CZ31360U1 - Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů, například povrchového označování plaveckých vodících pásů, bezpečnostních a dekoračních prvků na dně, obvodových stěn, schodnicových stupňů a podvodních ostrovů, a to pomocí termotlakového nanášení barevné, zejména vinylové vrstvy na nerezový podkladní materiál.

Dosavadní stav techniky

V současné době se barvení nerezových plechů provádí nanášením umělohmotných vrstev manuálně pomocí několika po sobě jdoucích operací. Každá z operací se provádí manuálně, tedy ručně, za pomocí jednotlivých ručních nástrojů a pomůcek. V případě použití vinylové vrstvy s adhezní vrstvou je možné dosáhnout kvalitního zbarvení povrchu plechu, ale tato metoda je velmi časově a pracně náročná. Není vhodná pro efektivní rychlé a přesné nanášení barevné vrstvy ve velkých plochách probarvení a nezaručuje dodržení předepsaných technologických postupů.

Proto je v současné době pro účely barvení nerezovým materiálů, zejména v nerezových bazénových vanách a nádržích pro veřejnost, rozšířená metoda na bázi šestimocného chrómu Cr^vi, která je výrazně ovlivněna požadavky bezpečnostních norem a norem plavecké asociace. Tato metoda barvení nerezových plechů je velmi efektivní a dlouhodobě využívána metoda, nicméně, z ekologického hlediska se jedná o metodu velmi zatěžující životní prostředí, a proto je hygienickými mezinárodními normami regulována nebo dokonce zakazována. Stejně tak i z hlediska ekonomického je dané provedení cenově velmi nákladné, navíc se nedá provést mobilní repase u poškozených označených prvků.

Další metodou využívanou k tomuto účelu, je označování těchto prvků pomocí barev a laků. Tento systém, přestože je cenově i ekologicky přijatelný, nemá dlouhodobou stálost, je sice snadno a rychle opravitelný, nicméně při repasích se jen těžce docílí stejného odstínu, navíc může v mnoha případech způsobit povrchovou korozi na nerezových površích bazénového tělesa. Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z rámu, v němž je upevněn zásobní válec nanášené barevné vrstvy a ve spodní části rámu je uložen naváděcí válec, přičemž mezi zásobním válcem a naváděcím válcem je umístěn prostředek pro ohřev nanášené barevné vrstvy.

Je výhodné, když je rám opatřen horizontálním ramenem, na němž je uložen navíjecí válec a dále je opatřen šikmým ramenem, na jehož spodní části je uložen přítlačný válec. Šikmé rameno je ve výhodném provedení schopné prodloužení a je připojeno k rámu i prostřednictvím teleskopického ramena.

K rámu jsou dále ve výhodném provedení připevněny prostředky pro ohřev nerezového materiálu, a dále i mezi přítlačným válcem a naváděcím válcem je na rámu umístěn prostředek pro ohřev nanesené barevné vrstvy.

Je výhodné, aby k rámu bylo připevněno druhé rameno opatřené chladicím zařízením a úložným místem pro závaží.

Ve výhodném provedení jsou přítlačný válec a naváděcí válec vybaveny samostatným prostředkem pro ohřev.

Zařízení podle technického řešení z podstatné části vylučuje manuální namáhavou práci a zároveň zaručuje dodržení předepsaných technologických postupů spojení. Dále touto metodou je možno opravovat a eventuálně doplňovat stávající barevné značení a to přímo na montáži, což do dnešní doby nebylo možné. Použitím této technologie, se eliminuje rizika z hlediska environmentální politiky, vyplývající z používání stávajícího elektrochemického procesu.

-1 CZ 31360 Ul

Zařízení pro barevné označování nerezových materiálů umožňuje unikátní kombinaci teploty, tlaku a době působení těchto faktorů, což především v případě využití u vinylové vrstvy s adhezním povrchem zajišťuje optimální spojení této vrstvy s podkladem a nadstandardní životnost tohoto spojení.

Při správných poměrech dojde k dokonalému spojení a k aktivaci adhezní vrstvy vinylového materiálu. Velice důležité je také řízené chladnutí nahřátých povrchů za stanovené teploty a vlhkosti okolního prostředí.

Výše uvedené a popsané technologické zařízení je relativně jednoduché ve vztahu ke stávající technologii elektrochemické metody.

Objasnění výkresu

Příkladné provedení technického řešení je schematicky znázorněno na přiloženém výkresu. Příklad uskutečnění technického řešení

V rámci tohoto příkladu je podrobně popsáno zařízení pro barevné označování nerezových materiálů a to nanášením vrstvy vinylu na principu spojení této vrstvy s podkladem suchou metodou bez použití aplikačních kapalin na čistý odmaštěný povrch při teplotě okolního prostředí minimálně 20 až 25 stupňů celsia.

Zařízení sestává z rámu 6, v němž je upevněn zásobní válec 13 nanášené barevné vrstvy 3 a ve spodní části rámu 6 je uložen naváděcí válec 8, přičemž mezi zásobním válcem 13 a naváděcím válcem 8 je umístěn prostředek 4 pro ohřev nanášené barevné vrstvy 3. Ohřívacím prostředkem může být horkovzdušný přístroj, laserové paprsky, indukční ohřev nebo jakékoli jiné zařízení, které je určeno k ohřevu na teploty do 100 stupňů celsia. Vnější povrch naváděcího válce 8 je tvořen měkkou směsí o tvrdosti asi 60 až 90 stupňů Shore.

Rám 6 je opatřen horizontálním ramenem 14, na němž je uložen navíjecí válec 12, na který se navíjí krycí folie 2, která se odděluje od pásu nanášené barevné vrstvy 3 před jejím ohřevem. Rám 6 je dále opatřen šikmým ramenem 15, na jehož spodní části je uložen přítlačný válec 9. Přítlačný válec 9 je opatřen pružnou vnější vrstvou 20 s indukčním ohřevem. Vnější povrch přítlačného válce 9 je tvořen měkkou směsí o tvrdosti 30 až 60 stupňů Shore. Přítlačný válec 9 vytváří mechanický tlak na vinylovou nanášenou barevnou vrstvu 3 v rozsahu asi 0,6 až 0,8 MPa.

Šikmé rameno 15 je ve své horní části připevněno k horní části rámu 6 a dále ke spodní části rámu 6 i prostřednictvím teleskopického ramena 17. Šikmé rameno 15 je konstrukčně upraveno tak, aby jeho délka mohla být prodlužována a bylo dosaženo optimálního přítlaku přítlačného válce 9 na vinylovou nanášenou vrstvu 3.

K rámu 6 je ve spodní části připevněn prostředek 5 pro ohřev nerezového materiálu I. Ohřívacím prostředkem může být horkovzdušný přístroj, laserové paprsky, indukční ohřev nebo jakékoli jiné zařízení, které je určeno k ohřevu na teploty do 100 stupňů celsia.

Mezi přítlačným válcem 9 a naváděcím válcem 8 je na rámu 6 uložen prostředek 16 pro ohřev nanesené barevné vrstvy 3 na povrch nerezového materiálu 1.

K rámu 6 je připevněno druhé rameno H opatřené chladicím zařízením 1_8 a úložným místem 19 pro závaží 10, kterým je možné jednoduše regulovat přítlak přítlačného válce 9 na nanesenou barevnou vrstvu 3. Pro lepší směrové vedení v rámci barvení je možné napojit zařízení pro barvení nerezových materiálů na externí naváděcí, vodící a přítlačné zařízení.

Optimální kombinací výše uvedených faktorů, tedy tlaku, teploty a doby působení za stanovených podmínek, vzniká pevný spoj mezi vinylovou barevnou vrstvou 3 s adhezním povrchem a nerezovým materiálem 1.

Zařízení pro barevné označování nerezových materiálů pracuje následujícím způsobem. Před použitím tohoto zařízení pro nanášení vinylové barevné vrstvy 3 je bezpodmínečně nutná příprava povrchu nerezového materiálu 1. Jeho povrch, na který bude aplikována vinylová barevná

-2CZ 31360 Ul vrstva 3, se musí vyčistit pomocí čisticích a/nebo odmašťovacích prostředků na bázi alkoholu. Hlavním úkolem je důkladně vyčistit povrch nerezového materiálu 1, kam se vinylová barevná vrstva 3 bude aplikovat, aby povrch byl prostý jakéhokoliv znečištění, zejména mastnotou nebo prachem. Po vyčištění je nutné povrch vysušit proudem suchého teplého vzduchu.

Vinylová barevná vrstva 3 je za normálních okolností velmi dobře tvarovatelná i bez zahřívání, ale pro dokonalé konečné adhezní vlastnosti vinylové barevné vrstvy 3 ve vztahu k povrchu nerezového materiálu I vždy vinylovou barevnou vrstvu 3 nahřejeme s využitím prostředku 4 pro ohřev barevného pruhu. Tímto prostředkem může být horkovzdušné zařízení, laserová paprsky, indukční ohřev kovu nebo jakékoli podobné zařízení, které se k ohřevu materiálů asi do 100 stupňů celsia běžně užívá. Nahřívání vinylové barevné vrstvy 3 se provede na teplotu asi 50 stupňů celsia a to tak, aby se prohřál takový kus vinylové barevné vrstvy 3, který je možné následnou technologií přítlaku válcem, dokonalou adhezi bez nežádoucí mezivrstvy vzduchu, spojit. Přítlak je prováděn nejen z důvodu dokonalé adheze, ale i z důvodů vytěsnění vzduchových bublin.

Vinylová barevná vrstva 3 je navinuta na zásobním válci 13, přičemž předem připravená šířka navinuté vinylové barevné vrstvy odpovídá šířce požadovaného barevného pruhu. Hladká krycí folie 2 vinylové barevné vrstvy, která kryje její adhezní stranu, se odejme a ukotví v navíjecím válci 12.

Adhezní strana vinylové barevné vrstvy 3 se manuálně přiloží k místu začátku barevného pruhu s mírným přesahem. Následně se překontroluje souosost naváděcího válce 8 vinylové barevné vrstvy 3 s osou pruhu na nerezovém materiálu 1. Po ukotvení horkým médiem rohu vinylové barevné vrstvy 3 a následném vystředění do osy se provede ukotvení začátku vinylové barevné vrstvy 3 po celé šířce barevného pruhu k povrchu nerezového materiálu 1.

Vinylová barevná vrstva 3 je následně odvíjena ze zásobního válce 13 ve směru potřebného budoucího zabarven. Prostředky pro ohřev nerezového materiálu a nanesené vrstvy 5, 16 včetně naváděcího válce 8 pro zvýšení adheze vinylové barevné vrstvy 3 jsou postupně posouvány ve směru aplikace této vrstvy v místě kontaktu 7 vinylové barevné vrstvy 3 s povrchem nerezového materiálu i. Povrch vinylové barevné vrstvy 3 opatřený speciální adhezní vrstvou se nahřeje na teplotu 60 až 65 °C. Teplota se měří termovizí nebo kontaktním teploměrem. Po nahřátí na stanovenou teplotu se vinylová barevná vrstva 3 nabalí na nerezový materiál I za stálého přítlaku pružného naváděcího válce 8. Naváděcí válec 8 je opatřen pružnou vnější vrstvou s indukčním ohřevem. Vnější povrch naváděcího válce 8 je tvořen měkkou směsí o tvrdosti 45 Shore. Naváděcí válec 8 vytváří mechanický tlak na vinylovou barevnou vrstvu 3 v rozsahu 0,6 až 0,8 MPa. Doba přítlaku naváděcího válce 8 na vinylovou barevnou vrstvu 3 a na podkladový nerezový materiál I se pohybuje v rozmezí 3 až 5 sekund. Toto je zabezpečeno předem stanovenou rychlostí pohybu tohoto válce.

Přítlačný válec 9 je opatřen pružnou vnější vrstvou. Vnější povrch je tvořen měkkou směsí o tvrdosti 75 Shore. Přítlačný válec 9 vytváří mechanický tlak na vinylovou barevnou vrstvu 1_ v rozsahu 0,6 až 0,8 MPa. Doba přítlaku tohoto válce na vinylovou barevnou vrstvu 3 se pohybuje v rozmezí 3 až 5 sekund. Toto je zabezpečeno předem stanovenou rychlostí pohybu uvedeného válce.

Použití prostředků pro ohřev barevného pruhu, nerezového materiálu a nanesené vrstvy 4. 5t a 16 za současného působení přítlaku naváděcího a přítlačného válce 8 a 9, se uplatňuje i na extrémně zaoblených místech například v prolisech, nopech, výstupcích, v místech šroubů, sedel a ve styku hlavy šroubů s kryty stavebních otvorů, nýtů, záhybů, zakončení a u okrajů vinylové barevné vrstvy 3. Různé defekty lze zároveň tímto způsobem bez následků opravit.

Větší bubliny je vhodné rozdělit do menších, které opatrně a pomalu přitlačujeme. Začneme vyhlazovat povrch vinylové barevné vrstvy 3 za místem jejího kontaktu s nerezovým materiálem i tepelným a tlakovým působením přítlačného a naváděcího válce 9 a 8 ze středu pruhu barevné vrstvy směrem k okrajům, dokud nebude adhezní vrstva zcela prosta vzduchových bublin. V těchto případech vinylovou barevnou vrstvu 3 zahříváme opět na teplotu 60 stupňů.

-3CZ 31360 Ul

Zařízení pro barevné označování nerezových materiálů ohřev vinylové barevné vrstvy 3 umožňuje plynule nastavit hodnotu teploty ohřívacího média, tedy vzduchu, případně laserového paprsku za současného přesného měření teploty média na ukazateli teploměru. Pro kvalitní adhezi nesmí působit v ploše na vinylovou barevnou vrstvu 3 větší teplota než 60 °C.

Okraje přečnívající části na začátku barevného pruhu a na jeho konci se v závěru mechanicky odstraní ostrým nástrojem.

Na závěr je bezpodmínečně nutné zafixovat všechny okraje vinylové barevné vrstvy 3, dále i místa konvexních nebo konkávních prolisů a jiná kritická místa a to místním zahřátím vinylové barevné vrstvy 3 na asi 60 stupňů celsia.

Okolní prostředí aplikace vinylové barevné vrstvy 3 musí být tepelně a vlhkostně temperováno na doporučené hodnoty. Teplota prostředí by měla být mezi 20 až 25 °C s nenasyceným obsahem vlhkosti. Doporučuje se, aby obě hodnoty byly monitorovány a elektronicky zaznamenávány.

Po konečné instalaci vinylové barevné vrstvy 3 pro důkladné přilnutí této vinylové barevné vrstvy 3 k nerezovému materiálu I musí po dobu 18 hodin zůstat v prostředí při teplotě minimálně 17 stupňů, v prostředí s nenasycenou vlhkosti vzduchu.

Konečná úprava vinylové barevné vrstvy spočívá ve vyříznutí nadbytečného materiálu. Po pokrytí celého požadovaného povrchu hladkou vinylovou barevnou vrstvou se odstraní přebytečný materiál visící nad okraji předmětu.

Po nanesení se nechá podkladní nerezový materiál I s nanesenou vinylovou barevnou vrstvou 3 řízené vychladnout. Řízené chladnutí probíhá v chladícím zařízení 18, které je součástí zařízení pro barevné označování nerezových materiálů. Toto chladicí zařízení vytváří řízený proces chladnutí nahřáté vinylové barevné vrstvy na nerezovém materiálu.

Chladící zařízení 18 je vybaveno těsnícími planžetami, aby byl minimalizován únik chladného vzduchu do okolního prostření.

Chladící zařízení umožňuje operativně měnit teplotu a intenzitu ochlazování v závislosti n a rychlosti odvíjení pásu a posunu zařízení pro kontinuální nanášení vinylové barevné vrstvy na nerezový materiál.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro barevné označování nerezových materiálů umožňuje nanášení vinylové barevné vrstvy na nerezový materiál všude tam, kde je nutno z bezpečnostních nebo estetických důvodů odlišit výškové úrovně a plochy v nerezovém bazénu. Tato technologie má velkou výhodu v možnosti úprav a oprav na stávajících bazénech, což stávající technologie neumožňovala. Taktéž je možno doplňovat nenabarvené plochy, které se v nerezových bazénech vyskytují po svařování a následném moření. Nezanedbatelný je také fakt, že celý proces nanášení vinylové barevné vrstvy je rychlejší oproti stávajícímu stavu techniky.

Tento způsob nanášení vinylové barevné vrstvy na nerezový materiál splňuje legislativní podmínky co do bezpečnosti a hygieny. Na základě celého souboru mechanických a chemických zkoušek v akreditovaných zkušebnách bylo prokázáno, že termotlakově nanesená vinylová barevná vrstva s adhezním povrchem má několikanásobně vyšší mechanickou a chemickou odolnost než barva nanesená elektrochemickým způsobem.

Claims (8)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů, vyznačující se tím, že sestává z rámu (6), v němž je upevněn zásobní válec (13) nanášené barevné vrstvy (3)

-4CZ 31360 Ul a ve spodní části rámu (6) je uložen naváděcí válec (8), přičemž mezi zásobním válcem (13) a naváděcím válcem (8) je umístěn prostředek (4) pro ohřev nanášen é barevné vrstvy (3).

2. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že rám (6) je opatřen horizontálním ramenem (14), na němž je uložen navíjecí válec (12).

3. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, že rám (6) je opatřen šikmým ramenem (15), na jehož spodní části je uložen přítlačný válec (9).

4. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů podle nároku 3, vyznačující se tím, že šikmé rameno (15) je schopné prodloužení a je připojeno k rámu (6) i prostřednictvím teleskopického ramena (17).

5. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, žek rámu (6) je připevněn prostředek (5) pro ohřev nerezového materiálu (1).

6. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů podle nároku 1 a 3, vyznačující se tím, že mezi přítlačným válcem (9) a naváděcím válcem (8) je na rámu (6) upevněn prostředek (16) pro ohřev nanesené barevné vrstvy (3).

7. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů podle nároku 1, vyznačující se tím, žek rámu (6) je připevněno druhé rameno (11) opatřené chladicím zařízením (18) a úložným místem (19) pro závaží (10).

8. Zařízení, zejména pro barevné označování nerezových materiálů podle nároku 1 a 3, vyznačující se tím, že přítlačný válec (9) a naváděcí válec (8) jsou vybaveny prostředkem pro ohřev.