorí sa kompozitná zmes materiálov. Takto pripravená zmes sa dopraví do komprimačného nástroja,v ňom pri tlaku 700 MPa až 1600 MPa dôjde k stlačeniu pripravenej zmesi materiálu a pod tlakom získa podobu budúceho vyvažovacieho telesa. Následne pomocou vyhadzovacej sústavy dochádza k uvoľneniu výlisku z komprimačného nástroja. V prüdade uskutočnenia sa výlisky výhodne už mimo nástroj kumulatívne prepravia vyhrievaným tunelom, v ktorom po vystavení teplote deñnovaného rozsahu spojovacia matrica vytvrdne a vytvorí pevnú väzbu medzi jednotlivými fragmentmi železnorudného koncentrátu, čím sa zabezpečí homo genita vyvažovacieho telesa.V ďalšom príklade použitia vynálezu vyvažovacieho telesa a spôsobu jeho výroby sa železnorudný koncentrát dopraví do komprimačného nástroja. V ňom pri tlaku 700 MPa - 1600 MPa dôjde k jeho stlačeniu,kde pod tlakom získa podobu budúceho vyvažovacieho telesa. Následne pomocou vyhadzovacej sústavy dôjde k uvoľneniu výlisku z komprimačného nástroja. Výhodne sú výlisky už mimo nástroja kumulatívne prepravené vyhrievaným tunelom, v ktorom sa povrchovo nahrejú približne na teplotu 160 °C. Po dosiahnutí uvedenej teploty sa ponoria do fluidizačnej vane, v ktorej sa na nich zachytí vrstva termoplastického polyolefínu v práškovej podobe. Výlisky následne prejdú opäť vyhrievaným tunelom, pričom zachytené častice termoplastického polyolefínu z fluidizačnej vane sa natavia a na povrchu výlisku vytvoria súvislú vrstvu polyolefínu hrubú od 0,3 mm do 0,6 mm, čím dôjde k zapuzdreniu vyvažovacieho telesa.Alebo v ďalšom príklade uskutočnenia vynálezu je na kompaktovanom telese zo železnorudného koncentrátu vytvorená súvislá vrstva hrubá napríklad 0,5 mm polyefínu elektrostatickým (KORONA) alebo elektrokinetickým (TRIBO) nanášaním.Vyvažovacie teleso a spôsob jeho výroby je možné využiť v rôznych priemyselných odvetviach, ako sú priemysel výroby domácich spotrebičov, bielej techniky. Využitie v strojníckom a elektrotechnickom priemysle, konkrétne pri výrobe vyvažovacej hlavy alebo koníča pre rotačné zariadenia, najmä hriadeľov obrábacích strojov, protizávaží alebo zavaží na posunutie ťažiska strojov a zariadení rôznych typov výťahov, žeriavov a zdvíhacích strojov, na vyvažovanie lodí, plošín a pod.1. Vyvažovacie teleso na tlmenie nežiaduceho mechanického kmitania alebo pre protizávažia rôznych technologických zariadení zo železnorudného koncentrátu, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že je vytvorené zo železnorudného koncentrátu v primárnej forme s obsahom Fe vyšším ako 64 hmotnostných, pričom hmotnostný podiel železnorudného koncentrátu predstavuje viac ako 90 celkovej hmotnosti vyvažovacieho telesa.

MPK / Značky

MPK: D06F 37/20

Značky: vyvažovacie, výroby, těleso, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-288332-vyvazovacie-teleso-a-sposob-jeho-vyroby.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Vyvažovacie teleso a spôsob jeho výroby</a>

Podobne patenty