FI62818C - Saett att foerbereda fiberknippen foer riktad inblandning i sputbetong och anordning foer genomfoerande av saettet - Google Patents

Description

ESF^l rB] (11)KUULUTUSjULKAISO

Ma l J 1UTLACGNINGSSKIttFT OZOlö c Patentti nyönnetty 10 03 1933 ^ ” Patent ateddelat \33gy , , C 04 B 31/04, ” ¢1) K».ik. /lm.a B 28 C 5/40 SUOMI—FINLAND (ji) teMtiiUHMM-PMnw^ 762297 (ΙφΗΜ,ΙΜ-ΜΜΗ, 11.08.T6 'ΓΙ' (23) Alkupllvl—GIMgh«cadig 11.08.76 (41) Tullut julktaukal — Blhrtt offuntHg 12.02.77 y—- j« fklrtflh«Hltw

Patent- och ragistarstyralaan ' Anekin uttagd och uxl.*krtf»n pubUcarad 30.11.82 (32)(33)(31) Pyr4««ty mmUmui—Baglrd prtorKot 11.08.75

Ruotsi -Sverige(SE) 7508720-5 (71)(72) Bertil Sandell, ^30 80 Hoväs, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Antti Impola (5*0 Tapa esikäsitellä kuitunippuja niiden suunnatuksi sekoittami seksi ruiskubetoniin ja laite tämän tavan toteuttamiseksi -Sätt att förbereda fiberknippen för riktad inblandning i sprut-betong, och anordning för genamförande av sättet

Keksinnön kohteena on esikäsitellä kuitunippuja, epäjatkuvia paakuiksi sulloutuneita, kovia metallikuituja, erikoisesti teräskui-tuja, niiden suunnatuksi sekoittamiseksi ilman kannattamaan materiaalivirtaan, kuten ruiskubetoniin, sekä laite tämän tavan toteuttamiseksi .

On ennestään tunnettua sekoittaa valmiiksi katkottuja teräskui-tuja betonimassaan, joka ruiskubetonoinnilla sijoitetaan haluttuun paikkaan. Kuidut on tällöin lisätty betonisekoittimeen tai sen kaltaiseen. Seos on tämän jälkeen sijoitettu ruiskukoneistoon, minkä jälkeen se on johdettu suuttimeen ja ruiskutettu johonkin alustaan.

On osoittautunut, että kuitujen tällainen sekoittaminen betonimassaan rajoittaa saavutettavissa olevan kuitupitoisuuden vain muutamaan tilavuusprosenttiin, koska kuidut sekoittamisen ja kuljetuksen yhteydessä pyrkivät täyteaineiden ja sementtimateriaalin kanssa paak-kuuntumaan kimpaleittaan. Täsätä syystä on ollut pakko rajoittua hyvin pieniin seossuhteisiin, joten vain rajoitetusti on voitu saavuttaa halutut parannukset lujuuteen, halkeamien jakautumaan, muo-donmuutoskykyyn jne. nähden. Ei voida saavuttaa kuitujen haluttua suuntautumista pääasiallisesti yhteen suuntaan, vaan kuidut suuntau- 2 62818 tuvat kolmiulotteisesta, mikä huomattavasti vähentää niiden lujitus-vaikutusta.

Kuitumateriaali on aikaisemmin ehdotettu lisättäväksi kuivaan sementti- ja täytemateriaaliin ilmavirran mukana, ja tämä mentelmä on osoittautunut erittäin menestykselliseksi. Teräs- tai metallikui-tuja markkinoidaan kuitenkin ainoastaan katkottuna lyhyiksi pätkiksi, jotka ovat kimpaleittain paakkuunutneet siten, että kuidut vain suurin vaikeuksin voidaan erottaa toisistaan.

DE-patenttijulkaisun 2.337.129 mukaan kuitupaakkujen hajoitus tapahtuu täristimessä, joka on sijoitettu massan sekoittimena ja kul-jetiraena toimivan kierukan yläpuolelle. Tähän liittyy kuitenkin se vaara, että kuidut paakkuuntuvat uudelleen ennen kuin ne ehtivät kuljetusruuvin ulostulopäähän. Lisäksi rakenne on mutkikas ja kallis. Annostus tapahtuu täristysnopeutta muuttamalla.

US-patenttijulkaisu 2.910.250 esittää, miten pehmeät esim. asbestia olevat kuidut erotellaan ja sekoitetaan sementtiin pyörivässä rummussa, jossa on piikikäs sekoitinakseli ja imuri, jonka avulla sekoitettu massa syötetään letkuun ja suuttimeen. Tämä järjestelmä ei sovi teräskuiduille, jotka letkussa paakkuuntuvat uudelleen.

SU-patenttijulkaisun 228.588 mukaan pehmeitä asbestikuituja syötetään suppilon läpi kuljettimelle ja ilmavirran avulla edelleen kuljetusjohtoon. Tämä menettely ei kuitenkaan sovi teräskuiduille, jotka paakkuuntuneina ovat lujasti toisissaan kiinni.

FI-patenttihakemus no. 752151 esittää, miten telalta tuleva teräslanka tai nauha katkotaan ja ejektorin avulla imetään putkeen ja suuttimeen sekä sekoitetaan betoniin. Hakemus ei kuitenkaan selosta, miten lujasti paakkuuntuneet teräskuidut erotetaan toisistaan.

Keksinnön tarkoituksena on osoittaa tapa ja laite kuitujen esikäsittelemiseksi siten, että ne edellä esitetyt haitat välttäen voidaan oikealla ja säädetyllä tavalla johtaa materiaalivirtaan betonia ruiskutetttaessa. Tämä ongelma on ratkaistu siten, että kui-tupaakkuja pyöritellään rumpusekoittimessa, että kuituja annostellaan lisäämällä tai vähentämällä rumpusekoittimen pyörimisnopeutta tai rurapusekoittimen ulossyöttöaukkoa, että kuidut suunnataan yhdessä tasossa vapaalla pudotuksella kaltevalle tasolle, minkä jälkeen kuidut yhdensuuntaistetaan ilmavirran avulla kuljetusjohdossa.

3 6281 8 Tämä aikaansaadaan laitteen avulla, jossa on kuidutuskoje, joka on muotoiltu mekaanisesti erottamaan kuidut rumpusekoittimen avulla, jonka muodostaa jonkin verran kaltevan akselin ympäri pyörivä rumpu, jonka toinen avoin pää on liitetty sisäänsyttösuppiloon ja vastakkainen pää suljettu päätyseinämällä, jolloin rummussa on päätyseinämän lähellä pääasiallisesti pitkin koko kehää ulossyöttö-aukkoja, suuntausyksikkö kuitujen asennon suuntaamiseksi kolmessa tasossa, käsittäen rumpusekoittimen ulossyöttöaukon alapuolelle sovitetun kaltevan tason ja tähän liitetyn kuljetusjohdon, joka on varustettu elimillä ilmavirran kehittämiseksi johdossa kuitujen kulje-tusvällaineeksi.

Keksintö selitetään seuraavassa lähemmin oheisen piirustuksen esittämän suoritusesimerkin avulla.

Kuvio 1 esittää kaaviollisena pituusleikkauksena keksinnön mukaista laitetta.

Kuvio 2 esittää samankaltaisena leikkauksena keksinnön erästä muunnettua laitetta.

Kuvio 3 esittää leikkauksena laitetta, jossa lähtömateriaalina on punottu vaijeri.

Kuvio 4 esittää leikkauksena laitetta, jossa lähtömateriaalina on joukko lankoja.

Kuvio 5 esittää kuvioiden 3 ja 4 mukaisten laitteiden erästä vaihtoehtoa, jossa langat myös muotoillaan.

Kuvio 6 esittää suurennetussa mittakaavassa tehtynä leikkauksena kuvion 5 mukaista muotoiluyksikköä.

Keksinnön mukaisena laitteena on kuidutuskoje 1, joka on sovitettu mekaanisesti erottamaan kuidut toisistaan, annostuslaite 2 kuitujen annostamiseksi, suuntausyksikkö 3 ja kuljetusjohto 4.

Kuidutuskojeena 1 on kuvioiden 1 ja 2 mukaan rumpusekoitin, jossa on sopivasti jonkin verran kaltevan akselin ympäri pyöritettävissä oleva rumpu 6, joka on laakeroitu tätä rumpua ympäröivään koteloon 7- Rumpua pyörittää moottori 8 portaattomasti vaihdeltavalla ja suhteellisesti pienellä nopeudella. Rummun 6 toinen pää on avoin, ja siinä on sisäänsyöttösuppilo 9. Rummun vastakkainen pää on suljettu päätyseinämällä 10, ja lähellä tätä seinämää on pitkin rummun ympärystä sovitettu ulossyöttöaukot 11. Kotelon 8 alaosaan on näiden ulossyöttöaukkojen kohdalle myös sovitettu aukko 12. Sylinteri 13 on “ 6281 8 sovitettu rumpuun 6 koskettamaan tämän sisäseinämää, ja sylinteri voidaan sopivan lukkolaitteen avulla yhdistää rumpuun tämän mukana pyöriväksi. Sylinteri 13 on myös aksiaalisesti siirrettävissä rummussa ulossyöttöaukkoja 11 kohti ja näistä poispäin niin, että näiden aukkojen suuruutta voidaan vaihdella. Sylinterin 13 sisäsivuun on sovitettu suuri joukko säteittäisesti suunnattuja tappeja 14, harjoja tai muita sen kaltaisia kohoumia, joiden tehtävänä on vieläkin enemmän hajoittaa kuitukimpaleita. Ulossyöttöaukot 11 on sopivasti tehty vaihdettaviksi seuloiksi siten, että voidaan estää myös pienien kuitu-kimpaleiden poistuminen kuidutuskojeesta.

Annostusvaikut us aikaansaadaan siis kuvion 1 näyttämässä esimerkissä suuruudeltaan säädettävien ulossyöttöaukkojen ja/tai nopeudeltaan säädettävän moottorin 8 avulla.

Tässä yhteydessä on kuitujen suuntaus eräs sangen tärkeä yks i-tyiskonta. Laitteen suuntausyksikkö 3 on tehty ulossyöttöaukkojen 11 ja 12 alapuolelle sijoitetuksi kaltevaksi pinnaksi 15, jona on laaka kiilloitettu kouru, joka kapenee alapäässä sijaitsevaa lähtöaukkoa kohti. Pintaa 15 voidaan sopivasti - vaikkakaan ei välttämättä -täyttää täryttimen 16 avulla. Pinnan 15 alapäähän on sovitettu putki-istukka, joka on kuljetusjohdon 4 pidennyksenä. Ejektorin 17 ja putki-johtoon sovitetun paineilmajohdon 18 avulla kehitetään putki-istukassa voimakas imevä ilmavirta, joka kuljettaa kuidut ejektorin ohitse kuljetusjohtoon 4, jossa vallitsee voimakas paineilmavirta.

Kuidut tulevat täten kuidutetuiksi, toisin sanoen erotetuiksi toisistaan rumpusekoittimeksi tehdyssä kuidutuskojeessa 1, ja nämä kuidut syötetään rummun pyörimisnopeuden ja ulossyöttöaukkojen koon mukaan halutussa määrin suuntausyksikön3 kaltevalle pinnalle 15, jossa kuidut suunnataan yhteen tasoon päästämällä ne vapaasti putoamaan laakeaan kouruun, minkä jälkeen kuidut yhdensuuntaistuvat, kun putki-istukassa vaikuttava voimakas ilmavirta vetää nämä kuidut mukaansa.

Kuitujen ja betonimassan välisen mahdollisimman hyvän kiinni-tarttumisen aikaansaamiseksi voidaan teräskuituihin tehdä harjat, jotka vieläkin enemmän lisäävät paakkuuntumis- ja yhteensulloutumis-taipumusta. Tässä tapauksessa voidaan sopivasti kuitujen kuljetussuun-nassa katsottuna kuidtuskojeen eteen sovittaa vielä koje karkeakuidu-tuksen aikaansaamiseksi, jonka kojeen avulla suuret kimpaleet saadaan hajoitetuksi. Karkeakudutuskoje on näytetty piirustuksessa pistekat-koviivoin ja merkitty numerolla 19- Kojeena on edestakaisin liikkuva 5 6281 8 seula 20, joka on sijoitettu täyttösuppiloon 21, joka puolestaan on sijoitettu kuidutuskojeen 1 sisäänsyöttösuppilon 9 yläpuolelle. Moottori 22 liikuttaa seulaa 20, jossa sopivasti on ylöspäin suunnatut hampaat, jotka on sovitettu repimään kuitukimpaleet erilleen.

Tapauksissa, joissa tuleva kuitumateriaali halutaan annostaa erittäin tarkasti, voidaan sopivasti karkeakuidutuskojeen 19 ja hienokuidutuskojeen 1 väliin sovittaa annostuslaite 23, joka annostaa halutun kuitumäärän, mitattuna painon, määrän tai tilavuuden mukaan. Kuvio 2 näyttää kuvion 1 mukaista laitetta täydennettynä tällaisella annostuslaitteella, joka sopivasti sijoitetaan karkeakuidutuskojeen 19 ja hienokuidutuskojeen 1 väliin. Annostuslaitteena on tämän suo-ritusesimerkin mukaan laite tilavuuden mittaamiseksi, jona on toisaalta täyttösuppiloon 21 ja toisaalta sisäänsyöttösuppiloon 9 liitetty roottori 24, jossa on joukko pystykammioita 25. Roottoria voidaan askelmoottorin 26 avulla kiertää siten, että jokainen kammio vuoron perään voidaan saattaa täyttösuppilon 21 ja sisäänsyöttösuppilon 9 yhteyteen. Kammiot täyttyvät siis edestakaisin liikkuvasta seulasta 20 tulevilla kuiduilla ja tyhjentyvät vuoron perään sisäänsyöttösuppiloon 9- Askelmoottoria 26 ohjataan sopivasti valokennojen avulla, jotka saattavat roottorin etenemään askelen, kun täyttösuppilon kohdalla oleva kammio on täyttynyt ennalta määrätylle korkeudelle.

Annostuslaitteena voi tietenkin tilavuutta mittaavan laitteen asemesta olla vaaka tai sen kaltainen.

Kuvion 3 näyttämässä suoritusesimerkissä on kuidutuskojeena 1 katkomis- tai leikkuulaite 30, joka on sovitettu katkomaan rullalle 32 kelatun punotun vaijerin 31 lyhyiksi pätkiksi, kun tämä vaijeri kelataan rullalta ja syötetään katkomislaitteeseen. Pätkien pituus määräytyy eteenpäin syöttävästä laitteesta 33, jona tässä näytetyssä esimerkissä ovat moottorikäyttöiset telat. Vaijerien pätkiä katkottaessa erilliset langat, toisin sanoen kuidut vapautuvat ja saavat vapaasti pudota suuntauslaitteelle 3, toisin sanoen aikaisemmin mainit-tulle kaltevalle pinnalle 15, minkä jälkeen kuidut suunnataan yhteen tasoon ja liukuvat alaspäin kuljetusjohtoon 4. Tätä liikettä voidaan editää täryttämällä pintaa 15.

Kuvion 4 näyttämässä suoritusmuodossa on lähtömateriaalina e-rilliset pitkät langat 34, jotka on kelattu rullille 35. Laitteena on langankokooja 36, joka on mahdollisesti tehty ainakin jossain määrin punomaan langat kimpuiksi, joka kuvion 3 näyttämällä tavalla syöt- 6 6281 8 törullien 33 muodostaman annostuslaitteen 2 avulla syötetään kuidutus-kojeeseen 1, jossa kimppu katkotaan lyhyiksi pätkiksi. Muussa suhteessa laitteisto on sama kuin kuviossa 3 on näytetty.

Kuvion 5 näyttämässä vaihtoehdossa käytetään lähtömateriaalina myös erillisiä lankoja 34, mutta näitä ei koota kimpuksi vaan ne syötetään laitteistoon kukin erikseen. Langat johdetaan annostuslaitteen 2 kautta syöttötelojen 33 avulla muotoilu- ja katkomislaitteeseen 37, jonka avulla langanpätkien päihin tehdään taitteet tai sen kaltaiset. Muotoillut ja katkotut langanpätkät saavat vapaasti pudota suun-tauslaitteelle 3, josta nämä pätkät kuljetetaan edelleen kuljetus-johtoon 4. Langat muotoillaan kuvion 6 näyttämien sopivien muotoilu-välineiden avulla, joina ovat ylä- ja alavasara lankojen kylmätyssäämi-seksi. Sen sijaan, että langat tyssätään, voidaan tietenkin myös käyttää toista muotoilua tai meistämistä, mutta voidaan myös ajatella muotoleikkausta tai meistämistä peltiliuskasta.

Keksintö ei rajoitu näytettyihin suoritusesimerkkeihin, vaan oheisten patenttivaatimusten puitteissa voidaan ryhtyä monenlaisiin muunnoksiin.

Claims (4)

7 6281 8

1. Tapa esikäsitellä kuitunippuja, kuten epäjatkuvia, paakuiksi sulloutuneita, kovia metallikuituja, erikoisesti teräskuitu-ja, niiden suunnatuksi sekoittamiseksi ilman kannattamaan ruiskube-toniin, tunnettu siitä, että kuitupaakkuja pyöritellään rumpusekoittimessa (6), että kuituja annostellaan lisäämällä tai vähentämällä rumpusekoittimen pyörimisnopeutta tai rumpu-sekoittimen (6) ulossyöttöaukkoa (11), että kuidut suunnataan yhdessä tasossa vapaalla pudotuksella kaltevalle tasolle (15), minkä jälkeen kuidut yhdensuuntaistetaan ilmavirran avulla kuljetusjohdossa (4).

2. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen tavan toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että siinä on kuidutuskoje (1 ja/tai 19, 30), joka on muotoiltu mekaanisesti erottamaan kuidut rumpusekoittimen avulla, jonka muodostaa jonkin verran kaltevan akselin ympäri pyörivä rumpu (6), jonka toinen avoin pää on liitetty sisäänsyöttösuppiloon (9), ja vastakkainen pää suljettu päätyseinämäl-lä (10), jolloin rummussa on päätyseinämän (10) lähellä pääasiallisesti pitkin koko kehää ulossyöttöaukkoja (11), suuntausyksikkö (3) kuitujen asennon suuntaamiseksi kolmessa tasossa käsittäen rumpusekoittimen ulossyöttöaukon alapuolelle sovitetun kaltevan tason (15) ja tähän liitetyn kuljetusjohdon (4),joka on varustettu elimillä ilmavirran kehittämiseksi johdossa kuitujen kuljetusväliaineeksi.

3- Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ulossyöttöaukot (11) on tehty seulaksi.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen^laite, tunnettu siitä, että rummun (6) sisäsivua vasten on sovitettu sylinteri (13), joka on kiertymättömästi yhdistettävissä rumpuun ja siirrettävissä kohti ulossyöttöaukkoja (11) ja niistä poispäin näiden aukkojen suuruuden säätämiseksi, sekä että sylinterin sisäsivuun on kiinnitetty säteittäisesti suunnattuja tappeja (14), harjoja tai muita sen kaltaisia kohoumia.