СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА РЕШЕТКИ ПЕРЕЛИВНОГО ЖЕЛОБА
METHOD OF MANUFACTURING OVERFLOW CHUTE ELEMENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкции плавательных бассейнов. В частности, изобретение относится к решеткам для переливных желобов плавательных бассейнов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Отвод верхнего уровня воды с помощью переливного желоба в силу своих неоспоримых преимуществ является обязательным условием при строительстве современных бассейнов.
Решетка переливного желоба должна соответствовать ряду требований, в частности, она должна пропускать сливающуюся в желоб воду и быть при этом абсолютно надежной и гигиеничной, а также она должна быть приятной для ног и гармонично сочетаться с дизайном всего бассейна.
Из уровня техники известен элемент решетки переливного желоба, раскрытый в патенте DE 19616792 C1 (14.08.1997, E03F 5/06). Известный элемент решетки выполнен из пластика посредством литья под давлением. Для образования решетки элементы соединяют друг с другом посредством эластичных деталей, которые крепятся к их концам. Элемент решетки выполнен в виде Т-образного элемента, полка которого размещена в верхней части элемента решетки. На верхней стороне полки выполнены канавки, которые проходят под углом 90° друг к другу, что обеспечивает сопротивление скольжению по решетке ног людей, а также водный барьер при движении воды в продольном направлении планки. Однако, вода, которая задерживается в указанных канавках элемента желоба, будет приводить к постепенному разрушению элемента решетки, а также развитию в указанных канавках нежелательных микроорганизмов.
Из уровня техники также известен элемент решетки переливного желоба, раскрытый в патенте ЕР 1245758 B1 (02.10.2002, E04C 2/42, E04H 4/12). Известный элемент решетки содержит множество поперечных пластин, соединенных продольными пластинами, одна из которых проходит через центры поперечных пластин, а другая соединяет их концы. При этом на каждой поперечной пластине выполнена планка, расположенная перпендикулярно пластине, т.е. параллельно кромке бассейна. Кроме того, один край каждой поперечной пластины выполнен в виде выступа, а другой край поперечной пластины содержит углубление. Соединение элементов решетки происходит путем вставки выступа в соответствующее углубление. Решетка изготавливается из пластмассы, каждый элемент которой выполнен за одно целое.
Из патента ES 2073982 В1 (16.08.1995, E04C 2/42, E04H 4/12, E04H 4/14) известен элемент решетки, на двух противоположных боковых сторонах которого имеются упругие пальцы, причем пальцы с одной стороны содержат штифты, а пальцы с другой стороны содержат углубления. Элемент решетки выполнен из пластмассы.
Недостатком известных технических решений по патентам ЕР 1245758 В1 и ES 2073982 В1 является то, что элементы решетки имеют сложную конфигурацию, что подразумевает низкую технологичность конструкции. Кроме того, сложная конфигурация элементов решетки увеличивает трудоемкость при сборке решетки переливного желоба из указанных элементов решетки. Дополнительно, поверхность элементов решетки выполнена из пластмассы, которая быстро поддается разрушению, а также имеет низкое сопротивление скольжению, в особенности при попадании на нее воды, что небезопасно при эксплуатации решетки переливного желоба.
Другой известный элемент решетки переливного желоба раскрыт в патенте FR 2715425 B1 (28.07.1995, Е04С 2/42, Е04Н 4/12). Так же, как и в вышеприведенных документах, в данном патенте элемент решетки обеспечивает возможность сборки плавно изгибающейся решетки. Сборка происходит за счет крепления каждого элемента решетки на один продольный пруток. Также на поверхности элемента решетки за одно целое с ним выполнено множество поперечных изгибающихся планок, выходящих за пределы поперечного ребра, что увеличивает сопротивление скольжению. Однако особенность конструкции, заключающаяся в выходе поперечных изгибающих планок за пределы поперечного ребра, т.е. соединении изгибающей планки с поперечным ребром только частью нижней поверхности, с оставлением остальной части изгибающей планки, выходящей за пределы поперечного ребра, без опоры, приводит к образованию хрупкой конструкции элемента решетки, которая подвержена быстрому разрушению, в частности, образованию сколов на ребристой поверхности и царапин на всей поверхности решетки.
Из патента RU 68020 (10.11.2007, E03F 5/06) известен элемент решетки переливного желоба, который выполнен в виде профиля двутаврового сечения, имеющего металлическое покрытие на верхней полке. Профиль выполнен из полипропилена, а металлическое покрытие образовано посредством опрессовки верхней полки профиля полосой нержавеющей стали. Однако в процессе выполнения опрессовки профиля к нему прикладывается значительное давление, в результате чего может возникать его повреждение, которое может стать очевидным только в процессе эксплуатации элемента решетки. Кроме того, металлическая поверхность не обеспечивает достаточного сопротивления скольжению, в особенности при попадании на ее поверхность воды. Таким образом, известный элемент решетки не обеспечивает безопасность эксплуатации в условиях плавательного бассейна.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является элемент решетки, раскрытый в патенте RU 2599557 (10.10.2016, E03F 5/06). Известный элемент решетки переливного желоба содержит профиль Т-образного сечения и накладку из композитного материала, содержащую канавку и установленную на стенке профиля Т-образного сечения со стороны, противоположной полке этого профиля, путем вставки стенки в эту канавку. В одном из вариантов осуществления элемента решетки крепление накладки к профилю осуществляют с использованием клея.
Недостатком известного элемента решетки переливного желоба является возможность его легкой разборки, что может привести к быстрому разрушению элемента решетки в процессе эксплуатации. Использование клея при установке насадки на профиль также не обеспечивает высокой прочности конструкции, так как в процессе эксплуатации решетка находится под постоянным механическим воздействием и воздействием влаги, что будет приводить к постепенному разрушению соединения. Таким образом, известная конструкция элемента решетки подвержена быстрому разрушению, что небезопасно при эксплуатации.
Таким образом, известные элементы решеток переливных желобов не обеспечивают высокой стойкости к разрушению, кроме того, верхняя поверхность элементов решеток не обладают высоким сопротивлением скольжению в условиях плавательного бассейна, что небезопасно при эксплуатации. При этом известные элементы решеток имеют сложную конструкцию, что усложняет процесс изготовления и процесс сборки решетки переливного желоба.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание элемента решетки переливного желоба, обладающего высокой прочностью конструкции.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Указанная задача решена благодаря элементу решетки переливного желоба, содержащему профиль двутаврового сечения, выполненный из первого термопластичного материала, и накладку, выполненную из второго термопластичного материала, установленную на верхней полке профиля двутаврового сечения и соединенную с ним заодно целое посредством литья под давлением.
В результате реализации предложенного элемента решетки переливного желоба обеспечивается технический результат в виде повышения надежности конструкции элемента решетки переливного желоба при воздействии динамических нагрузок в условиях плавательного бассейна.
Технический результат достигается благодаря тому, что профиль двутаврового сечения и накладка, образующие элемент решетки переливного желоба, выполнены заодно целое посредством литья под давлением.
Кроме того, выполнение профиля и накладки элемента решетки заодно целое посредством литья под давлением обеспечивает их надежное сцепление и исключает разрушение элемента решетки, в частности разъединение профиля и накладки во время эксплуатации, что снижает риск получения травм. Также выполнение профиля и накладки за одно целое позволяет исключить зазор в соединении между профилем и накладкой, который служит питательной средой для размножения микроорганизмов и фитопланктона. Кроме этого, выполнение профиля и накладки заодно целое литьем под давлением исключает возможность повреждения конструкции во время ее изготовления и дальнейшего разрушения во время ее эксплуатации.
В одном из вариантов реализации первый термопластичный материал может являться пластмассой, а второй термопластичный материал может являться композитным материалом. Благодаря выполнению профиля из пластмассы обеспечивается высокое сопротивление динамическим нагрузкам, что исключает его разрушение, а выполнение накладки из композитного материала снижает вероятность возникновение сколов и царапин, которые ухудшают эксплуатационные качества элемента решетки переливного желоба и его гигиенические свойства.
Согласно одному из вариантов реализации на противоположных боковых сторонах верхней полки могут быть выполнены продольные канавки, при этом накладка охватывает указанные канавки и прилегает к ним.
Согласно другому варианту реализации на стенке профиля могут быть выполнены отверстия, расположенные непосредственно под верхней полкой и равномерно распределенные по всей длине профиля, при этом накладка охватывает указанные отверстия и проходит через них. Благодаря выполнению на профиле канавок и/или отверстий обеспечивается повышенное сцепление накладки с профилем, что повышает надежность соединении профиля и накладки и, следовательно, стойкость элемента решетки к динамическим нагрузкам.
Указанная задача также решена благодаря способу изготовления литьем под давлением элемента решетки переливного желоба, содержащего профиль двутаврового сечения из первого термопластичного материала и накладку из второго термопластичного материала, включающему формование профиля двутаврового сечения посредством нагнетания расплава первого термопластичного материала в форму; и формование накладки на верхней полке профиля двутаврового сечения посредством нагнетания расплава второго термопластичного материала в форму таким образом, что верхняя полка погружается во второй термопластичный материал, при этом профиль и накладка взаимно соединяются.
Благодаря использованию для производства элемента решетки технологии литья под давлением обеспечивается высокая технологичности элемента решетки переливного желоба за счет уменьшения количества операции, исключения ручного труда, а также уменьшения времени производства, например в сравнении с элементом решетки, конструкция которого получена путем посадки с натягом накладки и профиля.
В одном варианте реализации на противоположных боковых сторонах верхней полки выполнены продольные канавки, а при формовании накладки указанные канавки погружаются во второй термопластичный материал.
Согласно еще одному варианту реализации на стенке профиля выполнены отверстия, расположенные непосредственно под верхней полкой и равномерно распределенные по всей длине профиля, а при формовании накладки указанные отверстия погружаются во второй термопластичный материал.
Согласно еще одному варианту реализации выполняют шлифование накладки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность изобретения более подробно поясняется на неограничительных примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид в перспективе элемента решетки переливного желоба с накладкой согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения;
фиг. 2 изображает общий вид в перспективе элемента решетки переливного желоба без накладки согласно варианту реализации настоящего изобретения, показанному на фиг. 1;
фиг. 3 изображает вид в поперечном сечении профиля элемента решетки переливного желоба без накладки согласно варианту реализации настоящего изобретения, показанному на фиг. 1;
фиг. 4 изображает частичный вид в поперечном сечении профиля элемента решетки переливного желоба с накладкой согласно варианту реализации настоящего изобретения, показанному на фиг. 1;
фиг. 5 изображает вид сбоку профиля элемента решетки переливного желоба без накладки согласно варианту реализации настоящего изобретения, показанному на фиг. 1.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемый элемент решетки предназначен для использования в решетках переливных желобов плавательных бассейнов.
Предпочтительный вариант реализации элемента решетки переливного желоба показан на фиг. 1. Элемент решетки содержит профиль 1 двутаврового сечения, выполненный из первого термопластичного материала, и накладку 2, расположенную на верхней полке 3 профиля (фиг. 2) и выполненную из второго термопластичного материала. Накладка 2 соединена с верхней полкой 3 посредством литья под давлением (фиг. 3).
Материалы для изготовления элемента решетки выбирают исходя из их совместимости, химической устойчивости и износоустойчивости, а также возможности эксплуатации в условиях окружающей среды. Кроме того, при выборе материалов для изготовления элемента решетки необходимо учитывать требования ГОСТ Р 53491.2-2012 «Бассейны. Подготовка воды. Часть 2. Требования безопасности», согласно которому материалы поверхностей, соприкасающихся с водой бассейна, должны быть устойчивы к ее агрессивному воздействию и не должны оказывать отрицательное воздействие на нее в процессе водоподготовки и/или служить питательной средой для размножения микроорганизмов и фитопланктона.
Исходя из указанных требований, в настоящем изобретении профиль 1 выполняют из пластмассы, например, полипропилена, а накладку 2 выполняют из композитного материала.
Выбор указанных материалов продиктован тем, что пластмасса является прочным материалом, подходящим для выполнения из него деталей путем литья под давлением. Пластмасса имеет низкую чувствительность к влажности, что обеспечивает возможность ее использования в условиях плавательного бассейна. Однако изготовление элемента решетки полностью из пластмассы нецелесообразно, т.к. данный материал подвержен образованию сколов и царапин. Поэтому для выполнения накладки выбирают композитный материал, который позволит снизить вероятность появления сколов и царапин, ухудшающих эксплуатационные качества элемента решетки переливного желоба и его гигиенические свойства.
Совместное использование указанных материалов позволяет сформировать соединение, характеризующееся прочностью и длительным сроком службы.
На каждой из противоположных боковых сторон верхней полки 3 могут быть выполнены продольные канавки 4 (фиг. 3), при этом накладка 2 полностью охватывает указанные канавки 4 и прилегает к их поверхности. Выполнение указанных канавок позволяет повысить прочность соединения накладки 2 с полкой 3. Форму канавок 4 выбирают таким образом, чтобы обеспечить оптимальные параметры соединения накладки и профиля.
Профиль 1 может быть дополнительно оснащен отверстиями 5, выполненными на стенке 6 профиля в непосредственной близости от верхней полки 3 и равномерно распределенными в продольном направлении по длине профиля 1, как показано на фиг. 5. При этом накладка 2 при размещении на верхней полке 3 профиля 1 перекрывает отверстия 5 и проходит через них, что обеспечивает повышение прочности соединения накладки 2 с профилем 1.
На противоположных торцах профиля 1 на стороне соединения с накладкой 2 имеются уступы 7, образованные срезом верхней полки 3, которые не закрыты накладкой 2. Благодаря наличию уступов 7, при установке решетки, собранной из элементов решетки, в переливной желоб бассейна, образуется зазор между накладкой 2 элементов решетки и стенкой желоба. В результате основная масса воды, попадающей в переливной желоб из бассейна, стекает по стенке желоба, не попадая на накладку. Таким образом, накладки 2 в большинстве случаев остаются сухими, что снижает вероятность проскальзывания ног пользователей, и, следовательно, вероятность получения травм в результате падения.
Углы 8 накладки 2 предпочтительно выполняют скругленными (фиг. 4), что позволяет снизить их истирание и образование сколов.
Элемент решетки предпочтительно снабжен соединительными средствами, предназначенные для соединения расположены рядом элементов решетки. Соединительные средства содержат первый соединительный элемент 9, расположенный на одной стороне стенки 6 и имеющий выступ 10, и второй соединительный элемент 11, расположенный на другой стороне стенки 6 и имеющий отверстие 12, ответное указанному выступу 10 (см. фиг. 1-3).
Выступ 10 и отверстие 12 могут иметь такие форму и размер, что при их соединении обеспечивается размещение элементов решетки под определенным углом друг другу, и, соответственно, обеспечивается возможность плавного изгиба решетки переливного желоба (на чертежах не показано). В частности, отверстие 12 может ссужаться вглубь, а выступ 10 может иметь соответствующие сужение к своему концу.
Элемент решетки предпочтительно получают с использованием технологии многокомпонентного литья под давлением. Предпочтительным вариантом технологии многокомпонентного литья под давлением является последовательное литье.
Для реализации предложенного способа используют литьевую форму с литником, которая выполнена с обеспечением возможности последовательного формирования профиля 1 с канавками 4, отверстиями 5, уступами 7, а также с соединительными элементами 10 и 12, и накладки 2 с образованием выполненного заодно целое элемента решетки.
Реализовать предложенную форму элемента решетки возможно посредством, например, автоматического расширения литьевой формующей полости за счет подвижных пуансонов.
На первом этапе способа изготавливают профиль 1 двутаврового сечения посредством нагнетания расплава первого термопластичного материала с помощью узла впрыска в литьевую форму, в частности в формующую полость литьевой формы.
На втором этапе смещают пуансон во время затвердевания пластмассы, чтобы создать свободное пространство для формирования накладки 2 вокруг верхней полки 3 профиля 1, и нагнетают расплав второго термопластичного материала в форму таким образом, что верхняя полка 3 профиля оказывается полностью погружена во второй термопластичный материал. При этом второй термопластичный материал прилегает к поверхности канавок 4 и проходит через отверстия 5.
После окончания формования накладки 2 полученному элементу решетки переливного желоба дают остыть и извлекают из формы.
Предложенный способ имеет высокую технологичность, обеспечиваемую за счет минимизации времени и средств, затрачиваемых при сборке элемента решетки. Более того, возможность изготовления элемента решетки посредством многокомпонентного литья на одной установке устраняет необходимость перемещения деталей при выполнении разных технологических процессов, что приводит к экономии на перемещение изделия между установками, устранению потерь времени во время сборки и экономии производственных площадей.
Предлагаемый элемент решетки переливного желоба может быть также изготовлен посредством многокомпонентного литья под давлением с переносом заготовки.
При этом на первом этапе изготавливают профиль 1 двутаврового сечения посредством нагнетания расплава первого термопластичного материала в оформляющую полость первой литьевой формы с последующим охлаждением. При этом литьевая форма выполнена таким образом, что она позволяет формировать на профиле 1 канавки 4, отверстия 5, уступы 7, а также соединительные элементы 9 и 11.
Далее вынимают полученный профиль 1 из первой литьевой формы и переносят его во вторую литьевую форму, в которой осуществляется формование накладки 2 посредством нагнетания второго термопластичного материала таким образом, что верхняя полка 3 с канавками 4 и отверстия 5 оказались в поле действия расплава. После формирования накладки 2 полученный элемент решетки охлаждают и извлекают из формы. Извлечение и перенос профиля 1 и всего элемента решетки может осуществляться как вручную, так и с помощью автоматических средств.
Композиционный материал, используемый для изготовления накладки 2, может быть выбран таким образом, что структура поверхности накладки 2 непосредственно после формования будет имитировать структуру и внешний вид каменной поверхности.
Для повышения безопасности использования и придания элементу решетки эстетичного вида с его поверхности могут быть удалены излишки материала. Дополнительно, для придания шероховатости и повышения сопротивления скольжению накладка 2 может быть отшлифована с помощью шлифовального инструмента, например, металлических щеток или шлифовальной бумаги.
При этом шлифовальный инструмент может быть выбран таким образом, что поверхность накладки 2, обработанной с его помощью, будет иметь структуру и внешний вид, имитирующую структуру и внешний вид деревянной поверхности.
Решетку переливного желоба получают в результате последовательного соединения элементов решетки путем размещения выступа 10 соединительного элемента 9 одного элемента решетки в отверстии 12 соединительного элемента 11 расположенного рядом элемента решетки.
Решетка переливного желоба согласно настоящему изобретению пригодна для переливных желобов бассейнов, выполненных в виде канавки по периметру бассейна для сбора выплескивающейся из бассейна воды. Такой желоб содержит уступы с обеих сторон, размеры которых заданы нормативными документами, в частности ГОСТ Р 53491.1-2009 «Бассейны. Подготовка воды». Решетка переливного желоба устанавливается на переливной желоб, опираясь концами элементов решетки на уступы переливного желоба. В частном варианте реализации высота уступа переливного желоба соответствует общей высоте элемента решетки переливного желоба. Таким образом, после установки решетки на переливной желоб она располагается на одном уровне с краем бассейна.
В другом варианте реализации в случае увеличения высоты уступа возможно увеличение толщины накладки без изменения размера профиля с обеспечением увеличения общей высоты элемента решетки. Кроме того, в случае повреждения элемента решетки с более толстой стенкой накладки и после многократной обработки поверхности накладки путем шлифования, такой элемент решетки может быть использован в конструкции переливных желобов с меньшей высотой уступов при условии, что ее уровень после установки на переливной желоб находится на уровне края бассейна. Таким образом, обеспечено улучшение конструкционных и эксплуатационных свойств элементов решетки переливного желоба.
Необходимо отметить, что описанное устройство является лишь одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения. Для специалиста очевидно, что в настоящее изобретение могут быть внесены изменения и модификации без отклонения от объема изобретения, определенного приведенной ниже формулой.