Chumáčovina ako konštrukčný materiál, najmä pre stavebníctvo, spôsob jej výroby a zariadenie na jej výrobu
Zhrnutie / Anotácia
Chumáčovina (41) je konštrukčným materiálom, najmä pre stavebníctvo. Pozostáva zo zhluku chumáčov (13), zložených najmä z netextilných častíc (131) prepletených textilnými vláknami (132) alebo kombinovaného textilno-netextilného materiálu a tvrdenej textílie z opotrebovaných alebo zvyškových častí výrobkov používaných v dopravných prostriedkoch. Chumáčovacie zariadenie (2) pozostáva zo skrine (22), v ktorej je uložený rotujúci bubon (21) kužeľovitého tvaru, na ktorom sú umiestnené nástroje na drvenie, členenie a rozvlákňovanie vstupného materiálu.
Text
Vynález sa týka chumáčoviny zloženej najmä z netextilných častíc a vlákien, ktorá slúži predovšetkým ako konštmkčný materiál pre stavebníctvo, i spôsobu výroby tejto chumáčoviny a zariadenia na výrobu chumáčov ako základného prvku chumáčoviny.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. Pri textíliách a papieri sú vyrábané najmä bavlnárskou technológiou, kedy sa základná vláknová surovina rozvoľní, načechrá a následne rozvlákni, s cieľom dosiahnutia čo najväčšej dĺžky vlákien, ktoré sa upravujú do prameňov a rúna. Na rozvlákňovanie sa používajú mykacie stroje rôznych konštrukcií. Na výrobu takýchto materiálov sa tiež používajú aj technologické a zberové textilné odpady výrobkov, najmä z klasických tkaných a netkaných textñií 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 kombinácii s ďalšími materiálmi na dosiahnutie vyšších parametrov predovšetkým tepelnej a zvukovej izolácie a protipožiarnej odolnosti.Ďalšou skupinou známych materiálov sú materiály charakteru zmesi zloženej z práškov, pieskov, granúl alebo drviny, do ktorých sa primiešavajú rôzne vlákna, najmä z textilií a skla. Tieto vlákna sú vyrábané oddeleným spôsobom a primiešavaná surovina dodáva materiálu lepšie vlastnosti. I v tomto prípade sa na výrobu textilnej zložky používajú textilné recykláty podobne ako pri uvedenej popísanej skupiny materiálov. I nevýhody tejto skupiny materiálov sú podobné.Uvedené nedostatky do značnej miery 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 v tom, 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 priestorovochumáčovitej štruktúry, blížiacej sa rovnomernému rozloženiu týchto prvkov. Minimálne jedna zložka zostavy je pritom výsledkom recyklačného procesu opotrebovaných a/alebo zvyškových častí 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 sekacom 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.Výhodne sa úprava chumáčov realizuje rozčlenením na definovaný maximálny rozmer pomocou strihacieho stroja. Výhodne sa tiež úprava vykoná rozvoľnením, premiešaním a prepletením pomocou mykacieho stroja. Výhodne 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 slcrini 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 vybavená sústavou kladivkových nožov s čepeľarni uloženými na otočných čapoch. Nože sú po obvode vonkajšej plochy rozmiestnené rovnomerne v tvare deñnovaného 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 husto 1 Dtu 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 nosnom hriadelí a jeho prostredníctvom je proti skrini v horizontalnom smere posuvne uložený s cieľom nastavenia veľkosti štrbiny.Nože a prislúchajúce výstupky zariadenia sú výhodne usporiadané do niekoľkých sekcií, kde každú z nich tvorí súbor minimálne dvoch nožov s rovnakým tvarovým vyhotovením hrotov a k nim prislúchajúcich rr 1 inimálne dvoch výstupkov rovnakého tvarového vyhotovenia.Vonkaj šia plocha bubna a k nej prislúchajúca vnútorná plocha skrine sú výhodne 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.Defrnovaným 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 výkresochRiešenie je bližšie ozrejmené na priložených výkresoch, kde znázorňuje obrázok 1 - základnú štruktúru chumáča a názornú schému postupu výroby chumáčoviny obrázok 2 - bočný pohľad na chumáčovacie zariadenie s odklopenou časťou skrine obrázok 3 - bočný pohľad na Chumáčovacie zariadenie s rezom hornej časti do vnútorného pracovného priestoruobrázok 4 - pohľad na vnútorné trojsekciové usporiadanie pracovného priestoru chumáčovacieho zariadenia obrázok 5 - konštrukciu noža s otočným usporiadaním čepele a vytvorenou medzerou medzi sústavou hrotov.Chumáčovina g (obrázok 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 Ľ.Vstupným materiálom Ľ na výrobu chumáčoviny g sú odstrižky zvukovo-tesniacej krytiny kombinovaného textilno-netextilného materiálu z výroby čalúnení pre dopravné prostriedky a opotrebované tvrdené textílie autokobercov osobných automobilov. Vstupný materiál Ľ sa v sekacom stroji 1 naseká na sekaninu Ľ nlaximálnej veľkosti 20 cm. Sekanina Ľ sa vloží do chumáčovacieho zariadenia g.Chumáčovacie zariadenie 2 (obrázky 2 a 3) pozostáva zo skrine Ľ so Vstupným otvorom Q na vloženie sekaniny Ľ a výstupným otvorom Ľ na odobratie chumáčov E.V skrini Ľ je na hriadelí í uložený rotujúci bubon Ľ, ktorý má vonkajšiu plochu i vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa. Zrezaný kužel je vyhotovený s rozširujúcim sa priemerom v smere od vstupného otvoru 22 Ľ 1 k výstupnému otvoru l. Vonkajšia plocha i (obrázok 4) je na držiakoch Ľ vybavená sústavou kladivkových nožov Ľ s čepeľarni 2122 uloženými na otočných čapoch 2121. Nože 212 sú po obvode vonkajšej plochy Ľ rozmiestnené rovnomerne po krivkách vedľa seba ležiacich obvodových kružníc. Nože Ľ majú v smere od vstupného otvoru í po Výstupný otvor Ľ postupne sa zmenšujúce tvarové vyhotovenie hrotov Ľ a postupne zvyšujúcu sa ich početnost a hustotu ich uloženia.Skriňa Ľ má vnútornú plochu Q tiež vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa so zrkadlovým obrazom vonkajšej plochy i bubna Ľ. Na povrchu vnútornej plochy m sú rozmiestnené hranaté výstupky g,ktoré majú v smere od vstupného otvoru Q po Výstupný otvor 1 postupne sa zmenšujúce tvarové vyhotovenie a postupne sa zvyšujúcu ich početnosť a hustotu ich uloženia. Geometrický útvar rozmiestnenia výstupkov i skrine Ľ je zrkadlovým obrazom prislúchajúceho útvaru rozmiestnenia nožov i na vonkajšej ploche Ľ bubna Ľ, teda ide o vedľa seba ležiace kružnice. Medzi výstupkami i a nožmi i je vytvorená štrbina Ľ na presun spracovávaného materiálu.Rotujúci bubon Ľ (obrázok 3) je pevne uložený na nosnom hriadelí i a jeho prostredníctvom je proti skrini Ľ v horizontálnom smere posuvne uložený s cieľom nastavenia veľkosti štrbiny Ľ pomocou posúvača 21 10.V chumáčovacom zariadení 2 sa vložená sekanina Ľ roztrhá, rozdrví a rozvlákni na chumáče Q. V chumáči Q jednu zložku tvoria častice Q pevných zvyškov vstupného materiálu Q rozčlenené na rôzne veľkosti a do rôznych tvarov. Druhú zložku tvoria vlákna i rozvláknenej tkaniny vstupného materiálu Ľs maximálnou dĺžkou 20 cm, ktoré sú medzi časticami 131 rôzne prepletené, pričom zhluk takýchto chumáčov Q vytvára súdržnú zostavu chumáčoviny 41.Príklad 2 obsahuje všetky prvky chumáčovacieho zariadenia g a ich vzájomné prepojenia, ako aj postup výroby opísané v príklade l s tým rozdielom, že vonkajšia plocha i bubna Ä a k nej prislúchajúca vnútorná plocha Ž skrine Ľ sú rozdelené na tri sekcie, a to prvú sekciu l, druhú sekciu í a tretiu sekciu i. Prvá sekcia i obsahuje súbor nožov í s rovnakým tvarovým vyhotovením hrotov Q a súbor k nim prislúchajúcich výstupkov rovnakého tvarového vyhotovenia. Druhá sekcia y obsahuje súbor nožov í s rovnakým, ale oproti prvej sekcii i menším tvarovým vyhotovením hrotov Q a súbor k nim prislúchajúcich výstupkov rovnakého, ale oproti prvej sekcii í menšieho tvarového vyhotovenia. Tretia sekcia í obsahuje súbor nožov í s rovnakým, ale oproti druhej sekcii ý menším tvarovým vyhotovením hrotov Q a súbor k nim prislúchajúcich výstupkov a rovnakého, ale oproti druhej sekcii g menšieho tvarového vyhotovenia. Tiež v postupe výroby sa chumáče Q upravia nastrihaním na strihacom stroji 3 na maximálnu veľkosť do 25 mm a v mykacom stroji 4 sa mykaním rozvoľnia, prerniešajú a prepletú na súdržnú zostavu chumáčoviny g.Príklad 3 obsahuje všetky prvky chumáčovacieho zariadenia g a ich prepojenia, ako aj postup výroby opísané bud v príklade 1, alebo v príklade 2 s tým rozdielom, že v tretej sekcii i chumáčovacieho zariadenia g sú umiestnené nože í (obrázok 5), ktoré majú medzi hrotrni Q vytvorenú v strede jednu medzeru Q. Tiež v postupe výroby sa k chumáčom Q pred ich úpravou pridá doplnkový materiál z textilnej drviny kordov pneumatík auto mobilov.Uvedené príklady nie sú jedinými, ale len charakteristickými príkladrni, pričom zloženie a štruktúra vstupného materiálu Q, konštrukčné možnosti a nastavenie parametrov chumáčovacieho zariadenia g umožňujú rôznu variabilnosť procesu s dosiahnutím cielených parametrov veľkosti, množstva a usporiadania prvkov výsledného materiálu chumáčoviny g.1. Chumáčovina ako konštrukčný materiál, najmä pre stavebníctvo, v y z n a č uj ú c a s a t ý m ,že 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 priestorovochumáčovitá 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. Spôsob výroby chumáčoviny opísanej v nároku 1, kde vstupným materiálom (11) sú opotrebované a/alebo zvyškové časti výrobkov používaných v dopravných prostriedkoch, V y z n a č u j ú c í S a t ý m , 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 a rozvlákni 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. Spôsob výroby chumáčoviny podľa nároku 2, V y z n a č uj ú c i s a t ý m , že chumáče (13) sa upravia delením na definovaný maximálny rozmer pomocou strihacieho stroja (3) a následným rozvoľnením,premiešaním a prepletením pomocou mykacieho stroja (4).4. Spôsob výroby chumáčoviny podľa nároku 2 alebo nárokov 2 a 3, V y z n a č uj ú c i s a t ý m ,že k chumáčom (13) sa pred ich úpravou pridá doplnkový materiál častíc a/alebo textilných vlákien.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, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , 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) s čepeľami (2122) uloženými na otočných čapoch (2121), ktoré sú po obvode vonkajšej plochy (210) rozmiestnené rovnomerne v tvare deñnovaného 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 postupnezvyšujúcu sa početnosť a hustotu ich uloženia, skriňa (22) má vnútornú plochu (224), zhodne ako rotujúci bubon (21), vyhotovenú V tvare zrézaného 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. Zariadenie podľa nároku 5, V y z n a č uj ú c e s a t ý m , že rotujúci bubon (21) je pevne uložený na nosnom hriadeli (211) a jeho prostredníctvom je proti skrini (22) v horizontálnom smere posuvne uložený s cieľom nastavenia veľkosti štrbiny (23).7. Zariadenie podľa nároku 5 a 6, V y z n a č uj ú c e s a t ý m , že 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 vyhotovenĺm hrotov (2123) a k nim prislúchajúcich minimálne dvoch výstupkov (223) rovnakého tvarového vyhotovenia.8. Zariadenie podľa nároku 5 až 7, V y z n a č uj ú c e s a t ý m , že 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 vyhotovenĺm hrotov (2123) a k nim prislúchajúcim rozdielnym a od prvej sekcie (213) postupne sa zmenšujúcim vyhotovenĺm výstupkov (223).9. Zariadenie podľa hociktorého z nárokov 5 až 8, V y z n a č u j ú c e s a t ý m , že deñnovaným geometrickým útvarom rozmiestnenia nožov (212) a prislúchajúcich výstupkov (223) je Obvodová knižnica.10. Zariadenie podľa hociktorého z nárokov 5 až 9, V y z n a č uj ú c e s a t ý m , že nôž (212) má medzi hrotmi (2123) vytvorenú minimálne jednu medzeru (2124).
MPK / Značky
Odkaz
<a href="http://skpatents.com/9-288377-chumacovina-ako-konstrukcny-material-najma-pre-stavebnictvo-sposob-jej-vyroby-a-zariadenie-na-jej-vyrobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Chumáčovina ako konštrukčný materiál, najmä pre stavebníctvo, spôsob jej výroby a zariadenie na jej výrobu</a>