CZ296128B6 - Teleso, vytvorené ze ztuhlého, na pocátku testovitého materiálu a obsahující elektricky vodivou cestu, a zpusob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Teleso (5) ze ztuhlého, na pocátku testovitého materiálu, napríklad betonu, obsahuje elektricky vodivou cestu, tvorenou koncentrovanou vrstvou (6) elektricky vodivých zmagnetizovatelných prvku, jakými jsou vlákna (F) nebo granule (G), která je zapustená do pocátecne testovitého materiálu a rozprostírá se pres alespon cást telesa (5). K elektricky vodivé vrstve (6) jsou pripojeny elektricky vodivékoncové prípojkové prvky (9) v prostorove oddelených polohách podél vrstvy (6). Zpusob vytvorení podobného telesa (5) obsahuje následující fáze: vytvorení telesa z testovitého materiálu, ve kterém jsou rozmísteny elektricky vodivé zmagnetizovatelné prvky (F), aplikaci magnetického pole do telesa z testovitého materiálu za úcelem vytvorení elektricky vodivé vrstvy ze zmagnetizovatelných prvku, která je zapustena v telese z testovitého materiálu akterá se rozprostírá pres alespon cást telesa (5)a zajistení ztuhnutí telesa (5) z testovitého materiálu, obsahujícího vrstvu (6). Pred nebo po ztuhnutí telesa (5) z testovitého materiálu mohou být k elektricky vodivé vrstve (6) pripojeny elektricky vodivé koncové prípojkové prvky (9) v prostoroveoddelených polohách podél vrstvy.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká tělesa, které je vytvořené ze ztuhlého, na počátku těstovitého materiálu a které obsahuje elektricky vodivou cestu. Předložený vynález se dále týká způsobu výroby podobného tělesa.

Dosavadní stav techniky

Z dosavadního stavu techniky je známo zpevňování těles z betonu nebo z jiného cementového a z na počátku těstovitého a viskózního materiálu pomocí vložení ocelových nebo uhlíkových vláken do uvedeného betonu nebo jiného těstovitého materiálu a to ještě před tím, než dojde kjeho ztuhnutí. Při použití ocelových vláken v případě betonu se jejich typická délka pohybuje v rozsahu od 2,5 do 8 cm nebo více a průměr se pohybuje v rozsahu velikosti od 0,5 do 1 mm, z čehož je zřejmé, že jsou relativně pevná. Při vkládání vláken do betonu jsou vlákna zamíchána do betonu a jsou náhodně orientována ve trojrozměrném prostoru, v důsledku čehož je odlité a zpevněné betonové těleso vyztuženo ve všech třech dimenzích.

Mnoho, ba dokonce většina betonových struktur je však namáhána pouze v jednom nebo ve dvou směrech, a proto by posílení v uvedeném jednom nebo dvou směrech bylo zcela vyhovující. Pro ilustraci uveďme například betonové podlahy a betonové silnice či chodníky.

Z dosavadního stavu techniky je znám způsob vyrovnání ocelových vláken do jednoho směru v blocích nezatuhlého betonu čerstvě vylitého do formy. V uvedeném čerstvě odlitém nezatuhlém betonovém tělese je vybuzeno magnetické pole a je střídavě přemisťováno z jednoho konce na druhý nebo do jeho stran za účelem vyvinutí dočasné srovnávací síly, která vyrovnává jednotlivá vlákna do směru, který je shodný s orientací vykonávaného pohybu (viz spis US 4 062 913). Za účelem usnadnění vyrovnávacího pohybu vláken, který je vyvolán vlivem magnetického poleje betonové těleso vystaveno působení vibrací v průběhu vykonávání relativního pohybu magnetického pole a betonového tělesa.

Z dosavadního stavu techniky je rovněž známo zavedení elektricky vodivých vláken do betonu, přičemž tato elektricky vodivá vlákna by vedla elektrický proud betonem, což by bylo možné využít pro účely vyhřívání nebo pro jiné účely, například vytvoření elektrického uzemnění nebo elektromagnetického odstínění (viz přihlášky US 5 346 547, US 5 447 564, EP 0449439).

Vodivá vlákna, která jsou náhodně orientována nebo jsou vyrovnána do jednoho směru pomocí známého způsobu, nejsou pro podobné účely vhodná, protože nemohou v betonovém tělese vytvořit vhodnou elektricky vodivou cestu a také proto, že je těžké vytvořit dostačující spojení elektrických koncových prvků s těmito vlákny. Beton je sám o sobě špatným vodičem a vlákna jsou v podstatě rovnoměrně rozmístěna v betonu, takže pouze několik vláken se přímo dotýká sousedních vláken. Z tohoto důvodu není možné z vláken vytvořit koherentní a dostatečně širokou proudnicovou cestu mezi koncovými přípojkovými prvky.

Podstata vynálezu

Předložený vynález si proto pokládá za úkol vytvořit vylepšené těleso výše uvedeného druhu. Předložený vynález si dále pokládá za úkol vytvořit způsob výroby podobného tělesa.

V souladu s předloženým vynálezem je vytvořeno těleso, které je získáno ze ztuhlého, na počátku těstovitého materiálu a které obsahuje elektricky vodivou cestu, jež je tvořena koncentrovanou vrstvou elektricky vodivých zmagnetizovatelných prvků ve tvaru vláken a/nebo granulí, přičemž uvedená vrstva je zapuštěna do uvedeného materiálu a rozprostírá se alespoň v části uvedeného tělesa.

Jelikož jsou na počátku zmagnetizovatelné prvky ve tvaru vláken a/nebo granulí rozmístěny v těstovitém materiálu (kterým může být například beton) více či méně náhodným způsobem, jsou tyto prvky přemístěny takovým způsobem, aby vytvářely vrstvu, ve které jsou uvedené prvky umístěny mnohem hustším způsobem než na počátku, přičemž dostatečně velký počet prvků ve tvaru vláken nebo granulí bude ležet dostatečně blízko k sobě nebo-li vytvoří vzájemná vodivá spojení v celém rozsahu uvedené vrstvy, díky čemuž se mezi jednotlivými koncovými přípojkovými prvky vytvoří vodivá cesta, která bude mít dostatečnou kapacitu pro přenos elektrických proudů nebo se bude vyznačovat dostatečnou stínící schopností. Vrstva je přednostně umístěna takovým způsobem, aby ubíhala obecně rovnoběžně s čelní plochou tělesa, kterou může být například panel nebo jiné podobné těleso ve tvaru desky. Pokud je potřeba těleso použít v nějaké aplikaci, u které by bylo vhodné, aby elektrický proud procházel elektricky vodivou cestou, obsažené v této vrstvě nebo v ní vytvořené, například pro účely vyhřívání, těleso s výhodou obsahuje elektricky vodivé koncové přípojkové prvky, které jsou k elektricky vodivé vrstvě připojeny se vzájemnými odstupy podél konců této vrstvy.

Pokud vrstva zmagnetizovatelných prvků je vyrobena z vyztužujících kovových vláken nebo je alespoň obsahuje, je v tělese s výhodou umístěna v místech, kde je nejvíce potřeba vytvořit posílenou konstrukční strukturu. Zeslabení vlákenné vyztužující konstrukce vjiných částech tělesa, které je realizováno například snížením koncentrace vláken do několika málo vrstev nebo přímo do jedné vrstvy, pak nemá za následek vznik jakéhokoliv podstatného oslabení pevnosti tělesa.

V souladu s předloženým vynálezem je také vytvořen způsob vytvoření elektricky vodivé cesty v tělese, které je vytvořeno ze ztuhlého, na počátku těstovitého materiálu. Uvedený způsob přitom obsahuje fáze: vytvoření tělesa z těstovitého materiálu, ve kterém se rozmístí elektricky vodivé zmagnetizovatelné prvky ve tvaru vláken nebo granulí; aplikací magnetického pole na těleso z těstovitého materiálu za účelem vytvoření elektricky vodivé vrstvy z uvedených zmagnetizovatelných prvků, zapuštěné v uvedeném tělese z těstovitého materiálu a rozprostírající se alespoň v její části, díky čemuž se zajistí, že uvedené těleso z těstovitého materiálu obsahuje před zatuhnutím uvedenou vrstvu, a připojení elektricky vodivých přípojkových prvků k uvedené elektricky vodivé vrstvě se vzájemnými odstupy podél konců této vrstvy.

Struktura v podobě granulámí železné rudy (magnetit) nebo jiný zmagnetizovatelný granulámí materiál, který se vyznačuje určitou elektrickou vodivostí, může tvořit samotnou vrstvu nebo ve výhodnějším případě může uvedenou vrstvu tvořit společně se zmagnetizovatelnými kovovými vlákny. V tomto výhodnějším případě vodivý granulámí materiál sníží odpor vláken, oddělující na počátku těstovitý materiál.

Rozvrstvení zmagnetizovatelných prvků ve tvaru vláken a/nebo granulí magnetickým způsobem v souladu se způsobem podle předloženého vynálezu je možné provést pomocí způsobu a zařízení pro rozvrstvení a vyrovnání zmagnetizovatelných kovových vláken, které jsou popsány a nárokovány v mezinárodní přihlášce, která byla publikována pod číslem WO99/67072.

Jak je popsáno ve výše uvedené mezinárodní přihlášce, magnetické rozvrstvení a vyrovnání zmagnetizovatelných vláken, rozmístěných ve viskózním nebo těstovitém tělese, je provedeno pomocí rozvrstvujícího prvku, který obsahuje nemagnetickou stěnu. Vlákna rozvrstvující člen se pohybuje relativním pohybem vůči tělesu z těstovitého materiálu, přičemž magnetické poleje do viskózního tělesa zaváděno první částí nemagnetické stěny, která se pohybuje společně s nemagnetickou stěnou, jenž je v kontaktu s tělesem, přičemž společně s nimi se pohybuje také druhá část nemagnetické části, již táhne první část. V souladu s touto skutečností jsou vlákna dočasně

-2 CZ 296128 B6 vystavena působení magnetického pole, když se první část v průběhu svého pohybu přiblíží do jejich blízkosti.

Vlákna rozvrstvující člen může být částečně nebo zcela zanořen do těstovitého materiálu při svém relativním pohybu vůči tělesu s první částí magnetické stěny a druhou částí, která jí táhne.

V průběhu relativního pohybu jsou vlákna, která se nacházejí v blízkosti první části nemagnetické stěny, magneticky přitahována směrem k první části. Nicméně nemagnetickou stěnou je zabráněno tomu, aby přišla do kontaktu s magnetickým zařízením. Nemagnetická stěna tvoří přepážku nebo zábranu, jež odděluje magnetické zařízení od těstovitého materiálu, ve kterém se nacházejí vlákna.

Vlákna rozvrstvující člen proto přitahuje vlákna a unáší je ve směru svého relativního pohybu vůči tělesu z těstovitého materiálu. Kvůli větší viskozitě materiálu tělesa nebo kvůli jeho těstovitému charakteru zabrání uvedený materiál tělesa vláknům, aby se pohybovala příliš rychle směrem k rozvrstvovacímu členu a přišla s ním do kontaktu. Vlákna rozvrstvující člen se pohybuje relativním pohybem vůči vláknům a magnetickou silou na ně působí pouze dočasně. Jelikož magnetická síla obsahuje složku, orientovanou ve směru relativního pohybu vlákna rozvrstvujícího členu vůči těstovitému tělesu, dojde nejenom k tažení vláken směrem k vlákna rozvrstvujícímu členu a tím pádem i k jejich rozvrstvení do podoby zhuštěné vrstvy vláken v rámci uvedeného tělesa, ale také dojde při pohybu v jejich bezprostřední blízkosti k vyrovnání vláken v tomto směru.

Těstovitý materiál, který obsahuje vlákna, se s výhodou nachází v blízkosti vlákna rozvrstvujícího členu. Z tohoto důvodu je pak usnadněn rozvrstvovací a vyrovnávací pohyb samotných vláken.

Koncové přípojkové prvky mohou být jakýmkoliv vhodným způsobem spojeny s vodivou vrstvou, vytvořenou zhuštěnou vrstvou vláken nebo jiných zmagnetizovatelných vodivých prvků, přičemž připojení může být realizováno před tím nebo poté, co těstovitý materiál ztuhne. Beton nebo jiný těstovitý materiál může být například lokálně odstraněn za účelem odkrytí vodivé vrstvy v oblasti úzké drážky, která se rozprostírá podél vrstvy, přičemž poté je možné na vrstvu umístit lemovaný pásek měděného vodiče nebo některého jiného vhodného vodiče v podobě „sběmicového pásku“, uzpůsobeného k připojení, ke zdroji elektrické energie, a připevnit jej k obnažené vrstvě zalitím roztaveným cínem.

Přehled obrázků na výkresech

V následujícím popise bude předložený vynález vysvětlen detailnějším způsobem, přičemž bude použito doprovodných obrázků, které zobrazují příklady provedení předloženého vynálezu, jež slouží k výrobě chodníků nebo jiných pozemních panelových odlitků z betonu.

Obr. 1 v perspektivě zobrazuje schéma, které znázorňuje základní myšlenku předloženého vynálezu pro aplikaci na betonový panel, který obsahuje elektricky vodivou cestu, jež je vytvořena z koncentrované vrstvy zmagnetizovatelných zpevňující vlákna.

Obr. 1A v perspektivě zobrazuje zvětšený detail rohu panelu, zobrazeného na obr. 1.

Obr. 2 zobrazuje přehledové schéma, znázorňující jednotlivé po sobě následující fáze výroby betonového chodníku na zemi, přičemž jednou fází je vytvoření koncentrované vrstvy zpevňujících ocelových vláken v souladu s předloženým vynálezem.

Obr. 3 v perspektivě zobrazuje zařízení pro rozvrstvení vláken, používané ve výrobní fázi, uvedené na obr. 2.

Obr. 4 zobrazuje řez částí betonového chodníku podle obr. 2, ve které je prováděno rozvrstvování vláken.

-3CZ 296128 B6

Obr. 5 až 7 zobrazují tři diagramy odlitých pozemních panelů s různými výškami, přičemž uvedené panely jsou zobrazeny společně se zařízením pro rozvrstvení vláken.

Obr. 8 v řezu zobrazuje modifikované zařízení podle obr. 7.

Obr. 9 v řezu zobrazuje modifikované zařízení pro rozvrstvení vláken podle obr. 4.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 a 1A zobrazují obdélníkové ploché betonové těleso 5, panel, který je vyztužen pomocí většího počtu zmagnetizovatelných kovových vláken, jež jsou zalita do betonu a nacházejí se v koncentrované vrstvě 6 hustě poskládaných vláken F. Tato vrstva se rozprostírá od jednoho konce 7 betonového tělesa ke druhému konci 8 a je mezi nimi umístěna rovnoběžným způsobem vůči velkým čelním plochám betonového tělesa 5. Do betonu jsou zality dva elektricky vodivé koncové přípojkové prvky 9 a jsou spojeny s vlákny vrstvy 6 blízko konců 7 a 8 tělesa 5. Uvedené koncové přípojkové prvky 9 slouží k přívodu a odvodu elektrického proudu, dodávaného a odváděného zdrojem 10 proudu do a z tělesa vlákny ve vrstvě 6. Ve vrstvě 6 může být obsažen větší počet samostatných těles G z elektricky vodivého materiálu (jakým je například železná ruda - magnetit), tvořící část celku betonového výrobku, což přispívá ke zvýšení elektrické vodivosti uvedené vrstvy.

Beton, který reprezentuje hlavní část tělesa 5, může být běžný beton, který obsahuje běžnou přídavnou složku. Podobně mohou být vlákna realizována pomocí jakýchkoliv zmagnetizovatelných vláken, která se vyznačují potřebnou elektrickou vodivostí. Upřednostňována jsou ovšem ocelová vlákna, jež jsou běžně používána v aplikacích vyztuženého betonu.

Jak je možné vidět u příkladu provedení předloženého vynálezu, zobrazeného na obr. 2, je možné předložený vynález aplikovat na výrobu betonového chodníku nebo na panel na zemi. Chodník je zobrazen v různých, po sobě následujících fázích své výroby, přičemž první fáze výroby uvedeného chodníku je zobrazena nalevo a poslední výrobní fáze je zobrazena napravo. Úplně nalevo, ve fázi A, jsou do betonu přidávána vyztužovací vlákna z oceli nebo některého jiného zmagnetizovatelného materiálu a jsou rovnoměrně rozmístěna s náhodnou orientací. Následně na to je mokrý beton vylit do formy. Poté je ve fázi B mokrý beton vystaven působení vibraci a zpevňující vlákna jsou srovnána ve svém podélném směru a rozvrstvena tak, aby tvořila horizontální vrstvu, zalitou do betonu, přičemž k tomuto účelu je použito zařízení 11 pro rozvrstvení vláken podle předloženého vynálezu. Zařízení 11 pro rozvrstvení vláken je posuvně vedeno kolejnicemi 12, které jsou umístěny podél delších hran chodníku. Ve výrobní fázi C je mokrý beton s rozvrstvenými a vyrovnanými vlákny vakuově zpracován a ve výrobní fáziD je chodník vyhlazen.

Zařízení 11 pro rozvrstvení vláken obsahuje horizontální hlavni nosník 13, který se rozprostírá nad částí země, na níž je vyráběn chodník, a je uložen na kolejnicích 12. Uvedené zařízení je přemisťováno manuálním způsobem a je řízeno pomocí řídicích tyčí 14 s rukojetěmi.

Na hlavním nosníku 13 je pomocí závěsů 16 zavěšen rovný horizontální rozvrstvovací člen 15 pro vyrovnávání vláken ve tvaru nosníku nebo lati. Uvedené závěsy 16 je možné vertikálním způsobem seřizovat za účelem upravení polohy rozvrstvovacího členu 15 do zvolené výšky. Rozvrstvovací člen 15 se rozprostírá v celém prostoru mezi kolejnicemi 12.

Podlouhlá skořepina nebo pouzdro 17, tvořící část rozvrstvovacího členu .15, má v řezu tvar kapky, díky čemuž připomíná nosnou plochu křídla letadla, přičemž jeho první nebo přední hrana je orientována takovým způsobem, že se bude nacházet vždy na nejpřednějším místě, když bude zařízení 11 pro rozvrstvení vláken s rozvrstvovacím členem 15 přemisťováno ve správném směru v průběhu vykonávání operace rozvrstvování, tedy v souladu s obr. 1 směrem doleva. Toto pouzdro 17 je vyrobeno z hliníku nebo některého jiného vhodného nemagnetického materiálu.

-4CZ 296128 B6

Uvnitř pouzdra 17 rozvrstvovacího členu 15 je podél nejpřednější nebo první stěny části pouzdra 17 rotačně poháněn magnetický válec 18, který se rozprostírá podél celé délky rozvrstvovacího členu 15. První část 17A stěny pouzdra má v řezu obloukovitý tvar, přičemž osa L magnetického válce 18 splývá s osou první části 17A stěny.

Po obvodu magnetického válce 18 jsou rovnoměrně rozmístěny tři permanentní magnety 19, vyrobené například z neodymuj, přičemž každý takový magnet zabírá přibližně jednu šestinu obvodu magnetického válce. Vnější povrchy magnetů 19 jsou umístěny na kruhovém válcovém povrchu soustředně s první částí 17A stěny pouzdra 17 a nacházejí se v její blízkosti. Je-li magnetický válec 18 poháněn rotačním způsobem (jak bude detailnějším způsobem popsáno v níže uvedeném popise), permanentní magnety 19 se budou odpovídajícím způsobem otáčet v blízkosti vnitřní strany první části 17A stěny.

Jak je na obr. 4 naznačeno označením orientace severních a jižních pólů N a S siločar magnetického pole, jsou magnety 19 umístěny na magnetickém válci 18 takovým způsobem, že siločáry vytvořeného pole ubíhají v rovinách, které jsou kolmé na osu L magnetického válce 18. U zobrazeného příkladu provedení předloženého vynálezu je magnetický válec 18 rotován proti směru hodinových ručiček (při pohledu v souladu s obr. 4) pomocí většího počtu elektrických motorů 20, umístěných stranou podél celé délky rozvrstvovacího členu 15. Pokud je tak požadováno nebo pokud je potřeba, může být směr rotace magnetického válce 18 otočen.

Za účelem dosažení možnosti nastavení rozvrstvovacího členu 15 do požadovaného záběrového úhlu tak, aby se pohonná nebo druhá část 17B stěny pouzdra 17 nacházela ve zvolené výšce, je rozvrstvovací člen 15 umístěn tak, aby mohl vykonávat základní pohyb okolo osy, která je rovnoběžná s osou L magnetického válce 18 (tedy s ní je například shodná). U tohoto zařízení je také vytvořeno blokovací zařízení (nezobrazeno), které uzamkne rozvrstvovací člen 15 ve zvolené poloze s daným úhlem sklonu.

V průběhu rozvrstvování a vyrovnávání vláken je zařízení 11 pro rozvrstvení vláken s rozvrstvovacím členem 15 umístěno na kolejnicích 12, přičemž rozvrstvovací člen je umístěn v takové výšce, že nejnižší segment první části 17A stěny pouzdra 17 se nachází relativně blízko spodní strany odlité vrstvy mokrého těstovitého betonu. Navíc je seřízen úhel sklonu rozvrstvovacího členu 15 takovým způsobem, že druhá část 17B stěny pouzdra 17 se nachází v přibližně stejné výšce jako nejnižší segment první části 17A první stěny.

Poté, co je rozvrstvovací člen 15 nastaven do požadované výšky a do požadované úhlové polohy, je zařízení 11 pro rozvrstvení vláken pomalu přemísťováno doleva, jak je možné vidět na obr. 2 až 4, přičemž první část stěny pouzdra 17 se nachází před taženou druhou částí 17B stěny. Magnetický válec 18 rotuje spojitým způsobem ve směru, který je naznačen šipkou (proti směru hodinových ručiček), a vibrátor V, který je nesen zařízením 11 pro rozvrstvení vláken, vibruje betonem v oblasti betonového tělesa, ve které se rozvrstvovací člen 15 zrovna nachází.

Jak je na obr. 4 naznačeno schématickými šipkami, část betonu je přemisťována směrem nahoru a prochází okolo horní strany rozvrstvovacího členu 15, zatímco druhá část betonuje přemisťována směrem dolů a prochází okolo spodní strany. V průběhu svého pohybu podél vnitřní strany přední první části 17A stěny pak permanentní magnety 19, jež jsou umístěny na magnetickém válci 18, nasměrují svá magnetická pole do betonu v oblasti před, nad a pod první části 17A stěny.

Magnetická pole, jejichž siločáry se obecně nacházejí v rovinách, jež jsou kolmé na osu L rotace magnetického válce 18, obíhají proti směru hodinových ručiček společně s uvedeným válcem.

V průběhu jejich oběžného pohybu vyvíjejí na vyztužovací vlákna E, nacházející se v magnetickém poli, přitažlivou magnetickou sílu, která svým působením přitahuje vlákna směrem k přední první části 17A stěny pouzdra 17 a vyrovnává vlákna do rovin siločar pole. Ve stejnou dobu jsou vlákna, která se nacházejí nad úrovní spodní strany rozvrstvovacího členu 15. při

-5CZ 296128 B6 tahována směrem dolu magnetickou přitažlivou silou a směrem dolu orientovaným sklonem betonu, přičemž vlákna, která se nacházejí pod touto úrovní, jsou vytahována směrem vzhůru.

V souladu s výše uvedenými skutečnostmi se vlákna F nebo alespoň jejich velká část pohybuje směrem ke spodní straně rozvrstvovacího členu 15 a postupně se rozvrstvuje, díky čemuž vytváří horizontální vrstvu S hustě rozložených vláken, z nichž je velká část vyrovnána převážně ve směru relativního pohybu rozvrstvovacího členu 15 vůči betonovému tělesu. Podstatný počet vláken F v uvedené vrstvě nebo v její blízkosti může být orientován také s určitým odklonem od směru relativního pohybu, díky čemuž se dosáhne vzniku vodivých můstků mezi bočně oddělenými vlákny.

Ve chvíli, kdy vlákno F dosáhne polohy vedle ploché střední části 17C stěny spodní strany pouzdra 1_7, znatelně poklesne intenzita magnetického pole a tím i magnetická přitažlivá síla, vyvíjená na vlákno, protože magnet 19, který se nachází nejblíže přechodu mezi první částí 17A stěny a střední částí 17C stěny, se pohybuje směrem vzhůru do vláken. V souladu s uvedenými skutečnostmi pak magnetická přitažlivá síla, vyvíjená na vlákna F, nebude již dostatečně silná k tomu, aby táhla vlákna podél rozvrstvovacího členu 15, v důsledku čehož vlákna zůstanou ponechána za rozvrstvovacím členem 15 a setrvají ve vyrovnané poloze, která je daná vrstvou T vláken.

Pokud je potřeba, aby vyztužovací vlákna F vytvořila vrstvu S vláken v horní části betonového tělesa, upraví se sklon rozvrstvovacího členu 15, a pokud je zapotřebí, je navíc fyzicky přemístěn vertikálním způsobem do polohy, ve které je první část 17A a druhá část 17B stěny pouzdra 17 přibližně ve stejně horizontální poloze a v požadované výšce. Navíc je otočen směr rotace magnetického válce 18.

Obr. 5, 6 a 7 zobrazují diagramy třech různých způsobů realizace předloženého vynálezu. Příklad provedení předloženého vynálezu, jenž je zobrazen na obr. 5, v podstatě odpovídá příkladu provedení předloženého vynálezu, který je zobrazen na obr. 2 až 4 a je popsán ve výše uvedeném popise. V souladu s tímto popisem je pak rozvrstveni a vyrovnání vláken provedeno poté, co je mokrý beton, obsahující vlákna, umístěn na formy na zemi.

Obr. 6 a 7 zobrazují příklady provedení předloženého vynálezu, u kterých je rozvrstvení a vyrovnání vláken provedeno v průběhu pokládání betonové vrstvy na zem. Obr. 6 navíc zobrazuje zařízení pro uložení betonu a rozvrstvení a vyrovnání vláken, přičemž toto zařízení je určeno k tomu, aby představovalo pokládací vozidlo, pohybující se po povrchu, na který bude vyztužené betonové těleso položeno. U tohoto zařízení je rozvrstvení a vyrovnání vláken provedeno ve dvou fázích. Mokrý beton s příměsí zpevňujících vláken je přiváděn do šikmo nakloněného zásobníku 21, ve kterém jsou vedle sebe umístěny dva rozvrstvovací členy 22, které jsou podobné rozvrstvovacímu členu 15 podle obr. 2 až 4. Přídavný rozvrstvovací člen 22, jenž je též podobný rozvrstvovacímu členu 15, je umístěn v pokládací hubici 23. Tato hubice navazuje na spodní vyústění zásobníku 21 a obsahuje odtokovou část s přímým vypouštěcím otvorem, jimž je vypouštěna a pokládána na zem vrstva betonu s požadovanou tloušťkou.

Zařízení, které je zobrazeno na obr. 7, je primárně určeno k použití pro pokládání relativně tenké a úzké vrstvy, přičemž jeho obsluha je realizována manuálním způsobem. Obsahuje pokládací hubicí 24, která se podobá pokládací hubici 23 podle obr. 6, a trubkový nástavec 25, do kterého je pumpou na beton hadicí přiváděn mokrý beton s přimíchanými vlákny (nezobrazeno).

V pokládací hubici 24 je umístěn rozvrstvovací člen 26, který je svým konstrukčním uspořádáním podobný rozvrstvovacímu členu 15 podle obr. 2 až 4. Obr. 8 detailnějším způsobem zobrazuje zařízení podle obr. 7.

Obr. 7 zobrazuje modifikovaný rozvrstvovací člen 15 podle obr. 2 až 4. U tohoto příkladu provedení předloženého vynálezu je uvnitř rotačního magnetického válce 18' vytvořen stacionární druhý magnetický válec 27, který je umístěn v zadní části první nebo přední části 17A stěny pouzdra 17. Je realizován tak, aby při provozu rotoval s rychlostí, která je v daném numerickém

-6CZ 296128 B6 poměru 3 : 1 vůči rychlosti, se kterou rotuje magnetický válec 18'. Jedna polovina magnetického válce 27 je zmagnetizována v souladu se zobrazeným označením severních a jižních pólů N a S, zatímco druhá polovina je v podstatě nemagnetizována. Kdykoliv jeden z permanentních magnetů 19 rotujícího magnetického válce 18 vstoupí do oblasti, ve které je umístěn magnetický válec 27, uzavře magnetické pole tohoto magnetu 19 své siločáry magnetickým válcem 27 tak, že pouze malá část magnetického pole je nasměrována do betonového tělesa. V důsledku této skutečnosti je přitažlivá síla, kterou působí magnetický válec 18' na zpevňující vlákna v betonovém tělese, a tím pádem i schopnost rozvrstvovacího členu 15 unášet vlákna, silně omezena ve chvíli, kdy se vlákna nacházejí v oblasti pod magnetickým válcem 27.

Je samozřejmě možné vytvořit určité modifikace v současné době upřednostňovaného způsobu a zařízení pro rozvrstvování, zobrazených na doprovodných obrázcích, aniž by přitom byla porušena podstata a základní myšlenka předloženého vynálezu, jež jsou definovány v patentových nárocích.

Rez pouzdrem 17 rozvrstvovacího členu 15 může být například v podstatě symetrický vzhledem k rovině, která prochází osou L magnetického válce 18 a která je v podstatě kolmá na jinou rovinu, jež prochází osou L a hranou druhé části 17B stěny pouzdra 17. Díky tomuto symetrickému průřezu pak rozvrstvovací člen obsahuje odpovídajícím způsobem tenkou hranovou část na protějších hranách nejtenčí oblasti pouzdra 17, kde je magnetický válec 18 umístěn takovým způsobem, že je v betonu možné jím pohybovat v opačných směrech (například přes šířku širokého pásu chodníku), aniž by přitom docházelo ke vzniku většího odporu při tomto pohybu.

U této modifikace může být výhodné vytvořit dva magnetické válce 18, které jsou přiřazeny k protilehlým stranám pouzdra 17 a které rotují v protichůdných směrech. Také však může být vytvořen pouze jeden magnetický válec 18, který na svém obvodu obsahuje pouze jeden jediný magnet a rotuje střídavě v protichůdných směrech v úhlech větších než 180 stupňů, s výhodou pak o velikosti přibližně 270 stupňů. Magnetické pole je potom střídavě směřováno do betonu nad rozvrstvovacím členem a do betonu pod rozvrstvovacím členem. Tento režim přerušované a otáčené rotace zaručuje, že vlákna jsou dočasně vystavována vlivu magnetických tažných sil, působících ve směru, ve kterém se rozvrstvovací člen 15 pohybuje vzhledem k betonu.

I když u příkladu provedení předloženého vynálezu, který byl popsán ve výše uvedeném popise a který je zobrazen na doprovodných obrázcích, je převážný počet rozvrstvených vláken vyrovnán horizontálním způsobem ve směru relativního pohybu rozvrstvovacího členu vůči betonu, je možné vlákna vyrovnat v horizontálním směru, který je obecně kolmý na směr relativního pohybu. Toho je možné dosáhnout v situaci, kdy jsou magnety 19 magnetickém válci 18 zmagnetizovány tak, že siločáry jejich magnetického pole se rozprostírají převážně v rovinách, které ubíhají podél délky rozvrstvovacího členu 15. Při vhodném sladění rychlosti relativního pohybu s intenzitou pole, vytvářeného magnety, a viskozitou mokrého betonu je také možné zajistit neúplné vyrovnávání vláken ve směru relativního pohybu, v důsledku čehož bude podstatná část vláken ubíhat s menším nebo větším sklonem vůči směru uvedeného pohybu. Tímto způsobem je získáno posílení v příčném směru a stejně tak je dosaženo zvýšení celkového počtu vytvořených kontaktních bodů mezi vlákny.

Je také třeba říci, že magnety nebo jiná zařízení produkující magnetické pole nebo všechny podobné magnety nebo jiná zařízení se nemusí nutně pohybovat relativním pohybem vůči rozvrstvovacímu členu. Pevné permanentní magnety nebo jiná zařízení produkující magnetické pole mohou být vestavěna do rozvrstvovacího členu za účelem nasměrování konstantního nebo přerušovaného magnetického pole do materiálu obsahujícího zmagnetizovatelná vlákna pro potřeby jejich rozvrstvení a vyrovnání.

Claims (22)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pevné těleso (5), vytvořené ze ztuhlého, na počátku těstovitého materiálu, a obsahující elektricky vodivou cestu, vytvořenou z koncentrované vrstvy (6, S) elektricky vodivých zmagnetizovatelných prvků (F, G) v podobě vláken a/nebo granulí, vyznačující se tím, že uvedená vrstva je zapuštěna do uvedeného materiálu a rozprostírá se alespoň na části uvedeného tělesa.
2. 2. Těleso podle nároku 1,vyznačující se tím, že elektricky vodivé koncové přípojkové prvky (9) jsou spojeny s uvedenou elektricky vodivou vrstvou (6, S) v prostorově vzájemně oddělených polohách podél vrstvy.
3. 3. Těleso podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uvedený těstovitý materiál je čerstvý beton.
4. 4. Těleso podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že uvedená koncentrovaná vrstva (6, S) elektricky vodivých zmagnetizovatelných prvků (F, G) obsahuje vlákna (F) a rozprostírá se obecně rovnoběžně s čelní plochou tělesa (5).
5. 5. Těleso podle některého z nároků 1 až 4, ve tvaru panelu, vyznačující se tím, že uvedená koncentrovaná vrstva (6, S) elektricky vodivých zmagnetizovatelných prvků (F, G) se rozprostírá obecně podél čelní plochy panelu.
6. 6. Těleso podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že uvedená koncentrovaná vrstva (6, S) elektricky vodivých zmagnetizovatelných prvků (F, G) obsahuje granulámí železnou rudu.
7. 7. Těleso podle nároku 2, vyznačující se tím, že větší část každého z elektricky vodivých koncových přípojkových prvků (9) je zapuštěna v tělese (5).
8. 8. Těleso podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že elektricky vodivé zmagnetizovatelné prvky (F, G) obsahují vlákna, která jsou v uvedeném tělese vyrovnána obecně ve směru linie ubíhající mezi prostorově vzájemně oddělenými polohami podél vrstvy (6, S).
9. 9. Těleso podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že v uvedené vrstvě jsou obsažena ocelová vlákna (F).
10. 10. Způsob vytvoření elektricky vodivé cesty v tělese (5) ze ztuhlého, na počátku těstovitého materiálu, vyznačující se tím, že obsahuje fáze

    - vytvoření tělesa (5) z těstovitého materiálu, ve kterém se rozmístí elektricky vodivé zmagnetizovatelné prvky (F, G) v podobě vláken a/nebo granulí;

    - aplikaci magnetického pole do tělesa z těstovitého materiálu pro vytvoření elektricky vodivé vrstvy (6, S) z uvedených zmagnetizovatelných prvků (F, G), zapuštěné do uvedeného tělesa z těstovitého materiálu a rozprostírající se alespoň přes jeho část;

    a zajištění ztuhnutí uvedeného tělesa (5) z těstovitého materiálu, obsahujícího uvedenou vrstvu (6, S).
11. 11. Způsob podle nároku 10, v y z n a č u j í c í se t í m , že dále obsahuje fázi připojení elektricky vodivých koncových přípojkových prvků (9) k uvedené elektricky vodivé vrstvě (6, S) v prostorově vzájemně oddělených polohách podél vrstvy.

    -8CZ 296128 B6
12. 12. Způsob podle nároku 10 nebo 11, vyznačující se tím, že těstovitý materiál je čerstvý beton.
13. 13. Způsob podle některého z nároků 10 až 12, v y z n a č u j í c í se tí m , že těstovitý materiál obsahuje tělesa (G) z granulámí železné rudy, na počátku rozmístěné v podstatě rovnoměrně v těstovitém materiálu.
14. 14. Způsob podle některého z nároků 10 až 13, v y z n a č u j í c í se tím, že těleso (5) z těstovitého materiálu je panel.
15. 15. Způsob podle některého z nároků 10 až 14, v y z n a č u j í c í se tím, že elektricky vodivá vrstva (6, S) ubíhá obecně rovnoběžně s čelní plochou tělesa (5) z těstovitého materiálu.
16. 16. Způsob podle některého z nároků 10 až 15, v y z n a č u j í c í se tím, že elektricky vodivá vrstva (6, S) je vytvořena pohybem rozvrstvovacího členu (15), který obsahuje magnetické zařízení (18) pro vytvoření uvedeného magnetického pole, přičemž uvedený pohyb je v podstatě rovnoběžný s čelní plochou tělesa (5) z těstovitého materiálu.
17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že rozvrstvovací člen (15) se alespoň částečně zanoří do tělesa (5) z těstovitého materiálu v průběhu uvedeného pohybu.
18. 18. Způsob podle nároku 16 nebo 17, vy z n a č u j í c í se t í m , že těleso (5) z těstovitého materiálu se vystaví působení vibrací v průběhu uvedeného pohybu rozvrstvovacího členu.
19. 19. Způsob podle některého z nároků 16 až 18, vyznačující se tím, že magnetické pole se do tělesa (5) z těstovitého materiálu aplikuje převážně nemagnetickou stěnou (17) rozvrstvovacího členu (15).
20. 20. Způsob podle nároku 19, vyznačuj ící se t i m , že magnetické pole se do tělesa (5) z těstovitého materiálu aplikuje v podstatě pouze uvedenou nemagnetickou stěnou (17).
21. 21. Způsob podle nároku 16 nebo podle některého z nároků 17 až 20 při závislosti na nároku 16, vyznačující se tím, že při aplikaci magnetického pole do tělesa (5) z těstovitého materiálu ubíhají siločáry převážně v rovinách, které jsou v podstatě příčné vůči uvedené čelní ploše tělesa a které jsou v podstatě rovnoběžné vůči směru uvedeného pohybu rozvrstvovacího členu (15).
22. 22. Způsob podle nároku 19 nebo 20 nebo podle nároku 21 při závislosti na nároku 19, vyznačující se tím, že magnetické pole se nasměruje do tělesa (5) z těstovitého materiálu pomocí magnetického zařízení (18), které je uzavřeno v rozvrstvovacím členu (15) a kterým se při uvedeném pohybu rozvrstvovacího členu úhlově otáčí okolo osy (L), rozprostírající se obecně rovnoběžně s uvedenou čelní plochou tělesa (5) z těstovitého materiálu a příčně na směr uvedeného pohybu rozvrstvovacího členu (15).