CZ34099U1 - Zařízení pro nanášení směsi na bázi kusové pryže a pryskyřice pro vytvoření protiskluzové povrchové vrstvy - Google Patents

Description

Zařízení pro nanášení směsi na bázi kusové pryže a pryskyřice pro vytvoření protiskluzové povrchové vrstvy

Oblast techniky

Navrhované technické řešení spadá do oblasti nanášení izolačních hmot založených na kaučuku (zejména regenerovaném kaučuku) a epoxidových pryskyřicích.

Dosavadní stav techniky

Jsou známé hmoty na bázi kaučuku (pryže) a epoxydové pryskyřice, které se využívají jako ochranný povlak různých povrchů. Ze spisu CZ 28950 U je známa taková směs, která je využitelná k vytvoření ochranného izolačního povlaku. Obdobné směsi jsou známé např. ze spisů US 2014/316031 nebo WO 99/35197. Obecně lze říci, že jestliže tyto směsi mají dostatečně velkou zrnitost pryže, která zahrnuje i frakci v řádu jednotek mm a použitá pryskyřice zajistí dostatečnou odolnost, jsou způsobilé k vytvoření protiskluzové vrstvy. Taje využitelná např. na pojezdových rampách, nástupištích hromadné dopravy, obrubnících, přechodech pro chodce, výdejních místech čerpacích stanic a podobně.

K zajištění požadovaných vlastností povrchu (zejména hrubost poskytující dostatečnou adhezi) je klíčový způsob nanášení směsi na povrch. Je známý způsob nanášení roztíráním po povrchu pomocí stěrky apod. Nevýhodou této i jiných kontaktních metod je problematické zajištění stejnorodého povrchu tak, aby měl ve všech místech stejné vlastnosti (hrubost). Pohybem stěrky může dojít ke shrnutí hrubších frakcí pryže do jednoho místa, čímž je narušena homogennost povrchu. Navíc stěrkou dochází k uhlazení povrchu, čímž je nežádoucím způsobem snížena jeho hrubost.

Zmíněný spis US 2014/316031 bez jakýchkoliv konstrukčních detailů uvádí, že směs může být mimo jiné nanášena i stříkáním. Běžnou stříkací pistolí s gravitační dopravou ze zásobníku, která se používá ke stříkání řidších materiálů (např. barvy), není vhodné hustou, lepivou a málo tekutou směs na bázi kusové pryže a pryskyřice nanášet. Nízká tekutost zabraňuje dostatečnému zásobování dutiny v těle směsí tak, aby tato byla promíchána a unášena se stříkacím vzduchem a vypuzena z výstupní trysky.

Je tedy úkolem předkládaného technického řešení poskytnout řešení, které umožní hustou směs na bázi kusové pryže a pryskyřice nanášet stříkáním.

Podstata technického řešení

Podstatou technického řešení je konstrukce zařízení pro nanášení směsi na bázi kusové pryže a pryskyřice pro vytvoření protiskluzové povrchové vrstvy. Zařízení obsahuje tělo s vnitřní dutinou, do níž vyúsťuje zásobník směsi. Dutina těla je opatřena výstupní tryskou, která je uzavíratelná posuvnou dutou jehlou. Výstupní tryskou je myšlen otvor z vnitřní dutiny těla ven do vnějšího prostředí, a to včetně dosedací plochy v těsné blízkosti otvoru. Dosedací plocha slouží pro dosednutí jehly při uzavření výstupní trysky.

Jehla obsahuje vyústění přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu. Jehla je ovladatelná ovládací pákou pro otevření výstupní trysky a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu do jehly nebo pro uzavření výstupní trysky a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu do jehly. Zásobník směsi je opatřen technickým prostředkem pro nízkotlakou přetlakovou dopravu směsi ve vnitřním objemu zásobníku a ve vnitřní dutině do výstupní trysky.

- 1 CZ 34099 U1

Vnitřní dutinou se myslí průchozí dutý prostor zasahující dovnitř tělesa, najedná straně alespoň částečně otevřený tak, aby byl propojen se zásobníkem směsi a na druhé straně opatřený výstupní tryskou. Velikost dutiny není klíčová, může se jednat i o kanál vedoucí skrz tělo, jehož délka je znatelně větší než jeho šířka (průměr). Jedná se o konstrukční prvek, ke kterému je připojen (s výhodou odnímatelný) zásobník směsi a který obsahuje posuvnou jehlu a výstupní trysku. Dle konkrétního konstrukčního provedení může být hranice mezi dutinou těla a zásobníkem nejasná, případně lze za zásobník považovat patřičně větší dutinu těla.

Technickým prostředkem pro nízkotlakou přetlakovou dopravu směsi může být píst posuvně uložený ve vnitřním prostoru zásobníku pro působení na objem směsi v zásobníku. Píst může zejména být ovladatelný tlakovým ovládacím médiem. Toho může být dosaženo tak, že zásobník je uzavřený a prostor nad pístem je opatřen přívodem ovládacího media, zejména stlačeného vzduchu. Prostorem nad pístem se zde myslí volný prostor na druhé straně pístu oproti směsi (na straně odlehlé od směsi), a to bez ohledu na skutečnou vzájemnou vertikální pozici. Kromě stlačeného vzduchu lze použít i jiný plyn nebo kapalinu. S ohledem na využití tlakového vzduchu v jiných částech zařízení se však použití vzduchu jeví jako nej výhodnější. Je výhodné, pokud je píst z polytetrafluoretylenu (PTFE). Výhodou tohoto materiálu je jeho nízká objemová hmotnost společně s výbornou chemickou odolností, která je výhodná jak při samotném styku směsi s pístem, tak při následném čištění zařízení. Díky použití pístu je zabráněno smíchání ovládacího média se směsí nebo probublávání plynného ovládacího média do výstupní trysky. Píst je bariérou, která ovládací médium oddělí od směsi v zásobníku a zároveň působí rovnoměrným tlakem na směs v celém průřezu zásobníku.

V jiném provedení může být technickým prostředkem přívodní hadice směsi, opatřená tlakovým podavačem směsi pro kontinuálním tlakové dopravování směsi do zásobníku. Tlakovým podavačem může být čerpadlo nebo pumpa, zejména pak šnekové čerpadlo. Jeho výhodou oproti jiným druhům tlakových podavačů je vhodnost k dopravě této viskózní a vysoce lepivé směsi. Tím, jak je tlakovým podavačem skrz přívodní hadici kontinuálně dopravovaná směs do zásobníku, dochází k tlakovému působení na směs v zásobníku a k dopravě směsi ve vnitřním objemu zásobníku a v dutině těla do výstupní trysky.

Ve výhodném provedení může být tlakový podavač směsi opatřen nádrží, která slouží ke kontinuálnímu doplňování směsi do tlakového podavače. Nádrž může být uzavřená nebo shora otevřená (tvar násypky) a slouží ke kontinuálnímu doplňování směsi do tlakového podavače. Nádrž může být opatřena technickým prostředkem pro úpravu teploty směsi v nádrži. Úpravou teploty může být jak zvýšení, tak snížení, v závislosti na teplotě okolního prostředí. Účelem je udržení teplotního rozsahu směsi připravené k nanášení, ve kterém je zajištěno její optimální tuhnutí. Jestliže by se směs před nanesením vysokou teplotou okolního prostředí příliš ohřála, tuhla by velmi rychle, v řádu jednotek minut, čímž by mohlo dojít k jejímu znehodnocení a nevratnému zalepení a ucpání zařízení. Na druhou stranu příliš chladná směs by na ošetřeném povrchu tuhla příliš dlouho, nedošlo by k chemické reakci, která způsobí vytvrzení směsi a mohlo by dojít např. k jejímu stečení. Příliš chladná směs je natolik hustá, že ji není možné stříkat v požadované kvalitě.

Technický prostředek pro úpravu teploty směsi v nádrži může být zejména ve formě soustavy uzavřených kanálů pro vedení média pro přenos tepla, situovaných uvnitř nádrže a/nebo ve stěně nádrže. Médiem pro přenos tepla může být zejména voda, olej nebo vzduch. Ohřáté nebo naopak vychlazené médium nucené proudí skrz kanály a tím upravuje teplotu směsi v nádrži. Technickým prostředkem pro úpravu teploty směsi v nádrži mohou být i elektrická odporová topná tělesa (desky).

Díky konstrukci zařízení se na směs v zásobníku se působí nízkotlakým přetlakem pro dopravu směsi ve vnitřním objemu zásobníku a v dutině těla do výstupní trysky. Nízkotlaký přetlak má hodnotu tlaku v rozsahu vyšší než 0,5 bar a nižší než 4 bar. Ve výstupní trysce se natlakovaná směs promíchá s vysokotlakým stříkacím vzduchem v okamžiku vypuzení výstupní tryskou.

-2 CZ 34099 U1

Hodnota tlaku vysokotlakého stříkacího vzduchu je v rozmezí 4 až 8 bar. Pro správnou funkci zařízení a správně provedený způsob nanášení je klíčový správný poměr vysokotlakého stříkacího vzduchu a nízkotlakého přetlaku pro dopravu směsi ve vnitřním objemu zásobníku v závislosti na viskozitě směsi. Je zřejmé, že rychlost vysokotlakého stříkacího vzduchu ve výstupní trysce je znatelně vyšší, než rychlost směsi pod nízkým tlakem. Tím dochází k unášení částeček směsi vysokotlakým stříkacím vzduchem a zvýšení jejich rychlosti, čímž dochází k nanášení směsi na ošetřovaný povrch stříkáním.

Jestliže bude hodnota tlaku vysokotlakého stříkacího vzduchu v porovnání s hodnotou tlaku nízkotlakého přetlaku pro dopravu směsi příliš vysoká, směs se bude ve výstupní trysce trhat a výsledný povrch bude mít nízkou kvalitu s různou tloušťkou nanesené vrstvy (vynechaná místa), nebo nebude ani možné směs vůbec nanést. Jestli bude naopak příliš nízká, směs bude ze stříkací trysky vypuzována nízkou rychlostí, bude spíše vytékat a bude málo rozmělněna. Získaný povrch bude mít proměnnou tloušťku nanesené vrstvy s tendencí k tvorbě lokálních „bochánků“ směsi. Získaný povrch tak bude nerovný a bude obsahovat vystupující tělesa tvořené směsí o velké tloušťce. Toho lze pro některé aplikace záměrně využít (haptické značky, vodorovné dopravní značení na pozemních komunikacích s efektem zvukového upozornění při přejetí vozidlem apod.). Podstatné však je, že při dostatečném průřezu kruhové mezery mezi dosedací plochou jehly a dosedací plochou výstupní trysky nedojde ani při velmi nízkém nebo dokonce žádném tlaku stříkacího vzduchu k ucpání výstupní trysky. Tím, že je zařízení navrženo pro míchání vysokotlakého stříkacího vzduchu se směsí až ve výstupní trysce, vysokotlaký stříkací vzduch není pro dopravu směsi zařízením využíván. Přidaným technickým efektem skutečnosti, že dochází k míchání vysokotlakého stříkacího vzduchu se směsí až ve výstupní trysce, je, že je omezena expozice směsi stříkacímu vzduchu. Stříkací vzduch obsahuje vlhkost, která je nežádoucím způsobem vnášena do směsi a negativně ovlivňuje její vlastnosti. Použitelné pryskyřice navíc zpravidla vyžadují tzv. pomaloběžné míchání, aby nedocházelo ke vpravování vzduchových bublinek do směsi. Z toho je patrné, že je žádoucí co nejvíce omezit míchání směsi se stříkacím vzduchem před vypuzením směsi z trysky a nanesením na ošetřovaný povrch.

Popsaným způsobem může být pomocí předloženého zařízení získána protiskluzová vrstva na v podstatě libovolném pevném povrchu (kovy, beton, kámen, živičný povrch apod.), včetně stavebních prefabrikátů, zejména betonových. Navíc se jedná o vrstvu vodotěsnou, která může být využitelná např. na ploché střechy nebo pro izolace (zejména hydroizolace) různých povrchů. Konkrétní vlastnosti povrchu je možné stanovit materiálem směsi (frakcí kusové pryže, složením pryskyřice a vzájemným poměrem míšení), velikostí výstupní trysky, kterou je směs ze zařízení vypuzována, nebo hodnotami tlaků nízkotlakého přetlaku pro dopravu směsi a vysokotlakého stříkacího vzduchu.

Objasnění výkresů

Příkladné provedení navrhovaného řešení je popsáno s odkazem na výkresy, na kterých je na obr. 1 - svislý řez zařízením v provedení s pístem;

obr. 2 - svislý řez zařízením v provedení s přívodní hadicí;

obr. 3 - zařízení dle obr. 2 s posunutou jehlou a otevřenou výstupní tryskou.

-3 CZ 34099 U1

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Zařízení pro nanášení směsi na bázi kusové pryže a pryskyřice obsahuje tělo 1 s vnitřní dutinou, do níž shora vyúsťuje zásobník 2 směsi. Zásobník 2 směsi je ktělu 1 připojen šroubovým spojem. Dutina těla 1 je opatřena výstupní tryskou 4, která je uzavíratelná posuvnou dutou jehlou 6. Jehla 6 na své špičce obsahuje vyústění 7 přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu. Jehla 6 je ovladatelná ovládací pákou 5 pro otevření výstupní trysky 4 a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu do jehly 6 nebo pro uzavření výstupní trysky 4 a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu do jehly 6. Posuvem jehly 6 do otevřené polohy dojde k vytvoření kruhové mezery mezi dosedací plochou jehly 6 a dosedací plochou výstupní trysky 4. Tato mezera musí mít dostatečnou světlost, aby nemohla být ucpaná pryží obsaženou ve směsi. Zároveň dojde k otevření tlakového ventilu přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu na druhém konci jehly 6. Vysokotlaký stříkací vzduch pak proudí skrz dutou jehlu 6 a vyústění 7 vysokotlakého stříkacího vzduchu do otevřené výstupní trysky 4, kde se smíchá s přetlakem vytékající směsí, vypudí ji z trysky 4 a unáší ji na ošetřovaný povrch.

Zásobník 2 směsi válcového tvaru je opatřen technickým prostředkem pro nízkotlakou přetlakovou dopravu směsi ve vnitřním objemu zásobníku 2 a v dutině těla 1 do výstupní trysky 4. Řečeným technickým prostředkem je zde píst 3 posuvně uložený ve vnitřním prostoru zásobníku! pro působení na objem směsi v zásobníku 2. Píst 3 je ovladatelný stlačeným vzduchem tak, že zásobník 2 je uzavřený a prostor nad pístem 3 je opatřen přívodem 8 ovládacího stlačeného vzduchu. Píst 3 je z polytetrafluoretylenu (PTFE).

Provedení zařízení s pístem 3 je využitelné spíše pro aplikace menšího rozsahu, po vyprázdnění zásobníku 2 je nutné zásobník 2 otevřít a směs doplnit.

Příkladné provedení je patrné na obr. 1.

Příklad 2

Zařízení pro nanášení směsi na bázi kusové pryže a pryskyřice obsahuje tělo 1 s vnitřní dutinou, do níž shora vyúsťuje zásobník 2 směsi. Zásobník 2 směsi válcového tvaruje integrální součástí těla j_ a je na svém volném konci přizpůsoben pro připojení přívodní hadice 9. Dutina těla 1 je opatřena výstupní tryskou 4, která je uzavíratelná posuvnou dutou jehlou 6. Jehla 6 na své špičce obsahuje vyústění 7 přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu. Jehla 6 je ovladatelná ovládací pákou 5 pro otevření výstupní trysky 4 a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu do jehly 6 nebo pro uzavření výstupní trysky 4 a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu do jehly 6. Posuvem jehly 6 do otevřené polohy dojde k vytvoření kruhové mezery mezi dosedací plochou jehly 6 a dosedací plochou výstupní trysky 4. Tato mezera musí mít dostatečnou světlost, aby nemohla být ucpaná pryží obsaženou ve směsi. Zároveň dojde k otevření tlakového ventilu přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu na druhém konci jehly 6. Vysokotlaký stříkací vzduch pak proudí skrz dutou jehlu 6 a vyústění 7 vysokotlakého stříkacího vzduchu do otevřené výstupní trysky 4, kde se smíchá s přetlakem vytékající směsí, vypudí ji z trysky 4 a unáší ji na ošetřovaný povrch.

Zásobník 2 směsi je opatřen technickým prostředkem pro nízkotlakou přetlakovou dopravu směsi ve vnitřním objemu zásobníku 2 a v dutině těla 1 do výstupní trysky 4. Řečeným technickým prostředkem je zde přívodní hadice 9 směsi, která je opatřená tlakovým podavačem směsi pro kontinuálním tlakové dopravování směsi do zásobníku 2. Tlakovým podavačem je šnekové čerpadlo. Tlakový podavač směsi je opatřen nádrží pro směs a nádrž je opatřena technickým prostředkem pro úpravu teploty směsi v nádrži. Technický prostředek pro úpravu teploty směsi v nádrži je ve formě soustavy uzavřených kanálů ve stěně nádrže pro vedení média pro přenos

-4 CZ 34099 U1 tepla. Médiem je v tomto případě voda mající vyšší teplotu, než je teplota směsi a okolního prostředí. Tím zvyšuje teplotu směsi v nádrži a zajišťuje její rychlejší tuhnutí.

Provedení zařízení s přívodní hadicí 9 s tlakovým podavačem je s výhodou využitelné pro aplikace většího rozsahu, neboť umožňuje kontinuální dlouhodobé doplňování směsi do zásobníku 2 z vnějšího zdroje.

Příkladné provedení je patrné na obr. 2 a 3.

Claims (9)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro nanášení směsi na bázi kusové pryže a pryskyřice, obsahující tělo (1) s vnitřní dutinou, do níž vyúsťuje zásobník (2) směsi, kde dutina těla (1) je opatřena výstupní tryskou (4), která je uzavíratelná posuvnou dutou jehlou (6), přičemž jehla (6) obsahuje vyústění (7) přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu, přičemž jehla (6) je ovladatelná ovládací pákou (5) pro otevření výstupní trysky (4) a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu nebo pro uzavření výstupní trysky (4) a přívodu vysokotlakého stříkacího vzduchu, vyznačující se tím, že zásobník (2) směsi je opatřen technickým prostředkem pro nízkotlakou přetlakovou dopravu směsi ve vnitřním objemu zásobníku (2) a v dutině těla (1) do výstupní trysky (4).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že technickým prostředkem je píst (3) posuvně uložený ve vnitřním prostoru zásobníku (2) pro působení na objem směsi v zásobníku (2).
3. 3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že píst (3) je ovladatelný tlakovým ovládacím médiem tak, že zásobník (2) je uzavřený a prostor nad pístem (3) je opatřen přívodem (8) ovládacího média.
4. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že ovládacím médiem je stlačený vzduch.
5. 5. Zařízení podle některého z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že píst (3) je z polytetrafluoretylenu - PTFE.
6. 6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že technickým prostředkem je přívodní hadice (9) směsi, která je opatřená tlakovým podavačem směsi pro kontinuálním tlakové dopravování směsi do zásobníku (2).
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že tlakový podavač směsi je opatřen nádrží pro kontinuální doplňování směsi do tlakového podavače.
8. 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že nádrž je opatřena technickým prostředkem pro úpravu teploty směsi v nádrži.
9. 9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že technický prostředek pro úpravu teploty směsi v nádrži je ve formě soustavy uzavřených kanálů uvnitř nádrže a/nebo ve stěně nádrže pro vedení média pro přenos tepla.