Opakovane použiteľný ľahčený modelovací materiál

Číslo patentu: U 6266

Dátum: 02.10.2012

Autori: Rybár Radim, Horodníková Jana

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

PRIEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA SLOVENSKEJ REPUBLIKYDátum podania prihlášky 11. 11. 2011 Číslo príoritnej prihláškyDátum podania prioritnej prihlášky Krajina alebo regionálnaDátum zverejnenia prihlášky 3. 5. 2012 Vestník UPV SR č. 5/2012úžitkového vzoru 2. 10. 2012 Vestník ÚPV SR c. 111/2012Dátum zápisu a sprístupnenia ťižitkového vzoru verejnosti 28. 8. 2012 Číslo pôvodnej prihláškyČíslo pôvodnej patentovej prihláškyČíslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCTČíslo podania európskej patentovej prihlášky(73) Majiteľ TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH, Košice, SK(54) Názov Opakovane použiteľný ľaličený modelovaci materiálOpakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál je určený najmä na vytváranie trojdimenzionálnych modelov morfológie terénu, skladá sa z ľahkého porézneho inertného materiálu, ktorý slúži ako skelet, ďalej piesku ako plniva, ilu ako plastifikátora, vo vode rozpustného lepidla ako spojiva a vody ako aktívátora.Technické riešenie sa týka nového materiálu slúžiaceho na vytváranie trojdimenzionálnych modelov reliéfu terénu a fyzikálne modelovanie procesov v geologickom prostredí.Vytváranie trojdimenzionálnych modelov morfológie terénu, ako aj vytváranie ekvivalentných a analógových fyzikálnych modelov objektov a procesov v geologickom prostredí má význam predovšetkým v prenose skutočnej situácie do zmenšenej podoby v príslušnej mierke, pri zachovaní charakteristických znakov a proporcií, čím je umožnené obsiahnutie objektu opisu alebo skúmania, ktorý svojím charakterom, predovšetkým dimenziami, presahuje rámec bežného vnímania objektívnej reality človekom. Na rozdiel od vytvárania objektov v prostredí virtuálnej reality (digitálne modely terénu (DMT) na báze CAD a GIS systémov), prinášajú konkrétny, zmenšený obraz reálneho stavu v hmatateľnej podobe, umožňujúcej bezprostrednú interpretáciu a komplexnú interakciu s pridanými, pozmenenými alebo odobratými prvkami, či podmienkami.Uvedené spôsoby prenosu reálneho stavu do zmenšenej podoby sa uplatňujú predovšetkým v oblasti urbanistiky, architektúry, stavebníctva, geotechniky, ťažobného priemyslu a ochrany prírody a krajiny. Špeciñcké použitie modelov v niektorých z týchto oblastí súvisí nielen so samotným stvárnením objektu, ale aj s jeho vlastnosťami, čoje potrebne zohľadniť predovšetkým vo voľbe materiálu, z ktorého je model, respektíve modelovaný objekt vytvorený, zohľadňujúc takjeho vlastnosti, ako sú pevnosť, súdržnosť, textúra, stabilita V čase a priestore.Doteraz používané materiály slúžiace na vytváranie makiet a modelov objektov sú predovšetkým sochárske a modelárske hliny, plastelíny, sadry, polymérové modelovacie hmoty, polyuretánové peny, piesok, polystyrén, papier, drevo ajeho aglomeráty, materiály 3 D tlače, ako sú kompozitné materiály, polyamid, terpolymer akrylonitril-butadién-styrén (AB S), polykarbonát, živice a voskové materiály.V pripade väčšiny uvedených materiálov, predovšetkým tých, ktoré po spracovaní vytvrdnú, nie je možné ich opakovane použitie, respektíve dodatočná úprava tvaru, odoberanie alebo pridávanie materiálu. Pri sochárskych a modelárskych hlinách, ak nie sú následne vypálené, je síce možné ich opakované použitie, ale rozobratie takéhoto modelu je predovšetkým v prípade masívnej stavby veľmi prácne a môže viesť aj k deštrukcii takých častí modelu, ktoré je eventuálne potrebné zachovať. Zároveň ide o materiály s veľkou objemovou hmotnosťou (objemová hmotnosť suchého ílu v rastlom stave je 1840 kg.m 3), čo môže byť pri veľkých objemoch limitujúcim faktorom ich použitia. Veľkou objemovou hmotnosťou sa vyznačuje aj piesok(suchý piesok v sypkom stave má objemovú hmotnosť 1600 kg.m 3).Trvalo plastické materiály môžu neželaným spôsobom dodatočne meniť svoj tvar a rovnako ako V prípade materiálov na báze dreva, papiera, polystyrénu, živic, polyuretánových hmôt a hmôt pre 3 D tlač svojimi vlastnosťami sú odlišné od vlastností geologiekého prostredia a zemín, predstavujúcich povrchy morfologických objektov v reálnom prostredí a sú použiteľné výlučne na vytváranie demonštračných modelov a vytváranie makiet.V oblasti geotechniky sú na vytváranie fyzikálnych modelov známe materiály zmes mixovanej sadry a živice (Barron a Larocque), zmes portlandského cementu, ílovitého a kremenného prášku (Jacobi a Everling),zmes piesku, sadry a vody (Hobbs) Ďurove, J. B. Teória podobnosti a modelovanie v mechanike hornín a masívu. Acta Montanistica Slovaca Ročník 4 (1999), l, s. l - 5. Uvedené materiály boli navrhnuté so zreteľom na dosiahnutie podobnosti s podmienkami v konkrétnom geologickom prostredí a so zreteľom na pevnostné a napäťové charakteristiky v masíve a sú aplikovateľné len pre konkrétne mierky a rozmery modelu. Použitie týchto zmesí nie je opakovateľné.Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje vyvinutý opakovane použiteľný ľahčený modelovací materiál, ktorýje výhodný tým, že umožňuje mnohonásobné použitie na modelovanie ľubovoľných morfologických objektov, tak s charakterom voľne sypaného nesúdržného povrchu, ako aj pevného kompaktného povrchu, s možnosťou následnej časovo neobmedzenej modifikácie tvaru pridávanim alebo uberanim materiálu.Opakovane použiteľný ľahčený modelovací materiál môže byť v závislosti od spôsobu aplikácie svojimi vlastnosťami cielene prispôsobený charakteru modelovaného objektu, ktorým je geologické prostredie, podliehajúce prírodným faktorom, ako je Veterná a vodná erózia, prípadne zosuvy. Výhodou je pritom skutočnosť, že opakovane použiteľný ľahčený modelovací materiál, umožňuje dosiahnuť zámernú dezíntegráciu časti alebo celku modelovaného objektu, zo stavu rastlého do stavu kusového až sypkého, analogicky, ako jetomu V reálnom geologickom prostredí (napríklad pri zosuvoch alebo pri rozpojovaní masívu a ťažbe surovín).Z pohľadu oblastí použitia je výhodné, že opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál má nízku objemovú hmotnosť (301 kg.m 3 V suchom sypanom stave, 448 kg. m 3 vo vlhkom sypanom stave, 584 kg.m 3 V suchom ubitom stave a 854 kg.m 3 V mokrom ubitom stave), čo je dôležité pri vytváraní objemných modelov umiestnených na stoloch, alebo nadzemných podlažíach.Podstata technického riešenia spočíva v tom, že opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál je tvorený zmesou pozostávajúcou z 29 až 48 hmotnostných expandovaného perlitu a/alebo ľahkého keramického kameniva z expandovaného ílu, tvoriaceho skelet, 25 až 34 hmotnostných piesku, plniaceho funkciu plniva, 1 až 2 hmotnostných ílu, Vo funkcii plastifikátora, l až 4 polyvinylacetátovej disperzie a/alebo karboxymetylcelulózy ako spojiva a 23 až 34 hmotnostných Vody ako aktivátora.Je výhodné, že opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál je časovo neobmedzene skladovateľný V suchom stave a zároveň dlhodobo uskladniteľný (v uzavretej nádobe bez prístupu svetla) V mokrom (aktivovanom) stave, to znamená V stave pripravenom na modelovanie.Je Výhodné a zároveň medzi modelovacími materiálmi jedinečné, že opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál je v suchom aj V mokrom (aktivovanom) stave sypký.Je Výhodné, že opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál Vysušením nezmení svoj objem a neVzniknú V ňom trhliny, keďže má nízky podiel plastiñkátora a pórovitú štruktúru skeletu.Je Výhodné, že expandovaný perlit a ľahké keramické kamenívo z expandovaného ílu, ktoré majú funkciu skeletu, sú inertné materiály prírodného pôvodu.Je výhodné, že polyvinylacetátová disperzia a karboxymetylcelulóza sú rozpustné vo vode.Je výhodné, že opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál je vytvorený na báze prírodných alebo environmentálne neškodných a biologicky odbúrateľných zložiek nezaťažujúcich životné prostredie ani po ukončení jeho životného cyklu.Príklad l Opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál pozostáva z 29 hmotnostných jemnozrnného ex pandovaného perlitu, 34 hmotnostných piesku, 2 hmotnostných ílu V suchom stave, l hmotnostného karboxymetylcelulózy a 34 hmotnostných Vody.Opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál pozostáva z 29 hmotnostných jemnozrnného expandovaného perlitu, 34 hmotnostných piesku, 2 hmotnostných ílu V suchom stave, 4 hmotnosmých homopolymérnej polyvinylacetátovej disperzie a 31 hmotnostných vody.Príklad 3 Opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál pozostáva zo 48 hmotnostných ľahkého keramic kého kameniva z expandovaného ílu, 25 piesku, l hmotnostného ílu V suchom stave, l hmotnostného karboxymetylcelulózy a 25 hmotnostných vody.Opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál pozostáva zo 48 hmotnostných ľahkého keramického kameniva z expandovaného ílu, 25 hmotnostných piesku, l hmotnostného ílu V suchom stave, 3 hmotnostných homopolymémej polyvinylacetátovej disperzie a 23 hmotnostných Vody.Opakovane použiteľný ľahčený modelovaci materiál je využiteľný pri vytváraní trojdimenzionálnych modelov morfológie terénu, predovšetkým tam, kde je potrebné dosiahnuť nízku hmotnosť modelu, analogické vlastnosti modelu s reálnym geologíckým prostredím, rôznu pevnosť povrchov, možnosť modifikácie namodelovaného objektu V aktívnom stave, za mokra, aj vo vytvrdnutom stave, za sucha a viacnásobnú opakovateľnosť použitia materiálu. Zvlášť vhodnou oblasťou využitia je modelovanie objektov a procesov V prostredí vrchnej časti zemskej kôry, oblasti ťažby nerastných surovín a využívania zemských zdrojov.l. Opakovane použiteľný ľahčený modelovací materiál, ktorý je určený najmä na vytváranie trojdimenzionálnych modelov morfológie terénu, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že pozostáva z 29 až 48 hmotnostných expandovaného perlítu a/alebo ľahkého keramického kameniva z expandovaného ílu, 25 až 34 hmotnostných piesku, 1 až 2 hmotnostných ílu v suchom stave, l až 4 hmotnostných polyvinylacetátovej disperzie a/alebo karboxymetylcelulózy a 23 až 34 hmotnostných vody.

MPK / Značky

MPK: C04B 26/28, C09K 3/00, C04B 26/02

Značky: použitelný, materiál, modelovací, ľahčený, opakované

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u6266-opakovane-pouzitelny-lahceny-modelovaci-material.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Opakovane použiteľný ľahčený modelovací materiál</a>

Podobne patenty