SK6673Y1 - Chumáčovina ako konštrukčný materiál, najmä pre stavebníctvo, spôsob jej výroby a zariadenie na jej výrobu - Google Patents

Abstract

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.

Description

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. Textílie a papier sú vyrábané najmä bavlnárskou technológiou, keď sa základná vláknová surovina rozvoľní, načuchrá a následne rozvlákni, aby sa dosiahla čo najväčšia dĺžka vlákien, ktoré sa upravujú do prameňov a rúna. K rozvlákňovaniu sa používajú mykacie stroje rôznych konštrukcií. Na výrobu takýchto materiálov sa 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 kombinácii s ďalšími materiálmi na dosiahnutie vyšších parametrov predovšetkým tepelnej a zvukovej izolácie a protipožiarnej odolnosti.

Ďalšou skupinou známych materiálov sú materiály charakteru zmesí zložených z práškov, pieskov, granúl 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 na výrobu textilnej zložky používajú textilné recykláty, podobne ako u pri opísanej skupine materiálov. I nevýhody tejto skupiny materiálov sú podobné.

Podstata technického riešenia

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 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 priestorovochumáčovitej 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.

Výhodne sa úprava chumáčov realizuje rozčlením 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 na 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 vybavená 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

SK 6673 Υ1 vonkajšej plochy bubna. Medzi výstupkami a nožmi bubna je vytvorená štrbina na presun spracovávaného materiálu.

Rotujúci bubon zariadenia je pevne uložený na nosnom hriadeli a jeho prostredníctvom je proti skrini v horizontálnom smere posuvne uložený kvôli nastavenú veľkosti štrbiny.

Nože a k nim patriace 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 patriacich minimálne dvoch výstupkov rovnakého tvarového vyhotovenia.

Vonkajšia plocha bubna a k nej patriaca 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 patriacim rozdielnym a od prvej sekcie postupne sa zmenšujúcim vyhotovením výstupkov.

Definovaným geometrickým útvarom rozmiestnenia nožov a k nim patriacich výstupkov v zariadení je obvodová kružnica.

Konštrukcia noža je výhodne 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

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 H. sa v sekáčom stroji 1 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 tiež vyhotovenú v tvare zrezaného kužeľa so zrkadlovým obrazom vonkajšej plochy 210 bubna 2L 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 útvaru rozmiestnenia nožov 212 na vonkajšej ploche 210 bubna 21. teda ide 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 nosnom hriadeli 211 a jeho prostredníctvom je proti skrini 22 v horizontálnom smere posuvne uložený kvôli nastaveniu 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 11 s maximálnou dĺžkou 20 cm, ktoré sú medzi časticami 131 rôzne prepletené, pričom zhluk takýchto chumáčov 13 vytvára súdržnú zostavu chumáčoviny 41.

SK 6673 Υ1

Príklad 2

Príklad 2 obsahuje všetky prvky chumáčovacieho zariadenia 2 a ich vzájomné prepojenia, ako aj postup výroby opísaný v príklade 1 s tým rozdielom, že vonkajšia plocha 210 bubna 21 a k nej patriaca 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 patriacich výstupkov 223 rovnakého tvarového vyhotovenia. Druhá sekcia 214 obsahuje súbor nožov 212 s rovnakým, ale proti prvej sekcii 213 menším tvarovým vyhotovením hrotov 2123 a súbor k nim patriacich výstupkov 223 rovnakého, ale proti prvej sekcii 213 menšieho tvarového vyhotovenia. Tretia sekcia 215 obsahuje súbor nožov 212 s rovnakým, ale proti druhej sekcii 214 menším tvarovým vyhotovením hrotov 2123 a súbor k nim patriacich výstupkov 223 rovnakého, ale proti 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 variabilnosť procesu s dosiahnutím cielených parametrov veľkosti, množstva a usporiadania prvkov výsledného materiálu chumáčoviny 41.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (10)

1. Chumáčovina ako konštrukčný materiál najmä pre stavebníctvo, vyznačujúca sa tým, 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 častí výrobkov používaných v dopravných prostriedkoch.

2. Spôsob výroby chumáčoviny podľa 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 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, vyznačujúci sa tým, 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 3, vyznačujúci sa tým, 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) na 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) s čepeľami (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 rozmiestnené hranaté výstupky (223), ktoré majú v smere od vstupného otvoru (221) po vý

SK 6673 Υ1 stupný 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 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, vyznačujúce sa tým, že rotujúci bubon (21) je pevne uložený na nosnom hriadeli (211) a jeho prostredníctvom je proti skrini (22) v horizontálnom smere posuvne uložený kvôli nastaveniu veľkosti štrbiny (23).

7. Zariadenie podľa nároku 5a 6, vyznačujúce sa tým, že nože (212) a k nim patriace 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 patriacich minimálne dvoch výstupkov (223) rovnakého tvarového vyhotovenia.

8. Zariadenie podľa nároku 5až 7, vyznačujúce sa tým, že vonkajšia plocha (210) bubna (21) a k nej patriaca 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. Zariadenie podľa hociktorého z nárokov 5 až 8, vyznačujúce sa tým, že definovaným geometrickým útvarom rozmiestnenia nožov (212) a k nim patriacich výstupkov (223) je obvodová kružnica.

10. Zariadenie podľa hociktorého z nárokov 5až 9, vyznačujúce sa tým, že nôž (212) má medzi hrotmi (2123) vytvorenú minimálne jednu medzeru (2124).