МОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ПОСРЕДСТВОМ КОНВЕРГЕНТНОГО РАСПЫЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК B05B7/14 

Изобретение относится к устройству для нанесения покрытий на поверхность, в частности к мобильному устройству для формирования конвергентного факела распыла для нанесения защитного покрытия на такие поверхности, как крыши зданий, стены, пешеходные дорожки для обеспечения фрикционной поверхности и других покрытий.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
В патенте США 5565241, выданном 15 октября 1996 г. Матиасу и др., названном "Рабочий орган для конвергентного распыления" и в патенте США 5579998, выданном 3 декабря 1996 г. Холлу и др. (среди которых соавтор этой заявки Джек Дж. Скапра), названном "Способ нанесения на подложку армированной полимерной матрицы", которые принадлежат компании USBI Co., описан распылитель, в котором использована распылительная насадка для распыления материала в конвергентном факеле распыла жидкой смолы и направления факела с усиливающим наполнителем вниз по технологической цепочке от распылительной насадки для смешивания и смачивания наполнителя непосредственно перед нанесением на поверхность подложки. Другими словами, усиливающий наполнитель увлекается потоком распыленной жидкой смолы, захватывается им, смешивается с ним и становится гомогенно смоченным материалом покрытия, который после соударения с подложкой отверждают, образуя покрытие оптимальной толщины, обладающее хорошей прочностью и плотностью. Газообразный транспортный поток вместе с эдуктором (эжектором) подает ингредиенты в соответствующих соотношениях и поток воздуха для распыления и смешивания для обеспечения соответствующих количеств материала для того, чтобы гарантировать равномерность и плотность покрытия. Для обеспечения адекватного уровня вязкости, чтобы гарантировать равномерность потока, в соответствующем месте технологического процесса предусматривают нагрев.

Из патента Англии 1298094 известно мобильное устройство для нанесения покрытий на поверхность, содержащее рабочий орган, присоединенный к жесткому переходнику для нанесения покрытия на заданную поверхность, мобильную тележку, на которой установлены эжектор и бункер питателя, предназначенные для подачи материала к рабочему органу. Хотя к данному устройству и может быть предусмотрен подвод жидкости, но предназначено оно исключительно для нанесения порошкообразных материалов, а жидкость используется для увлажнения порошкообразных материалов или в качестве дополнительного носителя.

В настоящее время отсутствуют выпускаемые на промышленной основе или иные устройства, которые могли бы обеспечивать нанесение покрытий (путем распыления материалов) с низким содержанием летучих органических соединений и экологически совместимых наполнителей на крыши и другие подложки, обеспечивая получение прочных водостойких покрытий. В настоящем же изобретении представлено мобильное устройство, с помощью которого можно наносить прочное гомогенное однокомпонентное или двухкомпонентное покрытие с низким содержанием летучих органических соединений, которое формируют вне распылительной насадки распылителя.

Модуль, смонтированный на тележке, способен смешивать материалы и наносить однокомпонентные или двухкомпонентные смолы и сыпучие твердые порошкообразные материалы пятого класса (с неоднородным размером частиц волокнистой, хлопьевидной формы) с помощью технологического процесса конвергентного распыления. Тележка может быть поднята на крышу, например, с помощью подъемного устройства. Пяти- или пятидесяти пяти галонные цилиндрические контейнеры для материалов покрытия и поршневой насос низкого давления могут оставаться на уровне земли. Роторные насосы подают компоненты покрытия к шестеренным насосам тележки, которыми управляют посредством контроллера. Шестеренные насосы подают жидкие ингредиенты к концевой части распылителя, где смола распыляется и смешивается с сухими материалами в соответствии с технологией распыления, в которой используется распылительная насадка для конвергентного распыления. Распыляемые материалы, полученные из отходов, на тележке подают к бункеру гравитационного питателя с однодюймовым или двухдюймовым эдуктором и подающим лотком. Сухой сжатый воздух, подаваемый с земли, помогает передавать наполнитель из бункера через эдуктор к распылителю или жесткому переходнику. Однокомпонентный или двухкомпонентный материал акрилового или полиуретанового покрытия распыляется, когда он выходит из сопла, где воедино сводятся потоки наполнителя, который может быть материалом, получаемым из отходов, для образования гомогенного водостойкого покрытия. Такое мобильное устройство может быть также использовано для нанесения покрытий с фрикционной поверхностью, в которых применяют рециклируемую резину, наполнители или их комбинацию, для пешеходных дорожек, погрузочно-разгрузочных площадок, зон отдыха и т.д.

Преимуществами настоящего изобретения, не ограничивающими его объем, являются:
1) мобильность/простота нанесения;
2) одновременное нанесение смолы и наполнителя с помощью технологии конвергентного распыления;
3) возможность защиты нескольких типов крыш одним способом;
4) значительное уменьшение отходов и применения опасных веществ;
5) применение материалов, получаемых из отходов, без отрицательного воздействия на окружающую среду;
6) нанесение покрытий с высоким содержанием наполнителей, которые являются недорогими материалами, и низким содержанием смолы, которая является дорогим ингредиентом;
7) возможность распыления однокомпонентных или двухкомпонентных смол, а также множества наполнителей с помощью одного устройства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение мобильного устройства для конвергентного распыления, предназначенного для нанесения покрытий на поверхность крыш, стен, пешеходных дорожек и т.д.

В настоящем изобретении применяется распылитель для конвергентного распыления, который позволяет смешивать наполнитель и жидкую смолу в конвергентном факеле распыла вне рабочего органа распылителя непосредственно перед нанесением покрытия на заданную поверхность.

Особенностью настоящего изобретения является дистанционное местоположение распылителя и жесткого переходника и подачи ингредиентов материала покрытия, включая насосы, для подачи потока ингредиентов к дистанционному распылителю так, чтобы смола выходила через сопло, распыляющий воздух транспортировал жидкую смолу в конвергентном факеле, а наполнитель поступал в зону низкого давления факела распыла непосредственно перед нанесением на выбранную поверхность.

Для решения поставленных задач предлагается мобильное устройство для нанесения покрытия на поверхность, содержащее присоединенный к жесткому переходнику и формирующий конвергентный факел распыла рабочий орган для нанесения защитного покрытия на заданную поверхность, мобильную тележку с установленными на ней эжектором и бункером питателя, предназначенными для подачи материала к рабочему органу, средство для подачи жидкой смолы к рабочему органу, расположенные дистанционно от мобильной тележки компрессор для получения сжатого воздуха и электрогенератор, установленные на мобильной тележке, и соединенные с электрогенератором насос и дозаторы для дозирования подаваемой к рабочему органу жидкой смолы, средство для транспортировки материала в эжектор к рабочему органу и дополнительные средства для транспортировки жидкой смолы к рабочему органу. В предпочтительном варианте выполнения мобильное устройство может содержать контейнер для создания избыточного давления жидкой смолы перед подачей ее к рабочему органу. Жесткий переходник может быть выполнен с возможностью поддержания его оператором и снабжен пусковым средством для включения и отключения компрессора и насоса. В другом варианте выполнения устройство может содержать выключатель, присоединенный к жесткому переходнику для приведения в действие насоса и эжектора.

Вышеуказанные и другие элементы настоящего изобретения станут более очевидными из приведенного ниже подробного описания, сделанного со ссылкой на сопроводительные чертежи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - схематическая иллюстрация устройства, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг. 2 - схематическое изображение вертикальной проекции распылителя с жестким переходником, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг. 3 - рабочий орган, соответствующий предшествующему уровню техники, используемый на распылителе с жестким переходником.

Представленные чертежи предназначены только для дополнительного пояснения настоящего изобретения, а не для ограничения его объема.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления устройства для нанесения покрытий на крышу здания, должно быть очевидно, что принципы настоящего изобретения могут быть использованы для нанесения покрытий на другие конструкции.

Настоящее изобретение лучше всего показано на фиг.1-3, на которых иллюстрируется распылитель 10 с жестким переходником, наземные средства обеспечения, включающие в себя средство 12 для подачи смолы, электрогенератор 14 и воздушный компрессор 16. Тележка 18, которая может быть поднята с помощью хорошо известного способа подъемными средствами, показана с установленными на ней дозаторами 20, насосами 22, приводимыми в действие электродвигателем, эдуктором 24 и гравитационным порошковым питателем 26 для подачи сухого порошка. Соответствующие трубопроводы, кабели и линии, как показано, соединяют различные компоненты устройства хорошо известным способом. Генератор 14, который может быть дизельным генератором электрического тока, соединен с дозаторами 20 и насосом 22, приводимым в действие электрогенератором по линии 30 и отводной линии 32, обеспечивающей возбуждение соленоида, управляющего дозаторами 20 и насосом 22. Контейнер 28 для создания избыточного давления жидкой смолы перед подачей к рабочему органу, называемый далее "изобарический контейнер", подает материал к насосу 22, который, в свою очередь, подает материал к распылителю 10 с жестким переходником через посредство дозаторов 20 и шланга 34. Воздушный компрессор 16 подает воздух к эдуктору по линии 36, которая транспортирует порошковый наполнитель к распылителю 10 с жестким переходником по шлангу 38, а сжатый воздух - непосредственно к распылителю 10 с жестким переходником по шлангу 40. Такое устройство может потребовать небольших роторных насосов для подачи компонентов покрытия к изобарическим контейнерам и шестеренным насосам тележки, которыми управляют с помощью соответствующего контроллера 42, смонтированного на рукоятке 44 распылителя 10 с жестким переходником (смотри фиг.2). Шестеренные насосы 22 подают смолу к концевой части распылителя 10 с жестким переходником, где смола распыляется через рабочий орган 46 (см. фиг.3) распылителя 50 для конвергентного распыления. Известный рабочий орган описан в патенте США 5565241, выданном 15 октября 1996 г. Матиасу и др. (среди которых соавтор этой заявки Джек Дж. Скапра), названном "Рабочий орган для конвергентного распыления", принадлежащий компании USBI, который включен в эту заявку ссылкой. Достаточно сказать, что рабочий орган 46 имеет цилиндрический полый корпус 56, предназначенный для приема жидкой смолы и выпуска жидкой смолы через сопло 58. Множество разнесенных в окружном направлении отверстий 57, окружающих сопло 58, образовано в головке 59, к которым по линиям 60 и 62 подведен распыляющий воздух, предназначенный для распыления жидкой смолы и образования конвергентного факела распыла или факела 64. Полый цилиндр концентрично и коаксиально установлен относительно корпуса 56 и отстоит от него для образования кольцевого канала 66 для введения твердых частиц наполнителя в факел вне головки 59 для направления частиц наполнителя в зону низкого давления факела 64. Профилирующие отверстия 67 могут быть предусмотрены для придания факелу требуемой формы, как описано в вышеуказанном патенте 5565241, в описании которого можно познакомиться с дополнительными деталями этого устройства.

Как описано в вышеуказанном патенте США 5565241, может быть использована любая однокомпонентная или двухкомпонентная смола и, если применяют двухкомпонентную смолу, то необходимы дополнительный цилиндрический контейнер, шланг и изобарический контейнер.

Сухой наполнитель, который может включать в себя сухой материал, полученный из отходов, например, гранулированную резину, небольшие волокна и аналогичные материалы, подают к соответствующим и хорошо известным бункеру 26 и эдуктору 24 гравитационного питателя (который в зависимости от типа применяемого материала может иметь диаметр 0,5, 1,0 или 2,0 дюйма (12,7, 25,4 и 50,8 мм)). Как следует из вышесказанного, сухой сжатый воздух из компрессора 16, подаваемый по шлангам 36 и 38, помогает подавать материал наполнителя из бункера к распылителю 10 с жестким переходником. Распыляющий воздух подают к жесткому переходнику от компрессора 16 по шлангу 40. Соответствующие выключатели 42, предназначенные для управления насосом и питателем/эдуктором для подачи смолы, соответственно смонтированы непосредственно на распылителе хорошо известным способом. Как показано на фиг.1, в зависимости от особенностей применения оператор может стоять на крыше здания или на тележке 18.

Как было показано, настоящее изобретение представляет собой устройство, предназначенное для нанесения покрытия на поверхность, которое является мобильным и использует технологию конвергентного распыления. Однокомпонентный или двухкомпонентный материал покрытия с низким содержанием летучих органических соединений, который распыляется, когда выходит из сопла 58, где он смешивается с дешевыми, полученными из отходов наполнителями для образования прочного, гомогенного и водостойкого покрытия. Как очевидно специалисту, квалифицированному в этой области техники, такая мобильная система может быть применена для нанесения покрытий с фрикционной поверхностью при использовании рециклированной резины или наполнителей, получаемых из отходов. Распылитель может быть также использован с другими наполнителями и/или резинами для нанесения покрытий на пешеходные дорожки, погрузочно-разгрузочные площадки, площадки зон отдыха и т.д.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылкой на его предпочтительные варианты осуществления, специалистам, квалифицированным в этой области техники, должно быть очевидно, что без отклонения от его сущности и объема могут быть сделаны различные изменения.

Мобильное устройство может быть использовано для формирования конвергентного факела распыла для нанесения защитного покрытия на такие поверхности, как крыши, здания, стены, пешеходные дорожки для обеспечения фрикционной поверхности, и других покрытий и позволяет наносить за один проход покрытия оптимальной толщины, повышенной прочности и плотности и с увеличенной долей полученных из отходов наполнителей при обеспечении мобильности устройства. Устройство содержит присоединенный к жесткому переходнику и формирующий конвергентный факел распыла рабочий орган для нанесения защитного покрытия на заданную поверхность, мобильную тележку с установленными на ней эжектором и бункером питателя, предназначенными для подачи материала к рабочему органу, средство для подачи жидкой смолы к рабочему органу, расположенные дистанционно от мобильной тележки компрессор для получения сжатого воздуха и электрогенератор, средство для транспортировки материала в эжектор к рабочему органу и дополнительные средства для транспортировки жидкой смолы к рабочему органу. На мобильной тележке установлены соединенные с электрогенератором насос и дозаторы для дозирования подаваемой к рабочему органу жидкой смолы. Устройство дополнительно имеет контейнер для создания избыточного давления жидкой смолы перед ее подачей к рабочему органу. Жесткий переходник выполнен с возможностью поддержания его оператором и имеет пусковое средство для включения и отключения компрессора и насоса. К жесткому переходнику присоединен выключатель для приведения в действие насоса и эжектора. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Мобильное устройство для нанесения покрытия на поверхность, содержащее присоединенный к жесткому переходнику и формирующий конвергентный факел распыла рабочий орган для нанесения защитного покрытия на заданную поверхность, мобильную тележку с установленными на ней эжектором и бункером питателя, предназначенными для подачи материала к рабочему органу, средство для подачи жидкой смолы к рабочему органу, расположенные дистанционно от мобильной тележки компрессор для получения сжатого воздуха и электрогенератор, установленные на мобильной тележке и соединенные с электрогенератором насос и дозаторы для дозирования подаваемой к рабочему органу жидкой смолы, средство для транспортировки материала в эжектор к рабочему органу и дополнительные средства для транспортировки жидкой смолы к рабочему органу. 2. Мобильное устройство по п.1, которое дополнительно содержит контейнер для создания избыточного давления жидкой смолы перед ее подачей к рабочему органу. 3. Мобильное устройство по п.1, в котором жесткий переходник выполнен с возможностью поддержания его оператором и имеет пусковое средство для включения и отключения компрессора и насоса. 4. Мобильное устройство по п.1, в котором дополнительно имеется выключатель, присоединенный к жесткому переходнику для приведения в действие насоса и эжектора.