СИСТЕМА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИТУМНОЙ МЕМБРАНЫ С ПОВЕРХНОСТНЫМ ПОКРЫТИЕМ ИЗ МЕЛКОЗЕРНИСТЫХ ДЕКОРАТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2021 года по МПК E04D1/20 B05C19/04 E04D5/02 E04D5/12 

Настоящее изобретение относится к системе и способу изготовления мембраны на битумной основе с поверхностным покрытием из мелкозернистых декоративных элементов.

В частности, настоящее изобретение имеет отношение к системе для изготовления лентообразной/многослойной оболочки или мембраны, получаемой с помощью смеси или композиции на основе битума, например, модифицированного битума, окисленного битума или прямогонного битума, и имеющей поверхностное покрытие из мелкозернистых декоративных элементов. Мембрана как предмет настоящего изобретения может быть надлежащим образом применена в строительной области для изготовления гидроизоляционных и/или герметизирующих слоев, и предпочтительно, но не обязательно, для кровельных покрытий и/или любой части строения; на которые нижеследующее описание делало бы прямую ссылку, без любой утраты общей применимости.

Известно, что мембраны на битумной основе описанного выше типа имеют многослойную структуру, включающую: центральный несущий слой, который изготовлен с использованием пленки, выполненной из гибкого материала, проложенной между двумя наружными битумными слоями, верхним слоем и нижним слоем, размещенными на противоположных сторонах относительно друг друга. Битумные мембраны некоторых типов, используемые для гидроизоляции крыш, имеют обширную поверхность, покрытую наружным зернистым слоем, который, в дополнение к защите мембраны от атмосферных воздействий, распределен по поверхности с образованием предварительно заданного декоративного рисунка, который обычно представляет модульные элементы, традиционно применяемые для кровельных покрытий, например, плоскую кровельную черепицу или плоские или изогнутые плитки.

Вышеупомянутое поверхностное декорирование мембраны может быть создано различными способами, некоторые из каковых предусматривают применение вращающегося наносящего барабана, снабженного поверхностными полостями, продвижение мембраны на битумной основе под наносящим барабаном, заполнение полостей барабана покровными зернами, временное выдерживание покровных зерен в полостях, пока последние не достигнут определенного углового положения, в котором зерна высвобождаются из полостей и тем самым осаждаются под действием силы тяжести на декорируемую поверхность находящейся ниже мембраны.

Патентный документ US 5 812 369 представляет способ описанного выше типа, в котором зерна удерживаются в полостях посредством гибкой ленты, намотанной в виде кольца вокруг многочисленных шкивов и размещенной позади наносящего барабана так, чтобы по всей поверхности охватывать полуокружность барабана, расположенную на стороне, где насыпаны зерна, тем самым временно закрывая полости во время вращения наносящего барабана.

Техническая проблема этого решения состоит в том, что во время фазы подачи некоторые зерна задерживаются снаружи полостей и остаются захваченными между лентой и поверхностью наносящего барабана, и осаждаются неконтролируемым образом на мембране, вызывая неоднородности/нечеткости на линиях/контурах декоративного элемента, которые тем самым портят декоративный рисунок. Кроме того, зерна, захваченные между барабаном и лентой, истирают поверхность как наносящего барабана, так и самой ленты. Если указанное истирание является непрерывным, в долгосрочной перспективе оно будет повреждать как барабан, так и ленту, которые впоследствии должны быть заменены, приводя к возрастанию затрат в плане производительности, технического обслуживания, простоев оборудования, и т.д.

Патентный документ WO 2015 125 089 А1 также описывает способ вышеуказанного типа, в котором зерна временно удерживаются в полостях перед осаждением их с помощью запорного валика, изготовленного из упруго-деформируемого материала, вместо гибкой ленты. Запорный валик размещен в контакте с наносящим барабаном на стороне, на которой насыпаны зерна, тем самым частично деформируясь на той же стороне и поэтому образуя скользящий участок упругой поверхности, которая сжимает зерна внутри полостей и очищает поверхность барабана во время его вращения.

Техническая проблема, связанная с этим решением, представляется тем обстоятельством, что запорный валик, будучи сделанным из деформируемого упругого материала, и будучи непрерывно прижатым к барабану, подвергается быстрому износу действием последнего и тем самым должен часто заменяться, со всеми вытекающими из этого недостатками.

Кроме того, осаждение зерен часто является неточным. Фактически размещение оси валика в плоскости горизонтальной центральной линии, на которой находится ось барабана, и задание размеров участка упругой поверхности, который находится ниже плоскости горизонтальной центральной линии, являются такими, что высыпание зерен из полости может начинаться, когда полость позиционируется в нижней части валика, гораздо ниже плоскости его горизонтальной центральной линии. Вследствие этого полость оказывается свободной для выгрузки, когда она уже по существу обращена к мембране. Следовательно, начало выгрузки зерен происходит неконтролируемом образом, то есть, не постепенно, и может вызывать размытость линий декоративного элемента, которая ухудшает его эстетический эффект.

Поэтому Заявитель провел обстоятельное исследование с намерением найти простое и недорогое решение для исполнения способа изготовления мембраны на битумной основе с поверхностным покрытием из мелкозернистых декоративных элементов, которое преодолевает обрисованные выше технические проблемы.

Поэтому цель настоящего изобретения состоит в представлении решения для осуществления вышеуказанного намерения.

Эта цель достигается настоящим изобретением, которое имеет отношение к системе и способу изготовления мембраны на битумной основе с поверхностным покрытием из мелкозернистых декоративных элементов, как описано в пунктах прилагаемой формулы изобретения.

Кроме того, настоящее изобретение имеет отношение к устройству для декорирования мембраны на битумной основе с помощью покровных зерен, как описано в пунктах прилагаемой формулы изобретения.

Теперь настоящее изобретение будет описано со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые иллюстрируют неограничивающий пример его осуществления, в которых:

- Фигура 1 схематически показывает систему для изготовления мембраны на битумной основе с поверхностным покрытием из мелкозернистых декоративных элементов, получаемой соответственно указаниям настоящего изобретения;

- Фигура 2 схематически показывает устройство для осаждения мелкозернистых декоративных элементов на мембрану, содержащееся в показанной в Фигуре 1 системе, и представляющее предмет настоящего изобретения;

- Фигура 3 схематически показывает наносящий барабан устройства для осаждения мелкозернистых декоративных элементов, показанного в Фигуре 2;

- Фигура 4 представляет вид спереди одного варианта исполнения устройства для осаждения мелкозернистых декоративных элементов, как предмета настоящего изобретения;

- Фигура 5 представляет вид в разрезе по линии I-I устройства, показанного в Фигуре 4;

- Фигура 6 представляет перспективный вид удерживающего зерна устройства, содержащегося в обсуждаемом в настоящем изобретении устройстве;

- Фигуры 7 и 8 представляют фотографии декорированной поверхности двух битумных мембран, полученных исполнением обсуждаемого в настоящем изобретении способа.

Теперь настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на прилагаемые Фигуры, чтобы дать квалифицированному специалисту в этой области технологии возможность осуществить и использовать его. Квалифицированным специалистам в этой области технологии будут непосредственно очевидными разнообразные модификации описываемых вариантов исполнения, и описываемые общие принципы могут быть применены к другим вариантам исполнения и вариантам использования без выхода за пределы области правовой защиты настоящего изобретения, как определенные в пунктах прилагаемой формулы изобретения. Поэтому настоящее изобретение не должно рассматриваться как ограниченное описанными и иллюстрированными вариантами осуществления, но должно получить самую широкую область правовой защиты в соответствии с описанными и заявленными здесь принципами и характеристиками.

Теперь будет определено значение некоторых терминов, используемых в настоящем описании и в пунктах формулы изобретения.

Под «мембраной» авторы настоящего изобретения подразумевают плоскую многослойную структуру с предварительно определенной шириной, основанную на битумной смеси, включающую: по меньшей мере один центральный несущий слой, который образован с помощью центральной ленты или пленки, изготовленной из гибкой бумаги, пластического материала или ткани, или любого подобного гибкого материала, и по меньшей мере два из нижнего и верхнего битумных слоев, закрепленных напротив друг друга на соответствующих нижней и верхней поверхностях центрального несущего слоя так, чтобы охватывать/встраивать указанный центральный несущий слой стабильным образом. Мембрана может быть лентообразной/наслоенной, и быть такого размера, что она может быть намотана с образованием рулона/бухты. Кроме того, мембрана как предмет настоящего изобретения конфигурирована для предпочтительного применения, например, в качестве гидроизоляционной и декоративной битумной мембраны для крыши. Понятно, что применение мембраны не ограничивается нанесением на крышу; могут предусматриваться варианты применения других типов, такие как использование для облицовки/покрытия любой другой поверхности/стены жилища/строения.

Под «битумной смесью» подразумевается смесь или компаунд, основанные на природных углеводородах или остатках, происходящих от перегонки или переработки нефти, и смешанных известным путем, и поэтому подробно не описывается (образуя смолу, асфальт или в общем смесь высоковязких углеводородов), к которой предпочтительно, но не обязательно, добавляется определенное количество полимерного материала. Полимерный материал может включать: APP (сокращенное наименование атактического полипропилена), и/или SBS (аббревиатура стирол-бутадиен-стирольного сополимера), и/или полиолефины (например, APAO - аморфный поли-альфа-олефин, и/или TPO, термопластичные полиолефины), и/или стирол-бутадиен-стирольный сополимер (SBS), и/или стирол-этилен-бутадиен-стирольный сополимер (SEBS), и/или смолы, или подобные вещества.

Под термином «покровные зерна» авторы настоящего изобретения подразумевают тонко раскрошенные кусочки, или фрагменты, или мелкие твердые частицы (с размерами менее 1,5 мм); они могут включать, например, гранулы, песок, мелкий гравий, и могут состоять из таких минералов, например, как сланец, базальт, феррит, или любой подобный материал.

Со ссылкой на Фигуру 1, номером 1 обозначена система, которая исполняет процесс/способ изготовления мембраны 2 с поверхностным покрытием из декоративных элементов, образованных покровными зернами 3.

Согласно одному предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигуре 1, система 1 может включать: станцию 4 обработки, предназначенную для предварительного формования/предварительного изготовления мембраны 2, и станцию 5 нанесения покрытия, предназначенную для нанесения, по меньшей мере частично, на поверхность предварительно сформированной мембраны 2 покрытия из покровных зерен 3.

Система 1 может дополнительно включать устройство 6 для подачи/продвижения мембраны, оснащенное, например, натяжными/приводными роликами (не иллюстрированы), вращаемыми соответствующими приводными устройствами, например, электрическими двигателями, управляемыми электронным контрольным блоком 10, для подачи мембраны 2 по направлению А, предпочтительно приблизительно горизонтально, например, прямолинейно, тем самым с последовательным проходом через станцию 4 обработки и станцию 5 нанесения покрытия.

Устройство 6 для подачи/продвижения мембраны и станция 4 обработки мембраны 2 относятся к известному типу и поэтому не будут дополнительно описаны, кроме такого указания, что станция 4 обработки может быть конфигурирована для проведения следующих технологических фаз: разматывания с рулона или катушки 7 слоя, предназначенного для формирования центрального несущего слоя 8 мембраны 2, подачи вперед несущего слоя 8 с погружением его, на части его перемещения, в регулируемом режиме в пропиточный бак 9, содержащий горячий битумный компаунд в полужидком и вязком состоянии, обеспечивая тем самым налипание/присоединение битумной смеси к противолежащим обширным поверхностям несущего слоя 8, чтобы сформировать нижний и верхний битумные слои предварительно сформированной мембраны 2.

Со ссылкой на Фигуры 1 и 2, станция 5 нанесения покрытия включает по меньшей мере одно устройство 11 для нанесения зерен, которое предназначено для принятия покровных зерен 3 и осаждения покровных зерен 3 в регулируемом режиме на только что сформированную горячую полутвердую мембрану 2 (все еще частично вязкую, по меньшей мере на поверхности), во время перемещения ее вдоль направления А, тем самым с образованием на предварительно сформированной мембране 2 поверхностного декоративного покрытия на основе по меньшей мере одного предварительно определенного рисунка.

Согласно одному предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигурах 1, 2 и 3, устройство 11 для нанесения зерен включает наносящий барабан 12, который может быть размещен над мембраной 2 на заданном расстоянии от нее вращающимся вокруг оси В, тем самым принимая покровные зерна 3 в загрузочной области 12а на поверхности барабана 12, и связанной с интервалом Δα угла поворота наносящего барабана 12, и наносит покровные зерна 3 на верхнюю поверхность мембраны 2 под ним, когда наносящий барабан 12 при вращении пересекает приблизительно угловое положение барабана 12 для осаждения. Предпочтительно, но не обязательно, ось В может быть горизонтальной и перпендикулярной направлению А.

Устройство 11 для нанесения зерен дополнительно включает устройство 13 для загрузки зерен, которое размещено в загрузочной области 12а наносящего барабана 12 и конфигурировано для загрузки покровных зерен 3 в контролируемом режиме дозирования, в загрузочную область 12а наносящего барабана 12.

Согласно примерному предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигурах 1 и 2, наносящий барабан 12 может иметь предпочтительно цилиндрическую форму с круговым поперечным сечением. Наносящий барабан 12 предпочтительно, но не обязательно, может быть изготовлен из жесткого недеформируемого материала, например, металлического или пластического материала, и тому подобного. Наносящий барабан 12 может приводиться во вращение вокруг оси В приводным устройством, оснащенным электрическим двигателем М (показан в Фигуре 4), предпочтительно регулируемым электронной управляющей системой, включающей, например, электронный контрольный блок 10, и механически соединенным с наносящим барабаном 12 с помощью системы механической трансмиссии известного типа, и поэтому подробно не описываемой.

На наружной цилиндрической поверхности наносящего барабана 12 устроены полости 15, которые конфигурированы так, что каждая из них содержит предварительно заданное количество покровных зерен 3, и размещены на поверхности согласно предварительно определенному геометрическому распределению, которое зависит от создаваемого на мембране 2 поверхностного декоративного покрытия.

Что касается устройства 13 для загрузки зерен, то оно может включать бункер 16, который размещается приблизительно рядом с верхней частью наносящего барабана 12, по существу позади него, и имеет в нижней части, то есть, у дна, отверстие 18, которое обращено к загрузочной области 12а поверхности барабана 12. Отверстие 18 выполнено на дне бункера 16 так, что покровные зерна 3, которые выходят из отверстия 18, насыпаются в загрузочную область 12а, тем самым поступая в находящиеся в ней полости 15.

Согласно примерному предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигуре 2, бункер 16 размещен так, что отверстие 18 удобно позиционировано обращенным к участку поверхности барабана 12 внутри интервала Δα угла поворота.

В примере, иллюстрированном в Фигурах 2 и 3, интервал Δα угла поворота простирается между углом α1 и углом α2, причем оба определяются относительно плоскости О горизонтальной центральной линии барабана 12, проходящей через ось В. Согласно примерному предпочтительному варианту исполнения, угол α1 составляет приблизительно 37°, тогда как угол α2 составляет приблизительно 45°.

Согласно предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигурах 1-6, устройство 11 для нанесения зерен дополнительно включает устройство 20 для удерживания зерен, которое размещено рядом с барабаном 12 на противоположной стороне от отверстия 18 бункера 16 относительно плоскости V вертикальной центральной линии барабана 12, проходящей через ось В, в контакте с барабаном 12; оно удерживает покровные зерна 3 в полостях 15, когда последние находятся в области 12b задержания поверхности барабана 12 в пределах интервала Δβ угла поворота, отдельного от интервала Δα угла поворота и последующего за ним по направлению R вращения барабана 12. Направление R предпочтительно соответствует направлению А подачи мембраны 2. В Фигурах 2 и 3 R является направлением против часовой стрелки, и направление А мембраны ориентировано к правой стороне чертежа.

В иллюстрированном примере интервал Δβ угла поворота находится между углом β1 и углом β2, оба из которых определяются относительно плоскости О горизонтальной центральной линии барабана 12, проходящей через ось В. Согласно примерному предпочтительному варианту исполнения, угол β1 может составлять приблизительно 125°, тогда как угол α2 может составлять приблизительно 180°, в то время как интервал Δβ угла поворота может составлять приблизительно 55°.

Согласно предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигурах 2, 3, 5 и 6, устройство 20 для удерживания зерен включает скребковое устройство 21, включающее скребок с такой формой, что имеется лицевая поверхность 21а скребка, находящаяся в контакте с областью задержания на барабане 12, чтобы скользить по ней.

Согласно предпочтительному варианту исполнения, скребковое устройство 21 может быть изготовлено простым путем из спеченного материала на полимерной основе.

Заявитель обнаружил, что скребковое устройство 21 может быть простым путем изготовлено из спеченного полиэтилена, предпочтительно полиэтилена низкого давления и высокой плотности. Фактически Заявитель нашел, что скребковое устройство 21, изготовленное из спеченного полимерного материала, например, спеченного полиэтилена, имеет в качестве технического эффекта высокую устойчивость к износу, поскольку он является самосмазывающимся, значительно сокращая износ поверхности барабана 12. Проведенные Заявителем испытания показали, что спеченный полиэтилен, особенно подходящий для изготовления скребкового устройства 21, имеет коэффициент трения, варьирующий от приблизительно 0,2 до 0,25, и удельный вес, варьирующий от приблизительно 0,935 г/см³ до 0,98 г/см³. Проведенными Заявителем испытаниями также выяснилось, что, например, для изготовления по существу недеформируемого скребкового устройства 21 мог бы быть подходящим спеченный полиэтилен с наименованием «POLIZENE ®».

Согласно примерному возможному варианту исполнения, показанному в Фигуре 2, скребковое устройство 21 закреплено под углом относительно барабана 12 так, что оно остается в контакте с областью 12b задержания на барабане 12 во время его вращения.

Как показано в Фигурах 3, 4, 5 и 6, скребковое устройство 21 может включать, например, скребок, образуемый планкой с удлиненной формой, которая является протяженной вдоль продольной оси приблизительно параллельно оси В, и может иметь приблизительно многоугольное поперечное сечение, предпочтительно квадратное или прямоугольное. Понятно, что форма скребкового устройства 21 не является ограниченной перечисленными выше сечениями, но может иметь различные формы, пригодные для удерживания зерен 3 в области задержания.

Согласно примерному возможному варианту исполнения, показанному в Фигурах 2, 3 и 6, лицевая поверхность 21а скребка может быть приблизительно дугообразной, то есть, она имеет сечение поперечно продольной оси скребкового устройства 21, имеющее приблизительную форму кругового сечения. Круговое сечение предпочтительно может быть приблизительно комплементарным с участком поперечного сечения барабана 12, определяющим область 12b задержания.

Согласно предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигурах 3 и 6, дугообразная лицевая поверхность 21а скребка на ее концах боковыми стенками скребкового устройства 21 образует первую кромку и вторую кромку. В примере Фигуры 3 первая кромка скребкового устройства 21 размещается так, чтобы образовывать угол с плоскостью О горизонтальной центральной линии соответственно углу β1. В примере Фигуры 3 вторая кромка скребкового устройства 21 размещается так, чтобы образовывать угол с плоскостью О горизонтальной центральной линии соответственно углу β2.

Согласно предпочтительному варианту исполнения, показанному в Фигурах 2 и 5, устройство 20 для удерживания зерен может дополнительно включать механическое устройство 22, которое конфигурировано для приложения силы к скребковому устройству 21, чтобы удерживать лицевую поверхность 21а скребка предпочтительно в контакте (в примыкании) по существу плотно прилегающей равномерным образом к области задержания на барабане 12 вдоль всей осевой длины скребка 21.

Согласно примерному возможному варианту исполнения, показанному в Фигурах 2 и 6, механическое устройство 22 может включать стержень или вал 24, который может быть позиционирован над барабаном 12 и является протяженным вдоль продольной оси приблизительно параллельно оси В. Механическое устройство 22 может дополнительно включать многочисленные приблизительно вертикальные качающиеся рычаги или кулисы 25, которые опираются на нижнюю часть скребкового устройства 21 и верхней цапфой на вал 24 со свободным колебанием вокруг него.

Механическое устройство 22 может дополнительно включать многочисленные противовесы 26, которые механически связаны/соединены с кулисами 25, предпочтительно посредством хвостовиков 27, закрепленных на кулисах 25. Противовесы 26 рассчитаны на приложение нагрузки, которая прижимает лицевую поверхность 21а скребка к барабану 12 по направлению, приблизительно радиальному к нему. Согласно возможному варианту исполнения, показанному в Фигуре 4, кулисы 25 могут быть размещены параллельно и на равных расстояниях друг от друга вдоль скребкового устройства 21 так, что противовесы 26 распределяют прилагаемую к лицевой поверхности 21а скребка нагрузку равномерно по всей осевой длине его.

Что касается бункера 16, то соответственно подходящему варианту исполнения, он может иметь у донной части две нижних стенки, предпочтительно, но не обязательно плоских и взаимно наклоненных так, чтобы сходиться на концах. Две нижних стенки своими концами определяют границы отверстия 18. В примере, иллюстрированном в Фигурах 2, 3 и 5, стенка 16а определяет направляющую, которая благоприятствует загрузке зерен 3 в полости 15 в загрузочной области 12а.

Стенка 16а может быть подходящим образом размещена в плоскости, ориентированной радиально относительно барабана 12 и проходящей через ось В, будучи наклоненной под углом γ относительно горизонтальной плоскости О. Заявитель нашел, что указанный наклон содействует регулируемой загрузке зерен 3 в полости 15.

Заявитель также нашел, что удобно формировать бункер 16 так, что другая придонная стенка 16b является протяженной в сторону барабана 12 в плоскости, по существу касательной к барабану 12. Указанное позиционирование благоприятным образом предотвращает подъем чрезмерного числа гранул, поскольку стенка 16b производит разравнивающее действие на цилиндр 12.

В примерном варианте исполнения, показанном в Фигуре 2, стенка 16а может включать отогнутый внутрь концевой участок, который стабильно поддерживает скребок 28, размещенный приблизительно в контакте с барабаном 12. Скребок 28 предназначен для соскабливания зерен 3 с поверхности барабана 12 во время загрузки, тем самым заставляя их поступать в полости 15. Кроме того, скребок 28 предназначен для очистки контактной поверхности барабана 12 от зерен 3.

В примерном варианте исполнения, показанном в Фигурах 4 и 5, скребок 28 может включать, например, прямоугольный пластинчатый элемент с удлиненной формой, который является протяженным вдоль оси параллельно оси В, и имеет предпочтительно приблизительно прямолинейный свободный конец, который размещается в контакте с барабаном 12 приблизительно по всей его осевой длине.

В иллюстрированном примере скребок 28 пролегает от отогнутого концевого участка стенки 16а, предпочтительно в одной плоскости с ним, так, что он наклонен относительно горизонтальной плоскости О предпочтительно на угол, приблизительно соответствующий углу α1. Заявитель нашел, что скребок 28 предпочтительно может быть изготовлен из спеченного полиэтилена, предпочтительно низкого давления и высокой плотности. Понятно, что скребок 28 мог бы быть встроен в концевую часть стенки 16а или сформирован из нее.

Со ссылкой на Фигуру 2, бункер 16 может дополнительно включать, предпочтительно у стенки 16b, дозировочную дверцу 29, подвижную в плоскости перемещения из закрытого положения и в закрытое положение отверстия 18, тем самым регулируя количество покровных зерен 3, загружаемых из бункера 16 в полости 15 барабана 12.

Плоскость перемещения дозировочной дверцы 29 предпочтительно может быть приблизительно касательной к барабану 12. Плоскость перемещения может быть касательной к барабану 12, и перемещение дозировочной дверцы в плоскости позволяет варьировать угол α2.

Согласно одному варианту исполнения, дозировочная дверца 29 может быть смонтирована с возможностью скольжения на стенке 16b бункера 16 с помощью подходящих направляющих (не иллюстрированы) для движения в плоскости перемещения от конца скребка 28 в контакте с барабаном 12 и в его сторону, чтобы варьировать размер отверстия 18 и тем самым регулировать количество зерен, выгружаемых из бункера 16. Дозировочная дверца 29 может двигаться в плоскости перемещения с помощью электрического приводного устройства (не иллюстрировано), например, линейных электрических силовых приводов или электрических двигателей, контролируемых электронной системой управления, например, электронным контрольным блоком 10. Размер отверстия 18 можно варьировать для дозированной подачи количества зерен 3, загружаемых на барабан 12, на основе одного или многих контрольных параметров системы 1 и/или мембраны 2. Например, контрольными параметрами могут быть скорость подачи мембраны 2, и/или плотность зерен 3, осаждаемых на мембрану 2, и/или размеры зерен.

Со ссылкой на Фигуру 3, полости 15 выполнены на поверхности барабана 12 приблизительно рядом друг с другом, приблизительно в смежных положениях, имея взаимные продольные оси предпочтительно расположенными в положениях, приблизительно радиальных к барабану 12. Продольные оси полостей 15 предпочтительно могут быть приблизительно копланарными с плоскостью, на которой находится скребок 28.

Со ссылкой на предпочтительный вариант исполнения, показанный в Фигуре 3, полости 15 имеют продольные оси F и могут быть сформированы с внутренней частью 15а и наружной частью 15b. Внутренняя часть 15а может иметь приблизительно треугольное аксиальное сечение, тогда как наружная часть 15b может иметь приблизительно трапециевидное аксиальное сечение. Заявитель нашел, что трапециевидное сечение позволяет завершать опорожнение полостей, обеспечивая условие, которое не может быть получено, например, с прямоугольным сечением, при котором зерна склонны задерживаться в полости.

Наклонные стороны наружной части 15b предпочтительно образуют угол θ менее 90° с наружной поверхностью барабана 12, которая окружает полость 15.

Плотность и взаимное позиционирование полостей 15 на поверхности барабана 12 зависят от предусматриваемого декоративного рисунка и/или получаемого эстетического эффекта.

В примере, показанном в Фигуре 1, система 1 включает многочисленные устройства 11 для нанесения зерен, которые размещены одно после другого по направлению А подачи. В иллюстрированном примере устройства конфигурированы для создания на мембране соответственных декоративных рисунков, которые графически представляют модульные элементы, используемые для кровельных покрытий, такие как плоские черепицы, и плоские или изогнутые плитки.

Первое наносящее устройство 11 может быть конфигурировано для осаждения на верхнюю лицевую поверхность предварительно сформированной горячей и полутвердой мембраны 2, которая подается вперед под барабаном 12, первых мелких/тонких зерен для создания на указанной лицевой поверхности линий, которые определяют край/контур графического модульного элемента. Определяющие контур модульных элементов зерна предпочтительно могут быть черными. Первые зерна осаждаются в контролируемом режиме на горячую и полутвердую мембрану 2, тем самым погружаясь/опускаясь в ее поверхность. Первые зерна предпочтительно могут иметь гранулометрический состав менее приблизительно 0,7 мм, предпочтительно меньший или равный приблизительно 0,63 мм.

Второе наносящее устройство 11, размещенное ниже по потоку относительно первого наносящего устройства 11, может быть конфигурировано для осаждения на верхнюю лицевую поверхность мембраны 2 вторых более крупных зерен, то есть, более толстых, чем первые зерна, чтобы полностью покрыть верхнюю лицевую поверхность. Крупные зерна предпочтительно могут иметь гранулометрический состав, варьирующий между приблизительно 0,7 и приблизительно 1,5 мм, предпочтительно в диапазоне от приблизительно 0,63 мм до приблизительно 1,25 мм.

Во время нанесения определенное количество вторых зерен осаждается поверх первых зерен, которые препятствуют прилипанию их к мембране 2, тогда как еще одно количество зерен осаждается в непокрытых битумных областях мембраны 2 и остается прилипшей к ней, тем самым окрашивая ограниченное контурами внутреннее пространство. Крупные зерна, определяющие обширную видимую поверхность модульных элементов, предпочтительно могут быть красными или зелеными, или иметь другие подобные цвета.

Во время последующей фазы охлаждения мембрана 2 изменяет свое состояние с полутвердого на твердое, и осажденные зерна 3 прочно/стабильно фиксируются на поверхности мембраны 2, тем самым определяя постоянный декоративный рисунок поверхности.

Вторые зерна, которые остаются свободными, то есть, не присоединенными к лицевой поверхности мембраны 2, могут быть легко отделены от нее. Для этой цели система 1 может включать, например, возвратный резервуар для возвращения зерен, размещенный ниже по потоку относительно второго наносящего устройства 11, тогда как приводное устройство может быть конфигурировано для переворачивания охлажденной мембраны 2 над возвратным резервуаром для зерен, тем самым инвертируя/переворачивая верхнюю лицевую поверхность так, чтобы оставшиеся свободными (не присоединенными) вторые зерна ссыпались под действием силы тяжести в размещенный ниже резервуар. Понятно, что свободные зерна могли бы быть втянуты всасывающим устройством (не иллюстрировано) или отделены от мембраны другим разделительным устройством известного типа.

Из приведенного выше описания очевидно, что конструкция наносящего устройства 11 дает возможность удобного дозирования и точного распределения зерен на мембране 2, не вызывая их перекрывания, тем самым обеспечивая полное фиксирование всех осажденных на нее зерен.

В системе, оснащенной двумя наносящими устройствами и изготовленной, как описано выше, это преимущественно имеет результатом только совмещение крупных зерен на контурах декоративного рисунка мембраны, полученных из мелких зерен. Этим предотвращается смешение между мелкими и крупными зернами и обеспечивается полное возвращение крупных зерен со всеми благоприятными последствиями в отношении сокращения отходов и затрат.

Поэтому было показано, что настоящее изобретение позволяет достигнуть вышеуказанные цели.

Наконец, ясно, что могут быть сделаны модификации и вариации способа, устройства и системы, описанных и иллюстрированных здесь, без выхода за пределы области настоящего изобретения, определяемой пунктами прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к системе и способу изготовления мембраны на битумной основе с поверхностным покрытием из мелкозернистых декоративных элементов. Система включает устройство для перемещения сформированной мембраны по направлению подачи, устройство для нанесения зерен, включающее вращающийся наносящий барабан, оснащенный полостями, которые предназначены для принятия зерен в загрузочной области указанного барабана, устройство для загрузки зерен, предназначенное для загрузки зерен в полости в загрузочной области барабана, устройство для удерживания зерен, изготовленное из спеченного полимерного материала. Устройство для загрузки зерен включает бункер, имеющий отверстие для выгрузки зерен на наносящий барабан. Причем отверстие в бункере и устройство для удерживания зерен размещены во взаимно противоположных сторонах относительно плоскости вертикальной центральной линии наносящего барабана. Обеспечивается удобное дозирование и точное распределение зерен на мембране. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система (1) для изготовления мембраны (2) на битумной основе, обеспеченной битумной поверхностью, покрытой зернами (3); причем указанная система (1) включает:

- устройство (6) для перемещения, выполненное с возможностью перемещения предварительно сформированной мембраны (2) по предварительно определенному направлению (А) подачи;

- по меньшей мере одно устройство (11) для нанесения зерен, выполненное с возможностью покрытия предварительно сформированной мембраны (2) зернами (3) и, в свою очередь, содержащее:

- наносящий барабан (12), выполненный с возможностью вращения вокруг оси (В) вращения и обеспеченный множеством полостей (15), которые предназначены для принятия зерен (3) в загрузочной области (12а) указанного барабана (12), и выгрузки зерен, чтобы осаждать их под действием силы тяжести на расположенную ниже предварительно сформированную мембрану (2), когда полости (15) находятся в угловом разгрузочном положении (β2) барабана (12);

- устройство (13) для загрузки зерен, предназначенное для загрузки зерен (3) в полости (15) в загрузочной области (12а) барабана (12);

причем указанное устройство (11) для нанесения зерен дополнительно содержит устройство (20) для удерживания зерен, изготовленное из спеченного полимерного материала, которое расположено в контакте с областью (12b) задержания для сохранения наружной поверхности наносящего барабана (12) в состоянии задерживания зерен (3) в полостях (15), до тех пор пока последние не достигнут указанного углового разгрузочного положения (β2);

при этом указанная система (1) отличается тем, что

указанное устройство (13) для загрузки зерен включает бункер (16), содержащий зерна (3); причем бункер (16) имеет отверстие (18) для выгрузки зерен (3) на наносящий барабан (12) и размещен смежным с загрузочной областью (12а) наносящего барабана (12); причем указанное отверстие (18) и указанное устройство (20) для удерживания зерен размещены в области соответствующих сторон наносящего барабана (12), которые являются взаимно противоположными относительно плоскости (V) вертикальной центральной линии наносящего барабана (12), проходящей через ось (В) вращения наносящего барабана (12).

2. Система по п.1, в которой указанная загрузочная область (12а) связана с первым интервалом (Δα) угла поворота наносящего барабана (12) между первым углом (α1) поворота и вторым углом (α2) поворота; причем указанный бункер (16) оснащен донной стенкой (16b), которая ограничивает указанное отверстие (18) и наклонена относительно горизонтальной плоскости на угол, приблизительно равный указанному первому углу (α1) поворота наносящего барабана (12), чтобы образовать направляющую для выгрузки зерен.

3. Система по п.1, в которой указанный бункер (16) в области указанного отверстия (18) оснащен дозировочной дверцей (29), которая движется в плоскости, приблизительно касательной к указанному наносящему барабану (12) в указанной загрузочной области (12а), для регулирования количества гранул (3), загружаемых в указанный наносящий барабан (12).

4. Система по п.2, в которой указанная область (12b) задержания связана со вторым интервалом (Δβ) угла поворота указанного наносящего барабана (12) между третьим углом (β1) поворота и четвертым углом (β2) поворота; причем указанный четвертый угол (β2) поворота составляет приблизительно 180° относительно плоскости (О) горизонтальной центральной линии наносящего барабана (12), проходящей через указанную ось (В) вращения.

5. Система по п.1, в которой устройство (20) для удерживания зерен включает скребковое устройство (21), которое закреплено под углом относительно наносящего барабана (12) и включает скребок с удлиненной формой, который проходит так, чтобы оставаться примыкающим исключительно к области (12b) задержания наносящего барабана (12) вдоль продольной оси, приблизительно параллельно оси (В) вращения.

6. Система по п.5, в которой указанное устройство (20) для удерживания зерен включает вал (24), который проходит вдоль оси, приблизительно параллельной указанной оси (В), по меньшей мере одну кулису (25), которая опирается на донную часть скребкового устройства (21) и верхними цапфами на указанный вал (24), чтобы свободно колебаться вокруг него, и по меньшей мере один противовес (26), механически связанный/соединенный с указанной кулисой (25).

7. Система по п.1, в которой указанные полости (15) имеют внутреннюю часть (15а) и наружную часть (15b); причем внутренняя часть (15а) имеет приблизительно треугольное аксиальное сечение, наружная часть (15b) имеет приблизительно трапециевидное аксиальное сечение.

8. Способ изготовления мембраны (2) на битумной основе, имеющей битумную поверхность, покрытую зернами (3); причем указанный способ включает стадии:

перемещения предварительно сформированной мембраны (2) по предварительно определенному направлению (А) подачи;

вращения наносящего барабана (12), оснащенного на наружной поверхности полостями (15) для содержания зерен (3), вокруг оси (В) вращения;

и, во время вращения наносящего барабана (12) вокруг указанной оси (В) вращения,

загрузки зерен (3) в полости (15) наносящего барабана (12) в загрузочной области (12а) указанного наносящего барабана (12) и последующей выгрузки зерен (3) из полостей для осаждения их под действием силы тяжести на находящуюся ниже предварительно сформированную мембрану (2);

размещения устройства (20) для удерживания зерен, изготовленного из спеченного полимерного материала, в контакте с областью (12b) задержания наружной поверхности наносящего барабана (12), чтобы удерживать зерна в полостях (15), до тех пор пока последние не достигнут предварительно заданного углового разгрузочного положения (β2),

причем способ отличается тем, что включает стадии:

загрузки зерен устройством (13) для загрузки, включающим бункер (16), содержащий зерна (3);

выгрузки зерен бункером (16), имеющим отверстие (18) для выгрузки зерен (3) на наносящий барабан (12) и размещенным смежно с загрузочной областью (12а) наносящего барабана (12);

причем указанное отверстие (18) и указанное устройство (20) для удерживания зерен размещены в области соответствующих сторон наносящего барабана (12), которые являются взаимно противоположными относительно плоскости (V) вертикальной центральной линии наносящего барабана (12), проходящей через ось (В) вращения наносящего барабана (12).

9. Устройство для нанесения на предварительно сформированную мембрану (2) покрытия из зерен (3), включающее наносящий барабан (12), который выполнен с возможностью вращения вокруг оси (В) вращения и оснащен множеством полостей (15), которые предназначены для принятия зерен (3) в загрузочной области (12а) указанного барабана (12), и выгрузки зерен, чтобы осаждать их под действием силы тяжести на расположенную ниже предварительно сформированную мембрану (2), когда полости (15) находятся в угловом разгрузочном положении (β2) барабана (12), устройство (13) для загрузки зерен, выполненное с возможностью загрузки зерен (3) в полости (15) в загрузочной области (12а) барабана (12); устройство (20) для удерживания зерен на основе спеченного полимерного материала, которое размещается в контакте с областью (12b) задержания наружной поверхности наносящего барабана (12), чтобы задерживать зерна (3) в полостях (15), до тех пор пока последние не достигнут указанного углового разгрузочного положения (β2);

причем указанное устройство отличается тем, что

указанное устройство (13) для загрузки зерен включает бункер (16), содержащий зерна (3);

причем бункер (16) имеет отверстие (18) для выгрузки зерен (3) на наносящий барабан (12) и размещен смежным с загрузочной областью (12а) наносящего барабана (12);

причем указанное отверстие (18) и указанное устройство (20) для удерживания зерен размещены в области соответствующих сторон наносящего барабана (12), которые являются взаимно противоположными относительно плоскости (V) вертикальной центральной линии наносящего барабана (12), проходящей через ось (В) вращения наносящего барабана (12).