SK1952019U1

SK1952019U1 - Device for producing building blocks and / or blocks and their producing method

Info

Publication number: SK1952019U1
Application number: SK195-2019U
Authority: SK
Inventors: Emília Hroncová; Juraj Ladomerský; Peter Bolek; Ján Bolek
Original assignee: Peter Bolek; Bolek Jan Ing
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-11-03
Also published as: SK9081Y1

Abstract

Technické riešenie opisuje zariadenie na výrobu stavebných dielcov – stavebných blokov alebo tvárnic z podrvených odpadov s podielom minimálne 10 % hmotn. termoplastov, ktoré sa skladá z jednotky na predohrev vstupnej suroviny a karuselového ústrojenstva. Karuselové ústrojenstvo pozostáva zo samotného karuselu a uzamkýnateľných foriem, špeciálneho integrovaného lisu, vysokoúčinného chladiaceho systému a robotickej ruky. Opisuje sa spôsob výroby stavebných blokov a tvárnic v zariadení podľa úžitkového vzoru s potenciálnymi možnosťami vysokej variability štruktúry dielcov s dutinami a výstupkami v časovo a energeticky efektívnej, prakticky bezobslužnej prevádzke, čím sa znižuje prácnosť a aj nároky na výrobné priestory.The technical solution describes a device for the production of building components - building blocks or blocks from crushed waste with a proportion of at least 10% by weight. thermoplastics, which consists of a unit for preheating the feedstock and a carousel device. The carousel system consists of the carousel itself and lockable molds, a special integrated press, a high-efficiency cooling system and a robotic arm. The method of production of building blocks and blocks in the equipment according to the utility model is described with potential possibilities of high variability of the structure of parts with cavities and protrusions in time and energy efficient, practically unattended operation, which reduces labor and production space requirements.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Technické riešenie sa týka spôsobu výroby stavebných dielcov s obsahomplastov vrátane odpadových plastov a iných odpadov, s podielom mmimálne 10 % termoplastov, energeticky výhodným spôsobom v karuselovom ústrojenstve.The technical solution relates to a method of manufacturing building components containing plastics, including waste plastics and other wastes, with a proportion of at least 10% of thermoplastics, in an energy-efficient manner in a carousel device.

Doterajší stav technikyPrior art

Stavebné dielce sa spočiatku vyrábali len z prírodných surovín, ale stále intenzívnejšie sa rozvíjajú spôsoby výrob stavebných dielcov s využitím rôznych odpadov.Building components were initially produced only from natural raw materials, but methods of production of building components using various wastes are developing more and more intensively.

Je patentovaný spôsob výroby stavebných prefabrikovaných prvkov z poiéznych stavebných hmôt, najmä kompozitných materiálov s otvorenou štruktúrou pórov vytvrdzovaných pri normálnych teplotách, napríklad betónov, pričom tieto stavebné hmoty obyčajne pozostávajú zo zmesi plniva a spojiva (SK 288318). Do zmesi plniva a spojiva danej poiéznej stavebnej hmoty sa pridá ďalšia zložka plniva z netriedeného plastového odpadu. Tento netriedený plastový odpad sa zbaví nečistôt, rozdrví sa a vy tvaruje sa do podoby granúl. Maximálny rozmer granúl je mmimálne trikrát menší, ako je najmenšia hrúbka steny priečok stavebných prefabrikovaných prvkov, na výrobu ktorých je stavebná hmota určená. Tieto granuly plastového odpadu sa zamiešajú do zmesi stavebnej hmoty pred jej vytvrdením, pričom po jej vytvrdení sa vzniknutý prefabrikovaný prvok zahreje na teplotu, pri ktorej je aspoň časť granúl daného plastového odpadu roztavená do plne tekutého stavu, potom sa vzniknutý kompozit nechá vychladnúť. Časť zložky plniva z plastového odpadu, ktorá bola v plne tekutom stave, sa tak stávazároveň prídavným spojivomIt is a patented method for the production of prefabricated building elements from polar building materials, in particular composite materials with an open pore structure cured at normal temperatures, for example concrete, these building materials usually consisting of a mixture of filler and binder (SK 288318). An additional filler component from unsorted plastic waste is added to the filler and binder mixture of a given pourable building material. This unsorted plastic waste is freed of impurities, crushed and formed into granules. The maximum dimension of the granules is at least three times smaller than the smallest wall thickness of the partitions of the prefabricated building elements for the production of which the building material is intended. These plastic waste granules are mixed into the building material mixture before it is cured, after which the resulting prefabricated element is heated to a temperature at which at least part of the plastic waste granules are melted to a fully liquid state, then the resulting composite is allowed to cool. The part of the filler component from the plastic waste, which was in a fully liquid state, thus also becomes an additional binder.

V európskom patentovom spise EP 1 462 424 Bije uvedený opis odlievaných stavebných prvkov s vystuženými vláknami, ktoré majú ohňovzdorné vlastnosti, a spôsob ichvýroby.European patent specification EP 1 462 424 Bi describes a cast building element with reinforced fibers which has fire-resistant properties and a method for their production.

Technické riešenie podľa úžitkového SK 5346 vzoru opisuje kombinovaný stavebný dielec, spôsob jeho výroby a použitia. Kombinovaný stavebný dielec je vytvorený nainštalovaním kovových výstuh do antideformačného bloku.The technical solution according to the utility SK 5346 model describes a combined building component, the method of its production and use. The combined building component is created by installing metal reinforcements in the anti-deformation block.

Na Novom Zélande sa vyrábajú stavebné bloky Replast z podrvených(šredrovaný ch) odpadových plastov bez použitia akýchkoľvek lepidiel len nahriatím superprehriatou vodou (zároveň sa tým zabezpečuje sterilizácia) a zlisovamm [https://www.byfusion.com/the-blocker/]. Rôzne ďalšie postupy sú aj v iných krajinách [https://cleanenergychallenge.whatdesigncando.com/projects/circular-communities-for-housing/], napr. CONICET (Argentína) vyrába stavebné bloky zo zmesi recyklovaných PET fliaš, cementu a rôznych aditív.In New Zealand, Replast building blocks are produced from crushed waste without the use of any adhesives only by heating with superheated water (which also ensures sterilization) and compacting [https://www.byfusion.com/the-blocker/]. Various other practices are also available in other countries [https://cleanenergychallenge.whatdesigncando.com/projects/circular-communities-for-housing/], e.g. CONICET (Argentina) manufactures building blocks from a mixture of recycled PET bottles, cement and various additives.

Aj na výrobu iných stavebných dielcov sa používajú odpadové plasty. Patentovaná je napríklad výroba strešnej krytiny zo zmesi piesku a plastu W02005078209A1. Podobne sa vyrába takýto dielec aj zo zmesi plastu a plniva vytlačovaním [EP1457307A3]. Predmetom patentu [W02001069002A1] je tvarovaná plastická strešná krytina, ktorá je vytvorená tavením zmesi z termoplastu a polyméru obsahujúceho chlór v množstve 1 až 65 %.Waste plastics are also used for the production of other building components. For example, the production of a roof covering from a mixture of sand and plastic WO2005078209A1 is patented. Similarly, such a part is produced from a mixture of plastic and filler by extrusion [EP1457307A3]. The subject of patent [WO2001069002A1] is a molded plastic roofing which is formed by melting a mixture of a thermoplastic and a polymer containing chlorine in an amount of 1 to 65%.

Nevýhodou väčšiny doterajších spôsobov výroby stavebných dielcov s využitím plastov je značná časová a energetická náročnosť technických riešení stavebných blokov v dlhých lineárnych linkách, nutnosť používať veľký počet rovnakých foriem, pridávanie aditív a spevňujúcich komponentov.The disadvantage of most existing methods of production of building components using plastics is the considerable time and energy intensity of technical solutions of building blocks in long linear lines, the need to use a large number of the same molds, adding additives and reinforcing components.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky prináša technické riešenie stavebných dielcov podľa úžitkového vzoru. Podstata technického riešenia je v tom, že sa do uzamkýnateľných foriem, uložených v karuseli privádza podrvený odpad s predhriatym (nataveným) povrchom častíc termoplastov a obsahom aspoň 10 % hmotn. termoplastov, ktorý sa zlisuje v špeciálnom integrovanom lise tak, aby sa prebytočný odpad zformy vy tlačil a zároveň sa v stavebnom bloku alebo tvárnici vytvorila požadovaná sústava dutín a výstupkov, ktorá umožňuje rýchle ochladenie dielcov originálnym technickým riešením.These shortcomings are brought about by the technical solution of building components according to the utility model. The essence of the technical solution is that crushed waste with a preheated (melted) surface of thermoplastic particles and a content of at least 10% by weight is fed into the lockable molds stored in the carousel. thermoplastics, which is pressed in a special integrated press so that the excess waste from the mold is pressed out and at the same time the required system of cavities and protrusions is created in the building block or block, which allows fast cooling of parts by original technical solution.

Originálne karuselové ústrojenstvo je konštruované tak, aby sa dalv optimálnom čase vylisovať predhriaty odpad a následne sa vysoko intenzívne ochladiť vytvorený stavebný blok alebo tvarovku. Po ochladení a vybratí dielca zformy robotickou rukou je táto opäť použitá v ďalšom cykle výroby.The original carousel device is designed in such a way that the preheated waste can be pressed out at the optimum time and then the formed building block or fitting can be cooled with high intensity. After cooling and removing the mold part by robotic arm, it is used again in the next production cycle.

Karuselové ústrojenstvo umožňuje realizovať rôzne spôsoby výroby stavebných blokov a tvárnic s vysokou variabilitou štruktúry dielcov s dutinami a výstupkami pre bezspojivové murovanie v časovo a energeticky efektívnej, prakticky bezobslužnej prevádzke, čím sa znižuje prácnosť. Takto navrhnuté karuselové ústrojenstvo okrem uvedených výhod nahrádza usporiadanie viacerých strojov do výrobnej linky a dosahuje kapacitu lineárnej výrobnej linky s oveľa väčším počtom foriem a minimálnych nárokov na výrobné priestory.The carousel device enables the realization of various methods of production of building blocks and blocks with high variability of the structure of parts with cavities and protrusions for continuous masonry in time and energy efficient, practically unattended operation, which reduces labor. In addition to the above-mentioned advantages, the carousel device thus designed replaces the arrangement of several machines in a production line and achieves the capacity of a linear production line with a much larger number of molds and minimal demands on production spaces.

S K195-2019 U1S K195-2019 U1

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings

Celkové usporiadanie zariadenia na výrobu a priebeh výroby stavebných dielcov je schematicky znázornené na obr. 1.The overall arrangement of the device for the production and the production process of the building components is schematically shown in FIG. 1.

Na obr. 2 je schematická ukážka dvoch blokov s rôznymi tvarmi vnútorných dutín a variabilnými rozmermi.In FIG. 2 is a schematic illustration of two blocks with different internal cavity shapes and variable dimensions.

Príklady uskutočneniaExamples of embodiments

Príkladná ukážka realizácie vynálezu je znázornená na obrázku 1. V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísané zariadenie na výrobu stavebných produktov blokov a tvárnic. Technické riešenie podľa úžitkového vzoru je ukázané na ilustráciu a nie ako obmedzenie ďalších technických riešení.An exemplary embodiment of the invention is shown in Figure 1. In this example of a specific embodiment of the invention, an apparatus for the production of building products for blocks and blocks is described. The technical solution according to the utility model is shown for illustration and not as a limitation of other technical solutions.

Zariadenie na výrobu stavebných produktov podľa obr. 1 pozostáva z jednotky napredohrev 1, podávacieho zariadenia 2, karuselového ústrojenstva 3, ktoré sa skladá zo samotného kamselu 4 a formy 5, špeciálneho integrovaného lisu 6, vysoko účinného chladiaceho systému? arobotickej ruky 8.The device for the production of construction products according to FIG. 1 consists of a preheating unit 1, a feeding device 2, a carousel device 3, which consists of the chamfer 4 itself and the mold 5, a special integrated press 6, a highly efficient cooling system? arobotic hand 8.

Z jednotky na predohrev 1 je podrvený odpad s podielom termoplastov po predhriatí a čiastočnom natavení povrchu častíc odpadu podávacím zariadením 2 dávkovaný cez vstupný otvor 9 do formy 5, ktorá je umiestnená v karuseli 4. Po nadávkovaní odpadu do formy 5 je tento stláčaný integrovaným lisom 6 tak, že prebytočný odpad sa vytláča z formy 5. Následne sa forma 5 uzamkne a chladí chladiacim médiom pomocou chladiaceho systému 7. Po ochladení sa stavebný dielec z karuselu 4 vyberie pomocou robotickej ruky 8.From the preheating unit 1, the crushed waste with a proportion of thermoplastics after preheating and partial melting of the surface of the waste particles by the feeding device 2 is metered through the inlet opening 9 into the mold 5, which is located in the carousel 4. so that the excess waste is expelled from the mold 5. Subsequently, the mold 5 is locked and cooled by the cooling medium by means of a cooling system 7. After cooling, the component is removed from the carousel 4 by means of a robotic arm 8.

Jednotka na predohrev môže byť riešená rôznym spôsobom Má zabezpečiť rýchly ohrev povrchu častíc (natavenie povrchu).The preheating unit can be designed in various ways. It is intended to ensure rapid heating of the particle surface (surface melting).

Špeciálny integrovaný lis a formy umožňujú vyrábať široké spektrum profilovaných a vnútorne štruktúrovaných stavebných blokov a tvárnic tak, aby sa zároveň s týmumožnilo rýchle ochladenie formy a vonkajších a vnútorných povrchov výrobku na teplotu nižšiu ako 120 °C za 15 až 30 minút.The special integrated press and molds make it possible to produce a wide range of profiled and internally structured building blocks and blocks so as to allow rapid cooling of the mold and the outer and inner surfaces of the product to a temperature below 120 ° C in 15 to 30 minutes.

Karuselové zariadenie umožňuje vyrábať stavebné bloky o rozmeroch podľa obr. 2: h 100 - 400 mm 1 200 - 800 mm v 100 - 400 mm a 20 - 80 mm R 60 - 240 mmThe carousel device enables the production of building blocks with dimensions according to fig. 2: h 100 - 400 mm 1,200 - 800 mm in 100 - 400 mm and 20 - 80 mm R 60 - 240 mm

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Technické riešenie spôsobu výroby stavebných blokov alebo tvárnic v karuselovom ústrojenstve podľa úžitkového vzoru je priestorovo, energeticky, časovo, v prakticky bezobslužnej prevádzke ekonomicky efektívnejšie ako doterajšie spôsoby. Preto tento spôsob výroby nájde uplatnenie v stavebníctve, ale aj vo firmách zaoberajúcich sa nakladaním s odpadomThe technical solution of the method of production of building blocks or blocks in a carousel device according to the utility model is spatially, energetically, temporally, in practically unattended operation, more economically efficient than the previous methods. Therefore, this method of production will find application in construction, but also in companies dealing with waste management

Claims

CLAIMS FOR PROTECTION

Device for the production of building blocks and / or blocks, characterized in that the camel device (3) consists of a carousel (4) for circulating lockable molds (5), a device for preheating (1) the waste material connected by a feeding device ( 2) with a lockable mold (5) equipped with an inlet opening (9) for dosing waste material, a pressing device (6) for pressing waste material, a cooling system (7) for cooling the material and a robotic arm (8) for removing finished blocks and / or or blocks.

2. A process for the production of waste-based building blocks and / or blocks with a thermoplastic content of at least 10% by weight. device according to claim 1, characterized in that in the first step the preheated waste for the production of blocks and blocks is conveyed by the feeding device (2) from the waste preheating device (1) to the carousel device (3), in the second step the waste is filled into the mold (5). ) through the inlet opening (9), in the third step the building block or block is pressed in such a way that the excess waste is extruded from the mold (5), while openings and protrusions are formed in these parts and the mold is locked, followed in the fourth step. cooling the mold and parts and in a fifth step removing the block or block from the mold (5) by a robotic flour (8).