SK501162012U1 - Bunchy material as a construction material, especially for building industry, method of preparing a device for its production - Google Patents

Description

Chumáčovina, ako konštrukčný materiál, najmä pre stavebníctvo, spôsob jej výroby a zariadenie na jej výrobu

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka chumáčoviny zloženej najmä z netextilných častíc a vlákien, ktorá slúži predovšetkým ako konštrukčný materiál pre stavebníctvo, i spôsobu výroby tejto chumáčoviny a zariadenia na výrobu chumáčov, ako základného prvku chumáčoviny.

Doterajší stav techniky

Doteraz známe konštrukčné materiály, ktoré obsahujú vlákna textílií a sú používané najmä v stavebníctve, možno rozdeliť na dve skupiny. V prvom rade sú to materiály, ktoré majú charakter vaty a sú zložené výlučne z vlákien, či už textilných, papierových alebo sklenených. U textílií a papieru sú vyrábané najmä bavlnárskou technológiou, kedy sa základná vláknová surovina rozvoľní, načechrá a následne rozvlákni, z cieľom dosiahnutia čo najväčšej dĺžky vlákien, ktoré sa upravujú do prameňov a rúna. K rozvlákňovaniu sa používajú mykacie stroje rôznych konštrukcií. K výrobe takýchto materiálov sa tiež používajú aj technologické a zberové textilné odpady výrobkov, najmä z klasických tkaných a netkaných textílií alebo z papiera procesom recyklácie, pričom na dostatočné rozvláknenie sa používa sústava za sebou umiestnených mykacích strojov. Nevýhodou týchto materiálov je, že ich vlastnosti sú dané prevažne vlastnosťou základného materiálu a napríklad v stavebníctve je potrebné ich použiť v kombinácií s ďalšími materiálmi na dosiahnutie vyšších parametrov predovšetkým tepelnej a zvukovej izolácie a protipožiarnej odolnosti.

Ďalšou skupinou známych materiálov sú materiály charakteru zmesí zloženej z práškov, pieskov, granulí alebo drviny, do ktorých sa primiešavajú rôzne vlákna, najmä z textílií a skla. Tieto vlákna sú vyrábané oddeleným spôsobom a primiešavaná surovina dodáva materiálu lepšie vlastnosti. I v tomto prípade sa k výrobe textilnej zložky používajú textilné recykláty, podobne ako u hore uvedenej popísanej skupiny materiálov. I nevýhody tejto skupiny materiálov sú podobné.

Podstata technického riešenia

Hore uvedené nedostatky do značnej mieiy odstraňuje chumáčovina, spôsob jej výroby a zariadenie na jej výrobu podľa tohto technického riešenia, pričom podstata samotnej chumáčoviny ako konštrukčného materiálu, najmä pre stavebníctvo spočíva vtom, že pozostáva z ústrižkov a/alebo útržkov a/alebo úlomkov tvrdenej textílie a iných netextilných častíc, medzi ktorými sa nachádzajú rozvláknené, chaoticky usporiadané a vzájomne i s časticami prepletené a previazané vlákna. Tieto prvky spolu vytvárajú súdržnú zostavu priestorovo-chumáčovitej štruktúry, blížiacej sa rovnomernému rozloženiu týchto prvkov. Minimálne jedna zložka zostavy je pritom výsledkom recyklačného procesu opotrebovaných a/alebo zvyškových časti výrobkov použitých v dopravných prostriedkoch.

Pri spôsobe výroby uvedenej chumáčoviny, kde vstupným materiálom sú opotrebované a/alebo zvyškové časti výrobkov používaných v dopravných prostriedkoch spočíva podstata v tom, že vstupný materiál, ktorý obsahuje tvrdené textílie a kombinované textilno-netextilné zložky sa najskôr sekaním na sekáčom stroji upraví na definovaný maximálny rozmer sekaniny. Následne sa sekanina roztrhá, rozdrví, rozčlení a rozvlákni pomocou chumáčovacieho zariadenia na chumáče. Tieto chumáče obsahujú častice vstupného materiálu obalené zhlukom rozvláknených vlákien. Chumáče sa následne mechanicky upravia do súdržnej zostavy prvkov, ktorej priestorová štruktúra sa blíži rovnomernému rozloženiu jej prvkov.

S výhodou sa úprava chumáčov realizuje rozčlením na definovaný maximálny rozmer pomocou strihacieho stroja. S výhodou sa tiež úprava vykoná rozvoľnením, premiešaním, a prepletením pomocou mykacieho stroja. S výhodou sa tiež k chumáčom pred ich úpravou pridá doplnkový materiál častíc a/alebo textilných vlákien.

Pri spôsobe výroby chumáčoviny sa okrem iných strojov a zariadení použije predovšetkým chumáčovacie zariadenie na výrobu chumáčov, ktoré pozostáva zo skrine so vstupným otvorom a výstupným otvorom pre spracovávaný materiál, a v tejto skrini je na hriadeli uložený rotujúci bubon, vybavený na povrchu nástrojmi, ktorého podstata spočíva v tom, že rotujúci bubon má vonkajšiu plochu vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa s rozširujúcim sa priemerom v smere od vstupného otvoru k výstupnému otvoru skrine. Plocha bubna je vybavené sústavou kladivkových nožov s čepeľami uloženými na otočných čapoch. Nože sú po obvode vonkajšej plochy rozmiestnené rovnomerne v tvare definovaného geometrického útvaru. V smere od vstupného otvoru po výstupný otvor skrine majú nože postupne zmenšujúce sa tvarové vyhotovenie hrotov a postupne zvyšujúcu sa početnosť a hustotu ich uloženia. Skriňa zariadenia má vnútornú plochu, zhodne ako jeho rotujúci bubon, vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa so zrkadlovým obrazom vonkajšej plochy bubna. Na povrchu vonkajšej plochy sú rozmiestnené hranaté výstupky, ktoré majú v smere od vstupného otvoru po výstupný otvor skrine postupne sa zmenšujúce tvarové vyhotovenie a postupne sa zvyšujúcu početnosť a hustotu ich uloženia. Geometrický útvar umiestnenia výstupkov je zrkadlovým obrazom prislúchajúceho útvaru vonkajšej plochy bubna. Medzi výstupkami a nožmi bubna je vytvorená štrbina na presun spracovávaného materiálu.

Rotujúci bubon zariadenia je pevne uložený na nosnej hriadeli a jej prostredníctvom je voči skrini v horizontálnom smere posuvne uložený za účelom nastavenia veľkosti štrbiny.

Nože a prislúchajúce výstupky zariadenia sú s výhodou usporiadané do niekoľkých sekcií, kde každú z nich tvorí súbor minimálne dvoch nožov s rovnakým tvarovým vyhotovením hrotov a k nim prislúchajúcich minimálne dvoch výstupkov rovnakého tvarového vyhotovenia.

Vonkajšia plocha bubna a k nej prislúchajúca vnútorná plocha skrine sú s výhodou rozdelené na minimálne dve sekcie s rozdielnym a od prvej sekcie zmenšujúcim sa tvarovým vyhotovením hrotov, ako aj k nim prislúchajúcim rozdielnym a od prvej sekcie postupne sa zmenšujúcim vyhotovením výstupkov.

Definovaným geometrickým útvarom rozmiestnenia nožov a prislúchajúcich výstupkov v zariadení je obvodová kružnica.

Konštrukcia noža je s výhodou vyhotovená tak, že medzi hrotmi je vytvorená minimálne jedna medzera.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Riešenie je bližšie ozrejmené na priložených výkresoch, kde znázorňuje : obr. 1 - základnú štruktúru chumáča a názornú schému postupu výroby chumáčoviny; obr. 2 - bočný pohľad na chumáčovacie zariadenie s odklopenou časťou skrine; obr. 3 - bočný pohľad na chumáčovacie zariadenie s rezom hornej časti do vnútorného pracovného priestoru;

obr. 4 - pohľad na vnútorné trojsekciové usporiadanie pracovného priestoru chumáčovacieho zariadenia;

obr. 5 - konštrukciu noža s otočným usporiadaním čepele a vytvorenou medzerou medzi sústavou hrotov.

Príklady uskutočnenia technického riešenia

Príklad 1

Chumáčovina 41 (obr. 1), ako konštrukčný materiál pre stavebníctvo, pozostáva zo súboru chumáčov 13. ktoré obsahujú častice 131 z netextilných úlomkov a útržkov tvrdenej textílie, ktoré sú navzájom prepletené rozvláknenými textilnými vláknami 132.

Vstupným materiálom 11 na výrobu chumáčoviny 41 sú odstrižky zvukovo-tesniacej krytiny kombinovaného textilno-netextilného materiálu z výroby čalúnení pre dopravné prostriedky a opotrebované tvrdené textílie autokobercov osobných automobilov. Vstupný materiál 11 sa v sekáčom stroji i naseká na sekaninu 12 maximálnej veľkosti 20 cm. Sekanina 12 sa vloží do chumáčovacieho zariadenia 2.

Chumáčovacie zariadenie 2 (obr. 2 a 3) pozostáva zo skrine 22 so vstupným otvorom 221 na vloženie sekaniny 12 a výstupným otvorom 222 na odobratie chumáčov 13.

V skrini 22 je na hriadeli 211 uložený rotujúci bubon 21, ktorý má vonkajšiu plochu 210 vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa. Zrezaný kužeľ je vyhotovený s rozširujúcim sa priemerom v smere od vstupného otvoru 221 k výstupnému otvoru 222. Vonkajšia plocha 210 (obr. 4) je na držiakoch 2120 vybavená sústavou kladivkových nožov 212 s čepeľami 2122 uloženými na otočných čapoch 2121. Nože 212 sú po obvode vonkajšej plochy 210 rozmiestnené rovnomerne po krivkách vedľa seba ležiacich obvodových kružníc. Nože 212 majú v smere od vstupného otvoru 221 po výstupný otvor 222 postupne sa zmenšujúce tvarové vyhotovenie hrotov 2123 a postupne zvyšujúcu sa ich početnosť a hustotu ich uloženia.

Skriňa 22 má vnútornú plochu 224 taktiež vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa so zrkadlovým obrazom vonkajšej plochy 210 bubna 21. Na povrchu vnútornej plochy 224 sú rozmiestnene hranaté výstupky 223, ktoré majú v smere od vstupného otvoru 221 po výstupný otvor 222 postupne sa zmenšujúce tvarové vyhotovenie a postupne sa zvyšujúcu ich početnosť a hustotu ich uloženia. Geometrický útvar rozmiestnenia výstupkov 223 skrine 22 je zrkadlovým obrazom prislúchajúceho útvaru rozmiestnenia nožov 212 na vonkajšej ploche 210 bubna 21, teda sa jedná o vedľa seba ležiace kružnice. Medzi výstupkami 223 a nožmi 212 ie vytvorená štrbina 23 na presun spracovávaného materiálu.

Rotujúci bubon 21 (obr. 3) je pevne uložený na nosnej hriadeli 211. a jej prostredníctvom je voči skrini 22 v horizontálnom smere posuvne uložený za účelom nastavenia veľkosti štrbiny 23 pomocou posúvača 2110.

V chumáčovacom zariadení 2 sa vložená sekanina 12 roztrhá, rozdrví a rozvlákni na chumáče 13.. V chumáči 13 jednu zložku tvoria častice 131 pevných zvyškov vstupného materiálu 11 rozčlenené na rôzne veľkosti a do rôznych tvarov. Druhú zložku tvoria vlákna

132 rozvláknenej tkaniny vstupného materiálu 1_1 o maximálnej dĺžke 20 cm, ktoré sú medzi časticami 131 rôzne prepletené, pričom zhluk takýchto chumáčov 13 vytvára súdržnú zostavu chumáčoviny 41.

Príklad 2

Príklad 2 obsahuje všetky prvky chumáčovacieho zariadenia 2_a ich vzájomné prepojenia, ako aj postup výroby opísané v príklade 1 s tým rozdielom, že vonkajšia plocha 210 bubna 21 a k nej prislúchajúca vnútorná plocha 224 skrine 22 sú rozdelené na tri sekcie a to prvú sekciu 213, druhú sekciu 214 a tretiu sekciu 215. Prvá sekcia 213 obsahuje súbor nožov 212 s rovnakým tvarovým vyhotovením hrotov 2123 a súbor k nim prislúchajúcich výstupkov 223 rovnakého tvarového vyhotovenia. Druhá sekcia 214 obsahuje súbor nožov 212 s rovnakým, ale voči prvej sekcii 213 menším tvarovým vyhotovením hrotov 2123 a súbor k nim prislúchajúcich výstupkov 223 rovnakého, ale voči prvej sekcii 213 menšieho tvarového vyhotovenia. Tretia sekcia 215 obsahuje súbor nožov 212 s rovnakým, ale voči druhej sekcii 214 menším tvarovým vyhotovením hrotov 2123 a súbor k nim prislúchajúcich výstupkov 223 rovnakého, ale voči druhej sekcii 214 menšieho tvarového vyhotovenia. Tiež v postupe výroby sa chumáče 13 upravia nastrihaním na strihacom stroji 3 na maximálnu veľkosť do 25 mm a v mykacom stroji 4 sa mykaním rozvoľnia, premiešajú a prepletú na súdržnú zostavu chumáčoviny 41.

Príklad 3

Príklad 3 obsahuje všetky prvky chumáčovacieho zariadenia 2 a ich prepojenia, ako aj postup výroby opísané buď v príklade 1 alebo v príklade 2 s tým rozdielom, že v tretej sekcii 215 chumáčovacieho zariadenia 2 sú umiestnené nože 212 (obr.5), ktoré majú medzi hrotmi 2123 vytvorenú v strede jednu medzeru 2124. Tiež v postupe výroby sa k chumáčom 13 pred ich úpravou pridá doplnkový materiál z textilnej drviny kordov pneumatík automobilov.

Uvedené príklady nie sú jedinými, ale len charakteristickými príkladmi, pričom zloženie a štruktúra vstupného materiálu 11, konštrukčné možnosti a nastavenie parametrov chumáčovacieho zariadenia 2 umožňujú rôznu variabilnosť procesu s dosiahnutím cielených parametrov veľkosti, množstva a usporiadania prvkov výsledného materiálu chumáčoviny 41.

Claims (10)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Chumáčovina, ako konštrukčný materiál, najmä pre stavebníctvo, vyznačujúca sa t ý m, ž e pozostáva z ústrižkov a/alebo útržkov a/alebo úlomkov tvrdenej textílie a iných netextilných častíc (131), medzi ktorými sa nachádzajú rozvláknené, chaoticky usporiadané a vzájomne i s časticami (131) prepletené a previazané vlákna (132), ktoré spolu vytvárajú súdržnú zostavu prvkov, ktorej štruktúra je priestorovo-chumáčovitá a blížiaca sa rovnomernému rozloženiu jej prvkov, pričom minimálne jedna zložka zostavy je výsledkom recyklačného procesu opotrebovaných a/alebo zvyškových časti výrobkov používaných v dopravných prostriedkoch.
2. 2. Spôsob výroby chumáčoviny opísanej v nároku 1, kde vstupným materiálom (11) sú opotrebované a/alebo zvyškové časti výrobkov používaných v dopravných prostriedkoch vyznačujúci sa tým, že vstupný materiál (11), ktorý obsahuje tvrdené textílie a kombinované textilno-netextilné zložky sa najskôr naseká na sekaninu (12) definovaných maximálnych rozmerov pomocou sekacieho stroja (1), následne sa rozdrví, rozčlení arozvlákni pomocou chumáčovacieho zariadenia (2) na chumáče (13), ktoré obsahujú častice (131) vstupného materiálu (11) obalené zhlukom rozvláknených vlákien (132) a chumáče (13) sa následne mechanicky upravia na súdržnú zostavu prvkov, ktorej priestorová štruktúra sa blíži rovnomernému rozloženiu jej prvkov.
3. 3. Spôsob výroby chumáčoviny podľa nároku 2, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, ž e chumáče (13) sa upravia delením na definovaný maximálny rozmer pomocou strihacieho stroja (3) a následným rozvoľnením, premiešaním a prepletením pomocou mykacieho stroja (4).
4. 4. Spôsob výroby chumáčoviny podľa nároku 2 alebo nárokov2$ 3,vyznačujúci sa t ý m, ž e k chumáčom (13) sa pred ich úpravou pridá doplnkový materiál častíc a/alebo textilných vlákien.
5. 5. Chumáčovacie zariadenie (2) na výrobu chumáčoviny opísanej v nároku 1, vyrábanej spôsobom opísaným v nárokoch 2 až 4, pozostávajúce zo skrine (22) so vstupným otvorom (221) a výstupným otvorom (222) pre spracovávaný materiál, v ktorej je na hriadeli (211) uložený rotujúci bubon (21), vybavený na povrchu nástrojmi, vyznačujúce sa tým, že rotujúci bubon (21) má vonkajšiu plochu (210) vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa s rozširujúcim sa priemerom v smere od vstupného otvoru (221) k výstupnému otvoru (222) skrine (22) a vybavenú sústavou kladivkových nožov (212) sčepeľami (2122) uloženými na otočných čapoch (2121), ktoré sú po obvode vonkajšej plochy (210) rozmiestnené rovnomerne v tvare definovaného geometrického útvaru, pričom v smere od vstupného otvoru (221) po výstupný otvor (222) skrine (22) majú nože (212) postupne zmenšujúce sa tvarové vyhotovenie hrotov (2123) a postupne zvyšujúcu sa početnosť a hustotu ich uloženia, skriňa (22) má vnútornú plochu (224), zhodne ako rotujúci bubon (21), vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa so zrkadlovým obrazom vonkajšej plochy (210) bubna (21) a na jej povrchu sú rozmiestnene hranaté výstupky (223), ktoré majú v smere od vstupného otvoru (221) po výstupný otvor (222) skrine (22) postupne sa zmenšujúce tvarové vyhotovenie a postupne sa zvyšujúcu početnosť a hustotu ich uloženia, kde geometrický útvar umiestnenia výstupkov (223) je zrkadlovým obrazom prislúchajúceho útvaru vonkajšej plochy (210) bubna (21), pričom medzi výstupkami (223) a nožmi (212) bubna (21) je vytvorená štrbina (23) na presun spracovávaného materiálu.
6. 6. Zariadenie podľa nároku 5, v y z n a č u j ú c e sa t ý m, ž e rotujúci bubon (21) je pevne uložený na nosnéj“ hriadeli (211) a jéj; prostredníctvom je voči skrini (22) v horizontálnom smere posuvne uložený za účelom nastavenia veľkosti štrbiny (23).
7. 7. Zariadenie podľa nároku 5a 6, vyznačujúce sa t ý m, ž e nože (212) a prislúchajúce výstupky (223) sú usporiadané do niekoľkých sekcií (213, 214, 215), kde každú z nich tvorí súbor minimálne dvoch nožov (212) s rovnakým tvarovým vyhotovením hrotov (2123) a k nim prislúchajúcich minimálne dvoch výstupkov (223) rovnakého tvarového vyhotovenia.
8. 8. Zariadenie podľa nároku 5 až 7, vyznačujúce sa t ý m, ž e vonkajšia plocha (210) bubna (21) a k nej prislúchajúca vnútorná plocha (224) skrine (22) sú rozdelené na minimálne dve sekcie (213, 214) s rozdielnym a od prvej sekcie (213) zmenšujúcim sa tvarovým vyhotovením hrotov (2123) a k nim prislúchajúcim rozdielnym a od prvej sekcie (213) postupne sa zmenšujúcim vyhotovením výstupkov (223).
9. 9. Zariadenie podľa hociktorého z nárokov 5až 8, vyznačujúce sa tým, že definovaným geometrickým útvarom rozmiestnenia nožov (212) a prislúchajúcich výstupkov (223) je obvodová kružnica.
10. 10. Zariadenie podľa hociktorého z nárokov 5 až 9, vyznačujúce sa t ý m, ž e nôž (212) má medzi hrotmi (2123) vytvorenú minimálne jednu medzeru (2124).