PL196884B1 - Sposób formowania ścieżki przewodzącej prąd w korpusie mającym postać bryły ze związanego materiału i korpus mający postać bryły ze związanego materiału zawierający ścieżkę przewodzącą prąd - Google Patents

Abstract

1. Sposób formowania scie zki przewodz acej pr ad w korpusie maj acym posta c bry ly ze zwi a- zanego materia lu, w którym z materia lu o cia- stowatej konsystencji kszta ltuje si e korpus za- wierajacy rozproszone, przewodz ace pr ad ma- gnesowalne elementy w postaci w lókien i ko- rzystnie elementów ziarnistych, znamienny tym, ze dzia la si e polem magnetycznym na bry le ciastowatego materia lu i formuje si e z zawartych w nim magnesowalnych elemen- tów warstw e (6, S) przewodz ac a pr ad elek- tryczny i osadzon a w ciastowatym materiale, przy czym warstwa (6, S) przewodz aca pr ad jest u lo zona co najmniej w cz esci tego materia lu, a po st ezeniu materia lu otrzymuje si e korpus (5) z warstw e (6, S) przewodz aca pr ad. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196884 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 355477 ⁽¹³⁾ (22) Data zgłoszenia: 21.12.2000 ^{(51) Int.Cl.}

B28B 1/52 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: E04F 21/24 (2006.01)

21.12.2000, PCT/SE00/02632 C04B 14/48 (2006.01) (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

05.07.2001, WO01/47674 PCT Gazette nr 27/01

Sposób formowania ścieżki przewodzącej prąd w korpusie mającym postać bryły ze (54) związanego materiału i korpus mający postać bryły ze związanego materiału zawierający ścieżkę przewodzącą prąd

(30) Pierwszeństwo: 23.12.1999,SE,9904770-6	(73) Uprawniony z patentu: READYMIX TECHNOLOGIES LIMITED, Dublin,IE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 04.05.2004 BUP 09/04	(72) Twórca(y) wynalazku: Bjorn Svedberg,Stockholm,SE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.02.2008 WUP 02/08	(74) Pełnomocnik: Kowal Elżbieta, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o.

⁽⁵⁷⁾ 1. Sposób formowania ścieżki przewodzącej prąd w korpusie mającym postać bryły ze związanego materiału, w którym z materiału o ciastowatej konsystencji kształtuje się korpus zawierający rozproszone, przewodzące prąd magnesowalne elementy w postaci włókien i korzystnie elementów ziarnistych, znamienny tym, że działa się polem magnetycznym na bryłę ciastowatego materiału i formuje się z zawartych w nim magnesowalnych elementów warstwę (6, S) przewodzącą prąd elektryczny i osadzoną w ciastowatym materiale, przy czym warstwa (6, S) przewodząca prąd jest ułożona co najmniej w części tego materiału, a po stężeniu materiału otrzymuje się korpus (5) z warstwę (6, S) przewodzą ca prą d.

PL 196 884 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób formowania ścieżki przewodzącej prąd w korpusie mającym postać bryły ze związanego materiału i korpus mający postać bryły ze związanego materiału zawierający ścieżkę przewodzącą prąd.

Znane są konstrukcje betonowe w postaci korpusów wzmacniających z betonu lub innych cementowych lub początkowo ciastowatych, lepkich materiałów zawierające stalowe lub węglowe włókna, rozproszone w betonie lub innych materiałach, przed ich zastygnięciem. W przypadku betonu i umieszczonych w nim włókien stalowych, mają one typowo długość 2,5 do 8 cm lub więcej, a średnicę w przedziale 0,5 do 1 mm, takie wymiary zapewniają im względną sztywność. Podczas mieszania włókien i betonu, włókna są rozpraszane w betonie i układane przypadkowo w trzech wymiarach, tak aby ciekły i stwardniały beton został wzmocniony.

Wiele, a nawet większość, struktur betonowych pracuje w jednym lub dwóch wymiarach, jednakże wzmocnienie w jednym lub dwóch wymiarach powinno być odpowiednio dobrane. Ma to miejsce w przypadku podłogowych płyt betonowych i drogowej nawierzchni betonowej.

Z opisu US-A-4062913 znany jest sposób ukł adania w pł ytach z mokrego betonu, ś wież o odlanego w formie, jednostronnie ułożonych stalowych włókien, przy czym pole magnetyczne skierowane jest poprzez świeży odlew korpusu mokrego betonu w formie odlewniczej i przemieszcza się względem formy z jednego końca lub jego boku do innego końca lub boku, co zapewnia oddziaływanie tymczasowej siły układającej na poszczególne włókna, dla ułożenia ich w kierunku odpowiedniego ruchu. Dla ułatwienia ruchu układającego w linii włókien pod wpływem działania pola magnetycznego, korpus betonowy jest wprawiany w wibracje.

Z opisów patentowych US-A-5346547, US-A-5447564 i EP-A-0449439 znane jest wykorzystanie włókien przewodzących prąd i usytuowanych w betonie dla przepuszczania poprzez beton prądu elektrycznego na przykład do podgrzewania podłóg lub w innych celach, do zapewnienia uziemienia elektrycznego lub osłony elektromagnetycznej.

Z opisu zgłoszeniowego PCT/SE99/01150, opublikowanym jako W099/67072 znane jest urządzenie do uwarstwienia i układania magnesowalnych włókien metalowych, które może być zastosowane w rozwiązaniu według wynalazku.

Jednak włókna przewodzące prąd, które są przypadkowo ułożone lub ułożone w jednym wymiarze znaną techniką, nie są użyteczne w tym celu, ponieważ nie zapewniają dogodnej ścieżki przewodzenia prądu poprzez beton, a ponadto jest trudne do osiągnięcia zadowalające połączenie z włóknami elektrycznych końcowych elementów. Beton sam w sobie jest słabym przewodnikiem, a włókna są przypadkowo rozmieszczone w betonie, tak że tylko kilka włókien styka się ze sobą. Z tego powodu, włókna nie zapewniają spójnej i szerokiej ścieżki przewodzącej pomiędzy elementami końcowymi.

Sposób formowania ścieżki przewodzącej prąd w korpusie mającym postać bryły ze związanego materiału, według wynalazku, w którym z materiału o ciastowatej konsystencji kształtuje się korpus zawierający rozproszone, przewodzące prąd magnesowalne elementy w postaci włókien i korzystnie elementów ziarnistych, charakteryzuje się tym, że działa się polem magnetycznym na bryłę ciastowatego materiału i formuje się z zawartych w nim magnesowalnych elementów warstwę przewodzącą prąd elektryczny i osadzoną w ciastowatym materiale, przy czym warstwa przewodząca prąd jest ułożona co najmniej w części tego materiału, a po stężeniu materiału otrzymuje się korpus z warstwą przewodzącą prąd.

Wystające z ciastowatego materiału elementy końcowe przewodzące prąd, usytuowane w oddalonych od siebie miejscach wzdłuż warstwy przewodzącej prąd, łączy się ze sobą.

Korzystnie jako ciastowaty materiał stosuje się mokry beton.

Stosuje się ciastowaty materiał zawierający ziarnistą rudę żelaza, którą początkowo rozprowadza się równomiernie w ciastowatym materiale.

Formuje się z ciastowatego materiału korpus w postaci płyty.

Warstwę przewodzącą prąd formuje się równolegle do powierzchni ciastowatego materiału.

Warstwę przewodzącą prąd formuje się za pomocą ruchomego elementu uwarstwiającego, zawierającego magnetyczny działając polem magnetycznym, przy czym elementowi uwarstwiającemu nadaje się ruch równoległy do powierzchni ciastowatego materiału.

Podczas formowania warstwy przewodzącej prąd ruchomy element uwarstwiający co najmniej częściowo zanurza się w ciastowatym materiale.

Ciastowaty materiał poddaje się wibracji podczas ruchu elementu uwarstwiającego.

PL 196 884 B1

Pole magnetyczne doprowadza się do ciastowatego materiału za pomocą osłony niemagnetycznej elementu uwarstwiającego.

Pole magnetyczne doprowadza się do ciastowatego materiału wyłącznie za pomocą osłony niemagnetycznej.

Na ciastowaty materiał działa się polem magnetycznym, którego linie są płaszczyznach poprzecznych do powierzchni materiału i równoległe do kierunku ruchu elementu uwarstwiającego.

Na ciastowaty materiał działa się polem magnetycznym, za pomocą magnetycznego wałka, który jest umieszczony w elemencie uwarstwiającym i które wywołuje się podczas ruchu elementu uwarstwiającego, przy czym siłą pola magnetycznego nadaje się kierunek kątowy wokół osi, równoległej do powierzchni ciastowatego materiału i poprzecznie do kierunku ruchu elementu uwarstwiającego.

Korpus zawierający ścieżkę przewodzącą prąd elektryczny, mający postać bryły ze związanego materiału, według wynalazku, uformowanej z początkowo ciastowatego materiału i zawierający magnesowalne włókna przewodzące prąd elektryczny i korzystnie elementy ziarniste, charakteryzuje się tym, że włókna i korzystnie elementy ziarniste są skoncentrowane w warstwie stanowiącej elektrycznie przewodzącą prąd ścieżkę, przy czym wspomniana warstwa przewodząca prąd elektryczny jest osadzona w materiale korpusu i jest ułożona co najmniej w części korpusu.

Z warstwą przewodzącą prąd są połączone, w miejscach korpusu oddalonych od siebie i usytuowanych wzdłuż warstwy, elementy końcowe przewodzące prąd.

Korpus jest z mokrego betonu mającego postać ciastowatego materiału.

Warstwa zawiera skupione w niej magnesowalne elementy przewodzące prąd w postaci włókien i ziaren oraz jest ułożona równolegle do powierzchni korpusu.

Korpus ma kształt płyty, zaś warstwa skupionych, magnesowalnych elementów przewodzących prąd jest ułożona wzdłuż powierzchni płyty.

Magnesowalne elementy przewodzące prąd warstwy stanowią granulowaną rudę żelaza.

W korpusie jest osadzona większa część każdego z elementów końcowych przewodzących prąd.

Magnesowalne elementy przewodzące prąd zawierają włókna, które są ułożone w korpusie w kierunku linii, usytuowanych pomię dzy oddzielonymi od siebie miejscami wzdł u ż warstwy.

W warstwie są zawarte wł ókna stalowe.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia ulepszony korpusu betonowy.

Zastosowanie kruszywa w postaci ziarnistej rudy żelaza (magnetyt) lub innego dającego się magnesować materiału, wykazującego przewodność elektryczną, może tworzyć warstwę jednorodną lub niejednorodną razem z magnesowalnymi włóknami metalowymi. W tym ostatnim przypadku, przewodzący ziarnisty materiał obniża opór właściwy części początkowo ciastowatego materiału, oddzielającego włókna.

Włókna w sąsiedztwie pierwszej części niemagnetycznej ściany są magnetycznie przyciągane w kierunku pierwszej części. Jednakże, zapobiega się ich stykowi z urządzeniem magnetycznym poprzez niemagnetyczną ścianę, która tworzy zasłonę lub barierę, oddzielającą urządzenie od ciastowatego materiału, w którym są rozmieszczone włókna.

Dlatego też element uwarstwiający włókna przyciąga włókna i ma tendencje do pociągania ich za sobą wzdłużnie, w kierunku swojego ruchu, w odniesieniu do korpusu ciastowatego materiału. Z powodu jego lepkości lub ciastowatej konsystencji, materiał korpusu zapobiega przed zbyt szybkim poruszaniem się włókien w kierunku elementu uwarstwiającego i przed przylepianiem się do niego. W ten sposób, element uwarstwiający włókna będzie poruszał się względem włókien i poddawał je sile magnetycznej tylko tymczasowo. Ponieważ siła magnetyczna ma część składową skierowaną w kierunku momentu względnego elementu uwarstwiającego włókna i ciastowatego korpusu, nie będzie ona tylko przyciągała włókna w kierunku elementu uwarstwiającego włókna, aby utworzyć warstwę zagęszczonych włókien wewnątrz korpusu, ale także ma tendencje do układania włókien w tym kierunku, w którym się za nimi porusza.

Końcowe człony zamykające obwód mogą być połączone z warstwą przewodzącą, utworzoną w postaci warstwy włókien lub innych magnesowalnych elementów przewodzących, w dowolny dogodny sposób, zanim lub po tym jak ciastowaty materiał stężeje. Na przykład, beton lub inny ciastowaty materiał może zostać miejscowo usunięty, odsłaniając warstwę przewodzącą prąd w wąskim rowku, rozciągającym się w poprzek warstwy, na której pleciony pas przewodu miedziowego lub jakaś inna dogodna forma przewodnika „szyny zbiorczej, dostosowana do połączenia ze źródłem energii elektrycznej, jest umieszczona w poprzek warstwy i zamocowana do niej poprzez odlewanie stopionej cyny ponad pasem i odsłoniętą warstwą.

PL 196 884 B1

Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładzie wykonania na podstawie rysunku na którym, fig. 1 jest schematycznym widokiem perspektywicznym płyty betonowej, mającej ścieżkę przewodzącą prąd, utworzoną ze skoncentrowanej warstwy magnesowalnych włókien wzmacniających, fig. 1A jest widokiem perspektywicznym narożnika płyty z fig. 1, w powiększeniu fig. 2 jest ilustracją poglądową, przedstawiającą następujące po sobie etapy wytwarzania nawierzchni betonowej na podłożu z ziemi, fig. 3 jest widokiem perspektywicznym urządzenia uwarstwiającego włókna, pokazanym na fig. 2, fig. 4 jest przekrojem poprzecznym fragmentu nawierzchni betonowej z fig. 2, w której wykonano uwarstwienie włókniste, fig. 5-7 są schematycznymi widokami trzech płyt o różnych wysokościach, odlanych na ziemi i pokazanych razem z urządzeniem uwarstwiającym włókna, fig. 8 jest przekrojem poprzecznym, przedstawiającym modyfikację urządzenia z fig. 7, fig. 9 jest przekrojem poprzecznym, przedstawiającym modyfikację urządzania uwarstwiającego włókna z fig. 4.

Na fig. 1 i 1A jest przedstawiony prostokątny płaski korpus betonowy, w postaci płyty, wzmocnionej przez elementy w postaci wielu magnesowalnych włókien metalowych, osadzonych w betonie i zawartych w skoncentrowanej warstwie 6 gęsto ułoż onych włókien F. Ta warstwa rozciąga się od jednej krawędzi 1 korpusu betonowego do innej krawędzi 8 i jest umieszczona pomiędzy i równolegle do dużych powierzchni korpusu betonowego 5. Dwa końcowe elementy przewodzące prąd 9 są osadzone w betonie w styku z włóknami warstwy w pobliżu końcowych krawędzi 7, 8 korpusu 5, w celu przewodzenia prądu elektrycznego, dostarczanego ze źródła energii 10 do i na zewnątrz korpusu 5 poprzez warstwę włókien 6. Wiele poszczególnych elementów ziarnistych G materiału przewodzącego prąd, takiego jak ruda żelaza (magnetyt), tworzących część kruszywa betonu, może być zawarta w warstwie 6, aby wzmocnić przewodność elektryczną tej warstwy.

Beton, stanowiący główną masę korpusu 5 może być dowolnego rodzaju powszechnie stosowanego, zawierającego kruszywo. Podobnie, chociaż stalowe włókna typu powszechnie wykorzystywanego do wzmacniania betonu są zazwyczaj preferowane, włóknami mogą być dowolne magnesowalne włókna, wykazujące pożądaną przewodność elektryczną.

Jak to ilustruje przykład na fig. 2, rozwiązanie według wynalazku jest zastosowane do wytwarzania nawierzchni betonowej lub płyt na podłożu z ziemi. Nawierzchnia jest pokazana w różnych kolejnych etapach podczas jej produkcji, pierwszy etap przedstawiono po lewej stronie, a ostatni etap po prawej. Najdalej po lewej stronie, w punkcie A, odlewa się mokry beton po dodaniu do niego włókien wzmacniających ze stali lub innego materiału magnesowalnego i równomiernym rozprowadzeniu w betonie, przy czym ułożenie włókien jest przypadkowe. Następnie, w punkcie B, mokry beton poddaje się wibracji, a włókna wzmacniające układa się wzdłuż długości formując poziomą warstwę włókien, osadzoną w betonie, przy pomocy urządzenia uwarstwiającego włókna 11. Mokry beton może zawierać również elementy ziarniste G. Urządzenie uwarstwiające włókna 11 jest wsparte na krawędziach nawierzchni i ślizga się po szynach 12, umieszczonych wzdłuż wzdłużnych krawędzi nawierzchni. W punkcie C, mokry beton z ułożonymi i uwarstwionymi włóknami jest odgazowywany w próżni, a w punkcie D nawierzchnia jest wygładzana.

Jak to przedstawiono na fig. 1 urządzenie uwarstwiające włókna 11 zawiera poziomą główną belkę 13, rozciągającą się w poprzek pasa ziemi, który ma zostać wybrukowany, opartą na wzdłużnych szynach 12. Jest ona ręcznie przesuwana i sterowana za pomocą prętów sterowniczych 14 z uchwytami.

Prosty poziomy element uwarstwiający włókna 15 w kształcie belki lub pręta zwisa z głównej belki 13 na wieszakach 16, których długość jest dopasowywana w pionie, aby umożliwić umiejscowienie elementu uwarstwiającego 15 na wybranej wysokości. Element uwarstwiający 15 rozciąga się w poprzek całego obszaru pomię dzy szynami 12.

Wydłużona osłona 17, stanowiąca część elementu uwarstwiającego 15, w przekroju poprzecznym ma kształt kropli i przypomina płat, którego prowadząca krawędź początkowo jest skierowana, tak, że znajduje się z przodu, gdy podczas procesu uwarstwienia, urządzenie uwarstwiające 11 z elementem uwarstwiającym 15 przesuwa się we właściwym kierunku, co jest pokazane po lewej stronie na fig. 1. Osłona 17 jest wykonana z aluminium lub innego dogodnego niemagnetycznego materiału.

Wewnątrz osłony 17 elementu uwarstwiającego 15, wzdłuż pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony, obrotowo zaczopowany wałek 18 rozciąga się wzdłuż całej długości elementu uwarstwiającego 15. Pierwsza przewodząca część 17A ściany osłony 17 jest łukowato uformowana, jak to widać w przekroju poprzecznym, zaś oś L wałka 18 zbiega się z osią pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17.

PL 196 884 B1

Trzy trwałe magnesy 19, wykonane z neodymu, na przykład, są równomiernie rozmieszczone wokół magnetycznego wałka 18, przy czym każdy taki magnes leży naprzeciwko drugiego w odległości około 1/6 obwodu wałka magnetycznego 18. Zewnętrzne powierzchnie trwałych magnesów 19 są umieszczone na walcowatej powierzchni, współśrodkowej z i nieco oddalonej od pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17. Kiedy wałek 18 zacznie się obracać, jak opisano poniżej, skutkiem tego trwałe magnesy 19 będą poruszać się w pobliżu wewnętrznej strony pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17.

Jak wskazano na fig. 4, oznaczając biegun północny i południowy N i S oraz poprzez oznaczenie linii pola magnetycznego, trwałe magnesy 19 są zamocowane na wałku 18, tak aby linie pola biegły w płaszczyznach, które są prostopadłe do osi L wałka magnetycznego 18. W przedstawionym przykładzie wykonania na fig. 4, wałek magnetyczny 18 obraca się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara, dzięki kilku elektrycznym silnikom 20, oddzielonym od siebie wzdłuż długości elementu uwarstwiającego 15. Jeśli jest to konieczne, kierunek obrotu magnetycznego wałka 18 może być odwrotny.

Aby umożliwić dopasowanie elementu uwarstwiającego 15 do pożądanego kąta natarcia, zapewniającego odpowiednie jego ciągnięcie lub aby druga część 17B ściany osłony 17 znalazła się na wybranej wysokości, element uwarstwiający 15 jest mocowany, tak aby poruszał się wahliwie wokół osi, która jest równoległa to jest pokrywa się z osią L magnetycznego wałka 18. Elementy blokujące, nie pokazane, zapewniają blokowanie elementu uwarstwiającego 15 w wybranej kątowej pozycji.

Podczas uwarstwienia włókien i procesu ich układania, urządzenie uwarstwiające włókna 11 spoczywa na szynach 12 z elementem uwarstwiającym 15, zamocowanym na określonej wysokości, przy czym najniższy segment pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17 znajduje się względnie blisko spodu warstwy odlewu mokrego ciastowatego betonu. Ponadto, element uwarstwiający 15 jest ułożony pod kątem, tak aby druga część 17B ściany obudowy 17 znajdowała się w przybliżeniu na tej samej wysokości co najniższy segment pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17.

Po ustawieniu elementu uwarstwiającego 15 na pożądanej wysokości i pozycji kątowej, urządzenie uwarstwiające 11 powoli przesuwa się w lewą stronę, jak to pokazano na fig. 2 - 4, tak aby pierwsza przewodząca część 17A ściany osłony 17 znajdowała się przed drugą częścią ściany 17B i była ciągnięta przez nią. Wałek magnetyczny 18 obraca się nieprzerwanie w kierunku oznaczonym strzałką (w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara), a wibrator V, wsparty przez urządzenie uwarstwiające 11, wprawia w wibrację beton w obszarze korpusu betonu, w którym działa element uwarstwiający 15.

Jak to oznaczono za pomocą strzałek na fig. 4, część betonu jest przemieszczana w kierunku do góry i przechodzi w poprzek górnej strony elementu uwarstwiającego 15, podczas gdy inna część jest przemieszczana w kierunku do dołu i przechodzi w poprzek części spodniej. Podczas ruchu wzdłuż wewnętrznej strony pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17 trwałe magnesy 19, zamocowane na wałku magnetycznym 18, kierują swoje pole magnetyczne do betonu z przodu, ponad i poniżej pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17.

Pola magnetyczne, których linie zazwyczaj biegną w płaszczyznach prostopadłych do osi L obrotu wałka magnetycznego 18, orbitują w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara razem z wałkiem 18. Podczas ich ruchu orbitującego, przykładają one do włókien F wzmacniających, układanych przez pola magnetyczne naprzeciwko siebie, siłę przyciągania magnetycznego, która ma tendencje do przyciągania włókien w kierunku pierwszej prowadzącej części 17A ściany osłony 17 i układania włókien w linii wzdłuż płaszczyzn linii pola. W tym samym czasie, włókna umieszczone ponad poziomem spodniej części elementu uwarstwiającego 15 są ciągnięte w kierunku do dołu poprzez przyciąganie magnetyczne i zmianę kierunku w dół betonu, a włókna poniżej tego poziomu są ciągnięte w kierunku do góry.

W skutek tego, w ł ókna F, lub co najmniej znaczna ich część, mają tendencje do poruszania się w kierunku spodu elementu uwarstwiają cego 15 i uwarstwiają się tam tworząc poziomą warstwę S skupionych włókien gęsto ułożonych, których znaczna część jest ułożona we względnym kierunku ruchu elementu uwarstwiającego 15 i korpusu betonowego. Znacząca ilość włókien F w warstwie lub w pobliż u warstwy może być ułożona pod kątem do względnego kierunku ruchu, tworząc mosty przewodzące pomiędzy poprzecznie oddzielonymi włóknami.

Kiedy włókna F osiągają pozycje obok pośredniej płaskiej części ściany 17C spodniej części osłony 17, siła pola magnetycznego, i w ten sposób przyciąganie magnetyczne włókien, zmniejsza się

PL 196 884 B1 gwałtownie ponieważ trwały magnes 19, który znajduje się najbliżej pomiędzy pierwszą przewodzącą częścią 17A ściany osłony 17 i pośrednią częścią ściany 17C, porusza się w kierunku do góry z dala od włókna. W skutek tego, przyciąganie magnetyczne włókien F nie będzie wystarczająco duże, aby ciągnąć włókno wraz z elementem uwarstwiającym 15, tak aby włókno F pozostało w ułożonej pozycji w warstwie S wł ókien.

Pożądanym jest uwarstwienie włókien F, tak aby utworzyć warstwę S skupionych włókien w górnym obszarze korpusu betonowego, przy czym element uwarstwiający 15 jest kątowo dopasowany i, jeśli to konieczne, w całości przemieszczony pionowo do pozycji, w której pierwsza przewodząca część 17A i druga część 17B ściany osłony znajduje się w przybliżeniu w tej samej poziomej płaszczyźnie i na pożądanej wysokości. Ponadto, kierunek obrotu wałka magnetycznego 18 jest odwrócony.

Figury 5, 6 i 7 schematycznie ilustrują trzy różne sposoby wykonania wynalazku. Technika przedstawiona na fig. 5 istotnie odpowiada technice, pokazanej na fig. 2-4 i opisanej powyżej. W skutek tego, uwarstwienie i włożenie włókien ma miejsce po tym jak mokry beton, zawierający włókna, został umieszczony na podłożu z ziemi.

Figury 6 i 7 pokazują przykłady wykonania, w których uwarstwienie i ułożenie włókien ma miejsce podczas umieszczania warstwy betonu na podłożu z ziemi. Bardziej szczegółowo, fig. 6 pokazuje urządzenie do umieszczania betonu oraz uwarstwienia i ułożenia włókien, które to urządzenie jest przeznaczone do przenoszenia przez pojazd układający, poruszający się wzdłuż powierzchni, na której wzmocniony korpus betonowy ma zostać umieszczony. W tym urządzeniu uwarstwienie i układanie włókien ma miejsce w dwóch etapach. Mokry beton z pomieszanymi włóknami wzmacniającymi jest dostarczany do stromo pochylonego pojemnika 21, w którym dwa elementy uwarstwiające 22 podobne do elementu uwarstwiającego 15 z fig. 2 do 4 są umieszczone obok siebie. Dodatkowy element uwarstwiający 22 podobny do elementu uwarstwiającego 15 jest umieszczony w dyszy układającej 23. Ta dysza stanowi przedłużenie skierowanego do dołu pojemnika 21 i ma uformowany dziobek z prostym otworem wylotowym, poprzez który warstwa betonu pożądanej grubości jest wyrzucana i umieszczana na pod ł o ż u z ziemi.

Urządzenie, pokazane na fig. 7, jest przeznaczone do układania względnie cienkich i wąskich warstw i jest obsługiwane ręcznie. Zawiera dyszę układającą 24, przypominającą dyszę układającą 23 z fig. 6 i rurowy wał 25, do którego mokry beton z pomieszanymi włóknami dostarczany jest z pompy betonowej (nie pokazano) poprzez przewód. Wewnątrz dyszy układającej 24 jest umieszczony element uwarstwiający 26, podobny do elementu uwarstwiającego 15 z fig. 2 do 4.

Figura 8 przedstawia urządzenie z fig. 7 w szczegółach.

Na fig. 9 ukazano zmodyfikowany element uwarstwiający 15 z fig. 2 do 4. W tym przypadku, wewnątrz obrotowego wałka magnetycznego 18' jest osadzony nieruchomy drugi wałek magnetyczny 27, który jest umieszczony w tylnym obszarze pierwszej przewodzącej części 17A ściany osłony 17. Podczas działania obraca się on z prędkością, która ma pewien numeryczny związek 3:1, z prędkością, z którą obraca się wałek magnetyczny 18'. Jedna połowa wałka magnetycznego 27 jest namagnesowana jak wskazuje to opis biegunów N i S, podczas gdy inna połowa jest istotnie nie namagnesowana. Ilekroć jeden z trwałych magnesów 19 obracającego się wałka magnetycznego 18 wchodzi do obszaru, w którym wałek magnetyczny 27 jest umieszczony, pole magnetyczne tego magnesu 19 zamknie swoje linie pola poprzez wałek magnetyczny 27, tak aby tylko niewielka część pola magnetycznego była skierowana do korpusu betonowego. Skutkiem tego, przyciąganie, które wałek magnetyczny 18' wywiera na wzmacniające włókna w korpusie betonowym, i w ten sposób tendencję elementu uwarstwiającego 15 do ciągnięcia włókien wzdłuż, jest bardzo ostro ograniczona, kiedy włókna znajdują się w obszarze poniżej wałka magnetycznego 27.

W zakresie wynalazku możliwych jest kilka modyfikacji.

Na przykład, przekrój poprzeczny osłony 17 elementu uwarstwiającego 35 może być symetryczny w odniesieniu do płaszczyzny, która przechodzi przez oś L wałka magnetycznego 18 i jest prostopadła do innej płaszczyzny, która przechodzi przez oś L i krawędź drugiej części 17B ściany osłony 17. Element uwarstwiający, mający taki symetryczny przekrój poprzeczny, ma cieńszą część krawędzi po przeciwległych stronach najgrubszego przedziału osłony 17, gdzie jest umieszczony wałek magnetyczny 18, przesuwany w przeciwnych kierunkach w betonie, to jest w poprzek szerokości szerokiego pasa nawierzchni, bez napotykania dużego oporu w ruchu.

W tej modyfikacji może być korzystnym, aby występowały dwa wałki magnetyczne 18, które są sprzężone z przeciwległymi stronami osłony 17 i obracają się w przeciwnych kierunkach. AlternatywPL 196 884 B1 nie, może być zastosowany pojedynczy wałek magnetyczny 18, który ma tylko pojedynczy magnes na obwodzie i jest obracany na zmianę w przeciwnych kierunkach pod kątem większym niż 180° i korzystnie w przybliżeniu 270°. Pole magnetyczne zostanie następnie skierowane alternatywnie do betonu powyżej elementu uwarstwiającego i do betonu poniżej elementu uwarstwiającego. Ten tryb przerywanej, odwróconej rotacji zapewnia, że włókna są tymczasowo poddawane sile magnetycznego przyciągania w kierunku, w którym element uwarstwiający 15 porusza się w odniesieniu do betonu.

Chociaż w przykładzie wykonania wynalazku, opisanym i przedstawionym na rysunkach znaczna większość uwarstwionych włókien jest ułożona poziomo, zazwyczaj w kierunku względnego ruchu elementu uwarstwiającego i betonu, możliwe jest układanie włókna w poziomym kierunku, prostopadle do kierunku względnego ruchu, jeżeli magnesy 19 na wałku magnetycznym 18 są namagnesowane, tak aby linie pola magnetycznego przebiegały przeważająco w płaszczyźnie, rozciągającej się wzdłuż długości elementu uwarstwiającego 15. Poprzez dogodne dopasowanie prędkości względnego ruchu do siły magnesów i lepkości mokrego betonu, jest także możliwym, aby istniało nie całkowite ułożenie włókien w kierunku względnego ruchu, tak aby całkiem spora ilość włókien rozciągała się pod mniejszym lub większym kątem do kierunku ruchu. Poprzez to wzmocnienie jest uzyskane w poprzecznym kierunku i w tym samym czasie zwiększenie liczby punktów styku pomiędzy włóknami.

Należy także zauważyć, że magnesy lub inne elementy, wytwarzające pola magnetyczne, wszystkie magnesy lub inne elementy, nie koniecznie muszą być ruchome względem elementu uwarstwiającego. Nieruchome trwałe magnesy lub inne urządzenia, wytwarzające pola magnetyczne mogą zostać dołączone do elementu uwarstwiającego, aby skierować stałe lub przerywane pola magnetyczne do materiału, zawierającego magnesowalne włókna, aby je uwarstwiać lub ułożyć.

Claims (22)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób formowania ścieżki przewodzącej prąd w korpusie mającym postać bryły ze związanego materiału, w którym z materiału o ciastowatej konsystencji kształtuje się korpus zawierający rozproszone, przewodzące prąd magnesowalne elementy w postaci włókien i korzystnie elementów ziarnistych, znamienny tym, że działa się polem magnetycznym na bryłę ciastowatego materiału i formuje się z zawartych w nim magnesowalnych elementów warstwę (6, S) przewodzącą prąd elektryczny i osadzoną w ciastowatym materiale, przy czym warstwa (6, S) przewodząca prąd jest ułożona co najmniej w części tego materiału, a po stężeniu materiału otrzymuje się korpus (5) z warstwę (6, S) przewodząca prąd.
2. 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że wystające z ciastowatego materiału elementy końcowe (9) przewodzące prąd, usytuowane w oddalonych od siebie miejscach wzdłuż warstwy (6, S) przewodzącej prąd, łączy się ze sobą.
3. 3. Sposób, wedł ug zastrz 1 albo 2, znamienny tym, ż e jako ciastowaty materiał stosuje się mokry beton.
4. 4. Sposób, według zastrz. 3, znamienny tym, ż e stosuje się ciastowaty materiał zawierający ziarnistą rudę żelaza (G), którą początkowo rozprowadza się równomiernie w ciastowatym materiale.
5. 5. Sposób, według zastrz. 4, znamienny tym, że formuje się z ciastowatego materiału korpus (5) w postaci pł yty.
6. 6. Sposób, wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e warstwę (6, S) przewodząc ą prą d formuje się równolegle do powierzchni ciastowatego materiału.
7. 7. Sposób, według zastrz. 6, znamienny tym, że warstwę (6, S) przewodzącą prąd formuje się za pomocą ruchomego elementu uwarstwiającego (15), zawierającego magnetyczny wałek (18) działając polem magnetycznym, przy czym elementowi uwarstwiającemu (15) nadaje się ruch równoległy do powierzchni ciastowatego materiału.
8. 8. Sposób, według zastrz. 7, znamienny tym, ż e podczas formowania warstwy (6, S) przewodzącej prąd ruchomy element uwarstwiający (15) co najmniej częściowo zanurza się w ciastowatym materiale.
9. 9. Sposób, według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że ciastowaty materiał poddaje się wibracji podczas ruchu elementu uwarstwiającego (15).
10. 10. Sposób, według zastrz. 7, znamienny tym, że pole magnetyczne doprowadza się do ciastowatego materiału za pomocą osłony (17) niemagnetycznej elementu uwarstwiającego.

    PL 196 884 B1
11. 11. Sposób, według zastrz. 7, znamienny tym, że pole magnetyczne doprowadza się do ciastowatego materiału wyłącznie za pomocą osłony (17) niemagnetycznej.
12. 12. Sposób, według zastrz. 7, znamienny tym, że na ciastowaty materiał działa się polem magnetycznym, którego linie są płaszczyznach poprzecznych do powierzchni materiału i równoległe do kierunku ruchu elementu uwarstwiającego (15).
13. 13. Sposób, według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że na ciastowaty materiał działa się polem magnetycznym, za pomocą magnetycznego wałka (18), który jest umieszczony w elemencie uwarstwiającym (15) i które wywołuje się podczas ruchu elementu uwarstwiającego (15), przy czym siłą pola magnetycznego nadaje się kierunek kątowy wokół osi (L), równoległej do powierzchni ciastowatego materiału i poprzecznie do kierunku ruchu elementu uwarstwiającego (15).
14. 14. Korpus zawierający ścieżkę przewodzącą prąd elektryczny, mający postać bryły ze związanego materiału, uformowanej z początkowo ciastowatego materiału i zawierający magnesowalne włókna przewodzące prąd elektryczny i korzystnie elementy ziarniste, znamienny tym, że włókna (F) i korzystnie elementy ziarniste (G) są skoncentrowane w warstwie (6, S) stanowiącej elektrycznie przewodzącą prąd ścieżkę, przy czym wspomniana warstwa (6, S) przewodząca prąd elektryczny jest osadzona w materiale korpusu (5) i jest ułożona co najmniej w części korpusu (5).
15. 15. Korpus według zastrz. 14, znamienny tym, że z warstwą (6, S) przewodzącą prąd są połączone, w miejscach korpusu (5) oddalonych od siebie i usytuowanych wzdłuż warstwy (6, S), elementy końcowe (9) przewodzące prąd.
16. 16. Korpus według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że korpus (5) jest z mokrego betonu mającego postać ciastowatego materiału.
17. 17. Korpus według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że warstwa (6, S) zawiera skupione w niej magnesowalne elementy przewodz ące prąd w postaci włókien (F) i ziaren (G) oraz jest ułożona równolegle do powierzchni korpusu (5).
18. 18. Korpus według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że korpus (5) ma kształt płyty, zaś warstwa (6, S) skupionych, magnesowalnych elementów przewodzących prąd jest ułożona wzdłuż powierzchni płyty.
19. 19. Korpus według zastrz. 18, znamienny tym, że magnesowalne elementy przewodzące prąd warstwy (6, S) stanowią granulowaną rudę żelaza.
20. 20. Korpus według zastrz. 15, znamienny tym, że w korpusie (5) jest osadzona większa część każdego z elementów końcowych przewodzących prąd (9).
21. 21. Korpus według zastrz. 18, znamienny tym, że magnesowalne elementy przewodzące prąd zawierają włókna (F), które są ułożone w korpusie (5) w kierunku linii, usytuowanych pomiędzy oddzielonymi od siebie miejscami wzdłuż warstwy (6, S).
22. 22. Korpus według zastrz. 21, znamienny tym, że w warstwie (6, S) są zawarte włókna (F) stalowe.