ПРИЖИМНАЯ ПОДУШКА ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ОДНО- ИЛИ МНОГОЭТАЖНЫХ ОБОГРЕВАЕМЫХ ПРЕССАХ
PRESSURE PAD FOR APPLICATION IN SINGLE OR MULTI-TIER HEATED PRESSES

Настоящее изобретение относится к прижимной подушке для применения в одно- или многоэтажных обогреваемых прессах, состоящей из ткани, образованной из двух пересекающихся систем нитей, причем нити первой системы нитей образованы из сердцевинных нитей и оболочки из эластомерного материала, а нити второй системы нитей содержат металл или полностью состоят из металла, причем нити второй системы нитей проходят поочередно над и под группой смежных нитей другой, первой системы нитей, причем эта группа состоит из по меньшей мере двух непосредственно смежных и параллельных нитей, причем группы, отделенные друг от друга по меньшей мере одной нитью первой системы нитей, проходят конгруэнтно или смещены относительно друг друга в продольном направлении нитей.
2
Древесно-стружечные плиты, такие как клееная фанера, стружечные плиты, MDF-плиты (древесноволокнистые плиты средней плотности) или HDF-плиты (древесноволокнистые плиты высокой плотности) покрывают полимерными пленками в одно- или многоэтажных обогреваемых прессах, которые могут быть образованы как прессы низкого или высокого давления. Одноэтажные прессы низкого давления, которые работают с удельным давлением прессования до примерно 500 Н/см с высокой скоростью смыкания, называют также короткотактными прессами. Такие короткотактные прессы применяются, например, для покрытия плит для настила пола на основе HDF-плит (High Density Fiberboard, древесноволокнистые плиты высокой плотности) декоративными пленками из меламиновой смолы и покрывающим пленками (overlay) из меламиновой смолы.
Производство таких (напольных) плит требует равномерного усилия прессования и однородного и быстрого теплопереноса. Чтобы соответствовать этим требованиям, прижимные подушки, используемые в обогреваемых прессах, которые расположены в качестве буфера между обрабатываемым продуктом и нагревательными плитами обогреваемого пресса, должны, во-первых, обладать достаточным амортизирующим эффектом, чтобы иметь возможность однородно распределять давление прессования нагревательного пресса на продукт, а во-вторых, они должны иметь хорошую теплопроводность, чтобы обеспечить быструю теплопередачу между прессуемым продуктом и соответствующей нагревательной плитой обогреваемого пресса.
В настоящее время используются прижимные подушки, восстанавливающие свойства которых в основном обусловлены содержащимися в них эластомерными материалами. Важными представителями этих эластомерных материалов являются силиконовый каучук, фторсиликоновый каучук, фторкаучук, а также сополимеры из силиконового и фторсиликонового каучука. Прижимные подушки, как правило, представляют собой текстильные изделия, причем существует множество разных форм исполнения, как в отношении материалов, так и типов переплетения.
Полезная модель DE 295 18 204 U1 описывает прижимную подушку, которая по сравнению с обычными прижимными подушками должна иметь большее упругое восстановление и большую пружинную способность в течение более длительного времени, без снижения теплопроводности прижимной подушки. Чтобы соответствовать этим требованиям, описанная прижимная подушка имеет две системы нитей, одна из которых образована из нитей, состоящих из металлической проволоки, покрытой силиконом, а вторая система нитей содержит металлические нити. Ткань имеет саржевое переплетение. В результате прижимная подушка на поверхностях снабжена проходящими по диагонали линиями, которые образованы металлическими нитями.
Из WO 00/01522 A1 известна прижимная подушка, теплопроводность которой улучшена за счет того, что основные и/или уточные нити образованы в виде ленты, то есть с плоским, квази прямоугольным поперечным сечением. Здесь также прижимная подушка имеет саржевое переплетение.
В WO 2004/096534 A1 описана прижимная подушка, которая имеет саржевое переплетение и пропитана частицами графита. Однако недостатком таких добавок является повышение твердости эластомерного материала и, следовательно, отрицательное влияние на восстанавливающие свойства прижимной подушки. Тем самым нарушается желаемая функция распределения силы прижимной подушки по соответствующему прессуемому продукту. Кроме того, из-за добавок сокращается срок службы прижимной подушки, то есть количество возможных циклов прессования.
Полезная модель DE 20 2007 019 506 U1 описывает прижимную подушку, которая содержит ткань, состоящую из основных нитей и уточных нитей. При этом основные нити образованы из множества отдельных, проходящих параллельно друг другу нитей, которые окружены оболочкой из эластомерного материала, а уточные нити образованы из множества металлических нитей, также проходящих параллельно друг другу. Прижимная подушка должна отличаться повышенной эластичностью и выравнивающей способностью. В частности, для этого можно также предусмотреть, чтобы нити, содержащиеся в основных нитях, располагались в эластомерном материале свободно, в частности, без скрутки (свивки).
В основу изобретения положена задача предложить альтернативную прижимную подушку, отвечающую современным требованиям в отношении быстрой теплопроводности и хороших восстанавливающих свойств.
Согласно изобретению, указанная выше задача решается, исходя из прижимной подушки описанного в начале типа тем, что содержащиеся в группе нити являются каждая подвижными относительно друг друга. В контексте настоящей заявки под "группой" понимается объединение по меньшей мере двух нитей, причем эти нити по всей своей длине в ткани проходят по существу одинаково.
Под "конгруэнтным" в контексте настоящей заявки понимается прохождение нитей таким образом, что эти нити, если смотреть в направлении плоскости ткани, по существу не отличаются друг от друга. В частности, имеющиеся на отдельных участках возвышения и/или углубления конгруэнтных нитей, вызванные перевязыванием этих нитей нитями другой системы нитей, по существу идентичны относительно средней плоскости ткани.
В контексте настоящей заявки выражение "подвижны относительно друг друга" означает, что нити являются подвижными по меньшей мере в направлении, поперечном продольному направлению нитей. Нити, входящие в одну группу, имеются, в частности, в форму отдельных нитей, причем каждая из нитей имеет собственную оболочку из эластомерного материала.
Прижимная подушка согласно изобретению имеет много преимуществ. В частности, относительная подвижность нитей одной группы относительно друг друга обеспечивает гибкость ткани в целом. Одновременно возникает увеличенная длина прохождения нитей второй системы нитей на поверхности прижимной подушки, что ведет к увеличенной контактной поверхности с нагревательной плитой, соответственно, прижимной плитой (прокладка пресса) и, тем самым, к повышенной теплопроводности. Увеличенная длина прохождения нитей объясняется прохождением нитей второй системы нитей над и под группой, состоящей из нитей первой системы нитей. При этом длина прохождения нити определяется в зависимости от нитей, содержащихся в группе.
Содержащиеся в группе нити первой системы нитей предпочтительно могут быть образованы как некрученые сдвоенные или строенные нити, причем каждая нить, содержащаяся в одной группе, может иметь оболочку из эластомерного материала, так что нити являются подвижными относительно друг друга.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается, что группы, проходящие конгруэнтно или смещенные относительно друг друга в продольном направлении нитей, отделены друг от друга одной группой. Например, возможно, что группы, состоящие из трех нитей, отделены друг от друга группой, состоящей из двух нитей. Нити второй системы нитей, которые содержат металл или образованы из металла, соответственно проходят поочередно над и под тремя, соответственно, двумя нитями первой системы нитей.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрено, что нити второй системы нитей в одной группе, состоящей из по меньшей мере двух непосредственно смежных, подвижных относительно друг друга и параллельных нитей, проходят поочередно над и под группой смежных нитей первой системы нитей. Так как нити второй системы нитей вносят значительный вклад в передачу тепла в прессовое изделие, то теплопередача таким образом дополнительно улучается. Так, возможно, чтобы нити второй системы нитей проходили попарно над и под группой смежных нитей первой системы нитей.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что ткань имеет переплетение "панама". При переплетении "панама" группы первой системы нитей проходят поочередно над и под группами второй системы нитей, причем группы, отделенные друг от друга одной группой, проходят конгруэентно. В переплетении "панама" количество нитей, содержащихся в группах первой и второй системы нитей, совпадает. В результате видимая поверхность ткани образует шахматный узор.
Расположение нескольких металлических нитей рядом друг с другом особенно выгодно с точки зрения увеличения контактной поверхности с нагревательной плитой, соответственно, прижимной плитой. В результате тепло посредством прилегающих друг к другу нитей может особенно хорошо транспортироваться от одной нити к соответствующей смежной нити, а затем отводиться к прижимной плите. Амортизирующий эффект собственно эластомерной нити при этом вообще не ограничивается или, по меньшей мере, заметно не ограничивается.
При этом в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается, что ткань имеет репсовое переплетение, предпочтительно поперечное репсовое переплетение или продольное репсовое переплетение. В репсовом переплетении нити одной системы нитей проходят как группа попеременно над и под группами другой системы нитей, причем количество нитей, содержащихся в соответствующих группах, разное. Одновременно группы, отделенные друг от друга одной группой, проходят конгруэнтно.
Поперечное репсовое переплетение и продольное репсовое переплетение отличаются тем, что в поперечном репсовом переплетении количество нитей в группах, образованных основными нитями, превышает количество нитей в группах, образованных из уточных нитей. В случае продольного репсового переплетения ситуация противоположная. Так, можно представить, что при поперечном репсовом переплетении основные нити по отдельности проходят по очереди над и под группой, состоящей из четырех уточных нитей. Это создает поперечную ребристую поверхностную структуру ткани. Напротив, при продольном репсовом переплетении возможно, что основные нити проходят как группа из двух нитей поочередно над и под отдельными уточными нитями. Это приводит к продольной ребристой поверхностной структуре ткани.
Предпочтительно, при поперечном репсовом переплетении количество основных нитей можно повысить так, чтобы уточные нити полностью исчезали под ними. Эта конфигурация особенно выгодна с точки зрения теплопроводности прижимной подушки, так как уточные нити, которые предпочтительно образованы из сердцевинной нити и оболочки из эластомерного материала, в первую очередь способствуют амортизирующему эффекту прижимной подушки, тогда как теплоотвод происходит в основном за счет металлических нитей второй системы нитей.
Нити первой системы нитей образованы из сердцевинной нити и оболочки из эластомерного материала. В качестве эластомерных материалов для использования при высоких температурах, вплоть до 250°C, хорошо зарекомендовали себя силиконовый каучук, фторкаучук и сополимеры силиконового каучука и фторсиликонового каучука. Вполне допустимы и другие эластомерные материалы, которые устойчивы к температуре в этом температурном диапазоне. Такая эластомерная нить особенно хорошо подходит для применения в одно- или многоэтажных обогреваемых прессах, которые работают при температурах выше 250°C.
В одном другом предпочтительном варианте осуществления изобретения предусматривается, что ткань имеет саржевое переплетение. В саржевом переплетении отделенные друг от друга по меньшей мере одной нитью первой системы нитей группы, состоящие из нитей первой системы нитей, смещены относительно друг друга в продольном направлении нитей. В результате возникает косо проходящий гребень (рубчик). При этом можно также, чтобы и нити второй системы нитей проходили в группе, состоящей из по меньшей мере двух нитей, так что образуется "двойное саржевое переплетение".
Согласно одному предпочтительному усовершенствованию, сердцевинные нити первой системы нитей образованы из металла. Получение эластомерных нитей происходит в экструдере, при этом эластомерные нити для стабилизации оснащаются сердцевинными нитями. Это приводит к высокой нагрузке на растяжение комбинированных нитей без ухудшения амортизационных свойств. Однако, возможно также, чтобы сердцевинные нити состояли из металлических нитей различных типов или других устойчивых к высоким температурам материалов. В экструдере эластомерный материал формуется вокруг сердцевинной нити, которая затем для сшивания переносится в зону сушки. Зона сушки может состоять из инфракрасного излучения, горячего воздуха или перегретой соляной ванны.
Предпочтительно предусматривается, что нити второй системы нитей содержат латунную проволоку или полностью образованы из нее, в частности, представляют собой латунных скрученных прядей. Латунь особенно хорошо подходит благодаря ее теплопроводящим свойствам. Возможно также, чтобы нити второй системы нитей были образованы, например, из меди, бронзы, алюминия или стали. В зависимости от требований можно использовать и другие металлы. При необходимости ткань может содержать также разные металлические нити, чтобы, например, учитывать пространственно дифференцированное распределение тепла внутри прессовой установки. Для процесса ткачества металлической ткани рекомендуется использовать в качестве уточных и/или основных нитей скрученные в пряди металлические нити. В результате в ткань можно ввести несколько отдельных тонких металлических нитей в виде скрученных в пряди металлических нитей, чтобы дополнительно улучшить теплопроводность.
При неоднородном распределении тепла на прессовой установке его можно учесть уже при изготовлении ткани в соответствии с профилем распределения тепла на прессовой установке. В таком случае основные нити образуют из металлических нитей с разными коэффициентами теплопроводности. Для этого зоны распределения тепла нагревательных плит соответствующей прессовой установки заранее рассчитывают с использованием термоэлементов или тепловизора. Затем чертится схема распределения, и соответствующие зоны переносятся на плакатный масштаб. В соответствии с этой схемой можно затем определить металлы для основных нитей и воспроизвести эти зоны на ткани.
[25] В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что ткань является однослойной. Это гарантирует, что металлические нити передают тепло, поглощенное на верхней стороне, непосредственно на нижнюю сторону прижимной подушки. В частности, однослойное выполнение ткани не создает никаких воздушных включений, которые действовали бы как теплоизоляторы и препятствовали передаче поглощенного тепла к нижней стороне прижимной подушки.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что ткань является симметричной относительно средней плоскости, проходящей параллельно поверхности прижимной подушки. Таким образом, контактная поверхность для поглощения тепла на нагревательной плите предпочтительно соответствует контактной поверхности для передачи тепла на прижимную плиту. В результате поглощенное количество тепла может полностью отводиться к нижней стороне прижимной подушки, которая находится в контакте с прижимной плитой. Это приводит к тому, что предотвращается нежелательное накопление тепла внутри прижимной подушки.
Согласно одному предпочтительному усовершенствованию, нити по меньшей мере одной системы нитей имеют круглое поперечное сечение. Конфигурация с круглым поперечным сечением может быть особенно выгодной с точки зрения амортизирующего эффекта прижимной подушки, так как благодаря этому нити вызывают симметричное демпфирование воздействующих сил. Кроме того, конфигурация с круглым сечением нитей, образующих группу, приводит к тому, что по возможности только нити, проходящие поочередно над и под группой, будут контактировать на обеих боковых сторонах прижимной подушки с нагревательной плитой, соответственно, прижимной плитой. Напротив, поперечное сечение нитей, проходящих поочередно над и под указанной группой, предпочтительно является плоским, чтобы эти нити могли особенно хорошо контактировать с соответствующей поверхностью.
Далее описанное выше изобретение поясняется более подробно на двух примерах осуществления, представленных на фигурах. Показано:
фиг. 1:
вид сверху первой прижимной подушки согласно изобретению с перекрещивающимися основными нитями и уточными нитями,
фиг. 2:
поперечное сечение прижимной подушки, показанной на фиг.1,
фиг. 3:
патрон переплетения прижимной подушки с фиг.1,
фиг. 4:
вид сверху второй прижимной подушки согласно изобретению,
фиг. 5:
поперечное сечение прижимной подушки, показанной на фиг.4,
фиг. 6:
патрон переплетения прижимной подушки с фиг.4.
1
8
1
8
1
8
i
1
8
i
Фиг.1 показывает поверхность первой прижимной подушки 1 согласно изобретению. Прижимная подушка 1 состоит из ткани 2, образованной из двух перекрещивающихся систем нитей 3, 4. В настоящем случае обе системы нитей 3, 4 на показанном участке ткани содержат по восемь нитей, K - K и S - S. При этом восемь нитей K - K первой системы 3 нитей состоят из скрученных в пряди латунных нитей и образуют основные нити K ткани 2. Восемь нитей S - S второй системы 4 нитей образуют уточные нити S ткани 2 и состоят из сердцевинной нити, которая также образована из скрученных в пряди металлических нитей, и оболочки из эластомерного материала.
1
8
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
Ткань 2 имеет переплетение "панама". Это означает, что нити K - K первой системы 3 нитей попарно проходят поочередно над и под группой 5, состоящей из двух нитей S второй системы 4 нитей. Отдельные нити S соответствующей группы 5, а также перевязывающие основные нити K проходят при этом параллельно друг другу и непосредственно смежно друг с другом. Нити S второй системы 4 нитей, содержащиеся в одной группе, являются подвижными относительно друг друга. При этом конгруэнтно проходящие группы 5 первой системы 4 нитей отделены друг от друга группой 5. На фиг.1 основные нити K показаны для ясности отстоящими друг от друга. Однако, попарно перевязываемые основные нити K предпочтительно находятся в непосредственно контакте, так что тепло может передаваться на соответствующую смежную нить K. Поскольку металлические основные нити K всегда проходят выше и ниже соответствующих двух уточных нитей S, возникает увеличенная длина 6 прохождения металлических нитей K на поверхности прижимной подушки 1, что ведет к увеличенной контактной поверхности с нагревательной плитой, соответственно, прокладкой пресса и, тем самым, к повышенной теплопроводности.
i
i
i
1
2
1
2
3
4
3
4
7
8
i
i
Фиг.2 показывает поперечное сечение прижимной подушки 1, изображенной на фиг.1, вдоль линии сечения II на фиг.1. Здесь хорошо видно, что основные нити K свободно (незакрепленно) лежат над соответствующими двумя уточными нитями S. При этом две непосредственно смежные основные нити K проходят конгруэнтно. В настоящем случае это означает, что первые две основные нити, K и K, сначала находятся выше группы 5, состоящей из первой уточной нити S и второй уточной нити S, а затем проходят под группой 5, состоящей из третьей уточной нити S и четвертной уточной нити S. Третья основная нить K и четвертая основная нить K, а также шестая основная нить K и восьмая основная нить K проходят точно противоположно. Другими словами, вышеуказанные основные нити K сначала проходят над первой группой 5, а затем под второй группой 5 уточных нитей S. Вышеуказанное переплетение продолжается аналогичным образом по всей ткани 2.
i
i
i
i
Как видно из фиг.2, перевязывания после каждых двух уточных нитей S приводят к увеличенной длине 6 прохождения основных нитей K на верхней и нижней сторонах ткани 2 по сравнению с перевязыванием после каждой уточной нити S. Благодаря этому достигается, в частности, улучшенная теплопередача на нагревательную плиту и прижимную плиту. В то же время ткань 2 благодаря относительной подвижности уточных нитей S остается гибкой.
i
i
i
i
Фиг.3 показывает патрон переплетения прижимной подушки 1 с фиг.1. При этом черные поля 7 представляют собой возвышения основы, где основные нити K находятся выше уточных нитей S. Соответственно, белые поля 8 образуют понижения основы, где уточные нити S находятся выше основных нитей K. Хорошо видно шахматный узор переплетения "панама".
1
4
1
8
1
4
i
1
8
i
Фиг.4 показывает поверхность второй прижимной подушки 1 согласно изобретению. Прижимная подушка 1 также состоит из ткани 2, образованной двумя перекрещивающимися системами нитей 3, 4. В настоящем случае первая система 3 нитей содержит четыре нити, K - K, тогда как вторая система 4 нитей содержит восемь нитей, S - S. При этом четыре нити K - Kпервой системы 3 нитей состоят из скрученных в пряди латунных нитей и образуют основные нити K ткани 2. Восемь нитей S - S второй системы 4 нитей образуют уточные нити S ткани 2 и состоят из сердцевинной нити, которая также образована из скрученных в пряди отдельных металлических нитей и оболочки из эластомерного материала.
i
i
1
4
i
i
i
Ткань 2 с фиг.4 имеет поперечное репсовое переплетение. В отличие от переплетения "панама", уточные нити S при этом переплетении перевязываются только одной основной нитью K. То есть, нити K - K первой системы 3 нитей проходят по отдельности поочередно над и под группой 5, состоящей из двух нитей S второй системы 4 нитей. Отдельные нити S соответствующей группы 5, а также перевязанные основные нити K проходят при этом параллельно друг другу и непосредственно смежно друг другу.
i
i
i
Здесь также из-за прохождения основных нитей K выше и ниже соответствующих двух уточных нитей S получается увеличенная длина прохождения основных нитей K, что также ведет к увеличенной контактной поверхности с нагревательной плитой, соответственно, с прижимной плитой и, тем самым, к повышенной теплопроводности.
i
i
i
i
1
1
2
3
4
2
4
i
Фиг.5 показывает поперечное сечение прижимной подушки 1 с фиг.4 по линии V сечения с фиг.4. Хорошо видно, что основные нити K перевязываются соответственно после двух уточных нитей S. При этом основные нити K, отделенные друг от друга одной основной нитью K, проходят конгруэнтно. В данном случае это означает, что первая основная нить K сначала проходит под группой 5, состоящей из первой уточной нити S и второй уточной нити S, и затем проходит над группой 5, состоящей из третьей уточной нити S и четвертой уточной нити S. Вторая основная нить K и четвертая основная нить K проходят прямо противоположно этому. Другими словами, эти основные нити K сначала проходят над первой группой 5, а затем проходят под второй группой 5. Вышеуказанное переплетение продолжается аналогичным образом по всей ткани 2.
i
i
i
i
Фиг.6 показывает патрон переплетения прижимной подушки 1 с фиг.4. При этом черные поля 7 представляют подъемы основы, когда основные нити K находятся над уточными нитями S. Соответственно белые поля 8 образуют понижения основы, когда уточные нити S находятся над основными нитями K.
Список ссылочных позиций
1
прижимная подушка
2
ткань
3
первая система нитей
4
вторая система нитей
5
группа
6
длина прохождения
7
черное поле
8
белое поле
K<sub>i</sub>
основные нити
K<sub>1</sub>
первая основная нить
K<sub>2</sub>
вторая основная нить
K<sub>3</sub>
третья основная нить
K<sub>4</sub>
четвертая основная нить
K<sub>5</sub>
пятая основная нить
K<sub>6</sub>
шестая основная нить
K<sub>7</sub>
седьмая нить основы
K<sub>8</sub>
восьмая нить основы
S<sub>i</sub>
уточные нити
S<sub>1</sub>
первая уточная нить
S<sub>2</sub>
вторая уточная нить
S<sub>3</sub>
третья уточная нить
S<sub>4</sub>
четвертая уточная нить
S<sub>5</sub>
пятая уточная нить
S<sub>6</sub>
шестая уточная нить
S<sub>7</sub>
седьмая уточная нить
S<sub>8</sub>
восьмая уточная нить