PL234042B1 - Sposób wytwarzania siatki kompozytowej i siatka kompozytowa - Google Patents

Abstract

Zgłoszenie dotyczy sposobu wytwarzania siatki kompozytowej i siatki kompozytowej, znajdującej zastosowanie przykładowo w budownictwie i górnictwie. Sposób polega na tym, że każde z sąsiadujących ze sobą cięgien wzdłużnych (3) splata się na długości (L) każdego oczka z linek (3a, 3b) o przeciwnym kierunku zwicia (n). W siatce poszczególne cięgna wzdłużne (3) na długości (L) oczek utworzonych pomiędzy cięgnami poprzecznymi (4) mają przeciwne względem siebie kierunki zwicia (n) linek (3a, 3b), a korzystnie cięgna wzdłużne (3) przed i za cięgnami poprzecznymi (4) mają również przeciwny kierunek zwicia (n).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania siatki kompozytowej i siatka kompozytowa, znajdująca zastosowanie w budownictwie i specjalistycznych pracach inżynierskich, szczególnie przy osłanianiu wyrobisk w górnictwie podziemnym.

Znany jest, przykładowo z opisu patentowego RU 2579053 C2 sposób wytwarzania niemetalowych cięgien splatanych do zbrojenia sprężonych konstrukcji betonowych, w którym włókna podawane są przez obrotowe głowice, splatane cięgna i następnie obrabiane, przykładowo w procesach polimeryzacji środków nadających cięgnom żądanych parametrów, a w końcu konfekcjonowane w formie zwojów.

Znana jest ponadto, na przykład z niemieckiego opisu wynalazku DE 3120661 C2 tkanina o dużych oczkach, w której osnowę stanowią cięgna skręcane, a poprzeczne do nich cięgna strzałkowe krzyżują się z cięgnami osnowy i podtrzymywane są na osnowie w odpowiednich odległościach od siebie za pomocą zaplecenia w cięgnach skręcanych. Zarówno cięgna osnowy, jak i cięgna strzałkowe mogą być wykonane z tworzywa sztucznego, przykładowo aramidowego. Cięgna strzałkowe mogą być wykonane w postaci cięgien rurkowych, co zwiększa ich wytrzymałość poprzeczną. Tego typu siatka kompozytowa znajduje zastosowanie w zbrojeniu elementów betonowych, względnie wzmacnianiu warstw o wiązaniu bitumicznym. Wykorzystanie tego typu siatki kompozytowej, jako elementu samoistnego może napotykać na trudności wynikające ze skłonności do splątania się swobodnie ułożonych arkuszy, co wynika z sił wywoływanych skręceniem linek osnowy. Przy produkcji siatek zawierających wiele linek osnowy równoległych do siebie, zjawisko tendencji do zapętlania występuje na odcinku między głowicami obrotowymi splatającymi linki, a stanowiskiem nasycania żywicą syntetyczną i stanowiskiem polimeryzacji i utwardzania siatki.

Znany jest ponadto z polskiego prawa ochronnego Ru 068569 Y1 uchwyt mocujący górniczą opinkę wiotką, która może być wykonana jako wiotka mata kompozytowa, dociskana do obrysu wyrobiska prętami usztywniającymi zastępującymi wplecione w oczka siatki cięgna strzałkowe. W takim przypadku sama siatka kompozytowa, jako element wiotki, nie przenosi sama obciążeń poprzecznych, a jej zdolność do przenoszenia takich obciążeń wynika z charakterystyki wspierających ją od zewnątrz prętów usztywniających.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu wytwarzania siatki kompozytowej oraz siatka kompozytowa zdolna do przenoszenia obciążeń poprzecznych o oczkach tworzonych przez skręcone linki wzdłużne i wplatane w nie kompozytowe pręty poprzeczne, która nie będzie miała w trakcie produkcji tendencji do samoistnego zapętlania się przy swobodnym ułożeniu, względnie zwinięciu w rulon i deformacji wytwarzanych oczek przed procesem utwardzania.

Sposób według wynalazku polega na tym, że każde z sąsiadujących ze sobą, równoległych do siebie cięgien wzdłużnych splata się na długości każdego oczka z przeciwnym kierunkiem zwicia.

Najlepiej jest, gdy kierunek zwicia linek w cięgnach wzdłużnych na długości następnego oczka za cięgnem poprzecznym zmienia się na przeciwny.

Istota siatki według wynalazku polega na tym, że poszczególne elastyczne cięgna wzdłużne wykonane ze splecionych ze sobą linek na długości kolejnych oczek, utworzonych pomiędzy dwoma sąsiadującymi ze sobą poprzecznymi prętami sztywnymi mają przeciwne względem siebie kierunki zwicia linek.

Korzystnym jest, gdy poszczególne cięgna wzdłużne przed cięgnem, poprzecznym i za cięgnem poprzecznym mają przeciwny kierunek zwicia linek, co równoważy siły dążące do zapętlania na każdym szeregu i rzędzie oczek.

W najprostszym wykonaniu elastyczne cięgna wzdłużne wykonane są z dwóch splecionych linek.

Dla specjalnych zastosowań, wymagających dodatkowego łączenia ze sobą pasów siatki kompozytowej cięgna poprzeczne przynajmniej z jednego końca mają hakowe zagięcie, umożliwiające zaczepianie o wcześniej ułożony pas siatki.

Łatwe zaczepianie uzyskuje się zwłaszcza wtedy, gdy hakowe zagięcia leżą w płaszczyźnie zbliżonej do prostopadłej względem powierzchni siatki.

Zasadniczą zaletą zarówno sposobu wytwarzania, jak i konstrukcji siatki kompozytowej według wynalazku jest wzajemne samoczynne równoważenie się sił skrętnych, wynikających ze skręcania elastycznych cięgien wzdłużnych, zarówno w układzie podłużnym, jak i poprzecznym, dzięki czemu arkusz tak wykonanej siatki nie wykazuje tendencji do samoczynnego zapętlania się oczek przy jego zaplataniu przed procesem stabilizacji i utwardzania. Bardzo dużą zaletą takiej siatki, w przypadku wykonania jej

PL 234 042 B1 z kompozytu z udziałem włókna bazaltowego lub szklanego, jest bardzo duża wytrzymałość mechaniczna i odporność na czynniki korozyjne, co predestynuje ją do wykorzystania między innymi jako siatki górniczej. Duże znaczenie praktyczne ma możliwość doboru wielkości oczek do przewidywanego zastosowania, polegająca na prostej zmianie ilości splotów linek wzdłużnych między zaplatanymi prętami poprzecznymi oraz możliwość regulacji ilości cięgien wzdłużnych w siatce.

Również nadawanie odpowiednich parametrów wytrzymałościowych tak wykonanej siatki kompozytowej jest bardzo proste, jako że realizowane może być w drodze doboru ilości linek kompozytowych plecionych w cięgna wzdłużne, oraz postaci cięgien poprzecznych, które mogą mieć postać pręta lub rurki o dobranych parametrach. Splatanie cięgien wzdłużnych z różnej ilości linek kompozytowych możliwe jest poprzez dobór odpowiednich obrotowych głowic.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia arkusz siatki kompozytowej z włókna bazaltowego o jednakowej wielkości oczek, a fig. 2 - fragment siatki kompozytowej obrazujący jedno oczko ze zróżnicowanym zwiciem cięgien wzdłużnych.

Siatka kompozytowa 1 o dużych oczkach 2 utworzona jest przez elastyczne cięgna wzdłużne 3 wykonane ze splecionych ze sobą dwóch linek 3a, 3b oraz zaplecionych w tych linkach 3a, 3b poprzecznych prętów sztywnych 4. Zarówno linki 3a, 3b wykonane są z włókna bazaltowego lub szk lanego, nasycanego żywicą syntetyczną, a następnie termicznie utwardzanego. Sąsiadujące ze sobą elastyczne cięgna wzdłużne 3 (fig. 1) utworzone są przez linki 3a, 3b o przeciwnym kierunku zwicia (n), zaś jeden koniec każdego z cięgien poprzecznych 4 może mieć hakowe zagięcie 5 do zaczepienia łączenia sąsiednich arkuszy siatki kompozytowej 1, choć może być również prosty, w przypadku łączenia arkuszy za pomocą nie pokazanych złączek drucianych. Siatka kompozytowa 1 może być tak wykonana, że elastyczne cięgna wzdłużne 3 mogą mieć na długości L sąsiadujących ze sobą oczek, przed i za cięgnem poprzecznym 4 przeciwny kierunek zwicia linek 3a, 3b, przy czym na długości każdego oczka sąsiednie elastyczne cięgna wzdłużne 3 mają przeciwny do siebie kierunek zwicia linek 3a, 3b.

Sposób wytwarzania takiej konstrukcji siatki kompozytowej polega na tym, że usytuowane w jednej linii obok siebie nie narysowane obrotowe głowice mają kierunki obrotów przeciwne względem sąsiadujących z nimi głowic obrotowych. Stąd też zwijane przez te głowice cięgna wzdłużne 3 mają kierunki zwicia n przeciwne względem sąsiednich. Dla zakończenia jednego szeregu oczek 2 głowice obrotowe zatrzymuje się i między linki 3a, 3b cięgien wzdłużnych 3 wsuwa się cięgna poprzeczne 4. Następnie uruchamia się głowice obrotowe w kierunkach obrotów przeciwnych, niż miało to miejsce przed zakładaniem cięgien poprzecznych 4 i na długości L nowych oczek 2 kontynuuje się zwijanie linek 3a, 3b w nowym kierunku zwicia n. W miarę wykonywania następnych oczek 2 siatka kompozytowa 1 jest nasączana żywicą syntetyczną i również systematycznie poddawana procesowi polimeryzacji, co utwardza i usztywnia siatkę kompozytową 1, zgodnie z założonymi parametrami użytkowymi.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania siatki kompozytowej, zgodnie z którym cięgna wzdłużne splatane z linek kompozytowych za pomocą obrotowych głowic łączy się z cięgnami poprzecznymi w siatkę o dobranej wielkości i szerokości oczek zaplatając cięgna poprzeczne w zwijane z elastycznych linek cięgna wzdłużne z włókien kompozytowych, po czym tak wytworzoną siatkę nasyca się środkiem polimeryzującym i w końcu polimeryzuje się w dobranych do środka warunkach znamienny tym, że każde z sąsiadujących ze sobą równoległych do siebie cięgien wzdłużnych (3) splata się na długości (L) każdego oczka (2) z linek (3a, 3b) o przeciwnym kierunku zwicia (n).
2. 2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że kierunek zwicia (n) linek (3a, 3b) w cięgnach wzdłużnych (3) na długości (L) następnego oczka (2) za cięgnem poprzecznym (4) zmienia się na przeciwny.
3. 3. Siatka kompozytowa, wykonana zwłaszcza z włókna bazaltowego i/lub szklanego o różnej wielkości oczek, mająca cięgna wzdłużne wykonane ze splecionych ze sobą linek z włókien kompozytowych oraz zaplecione w cięgnach wzdłużnych, w określonych wzajemnych odległościach równoległe do siebie, cięgna poprzeczne znamienna tym, że poszczególne cięgna wzdłużne (3) na długości (L) oczek (2) utworzonych pomiędzy dwoma sąsiadującymi ze sobą poprzecznymi cięgnami poprzecznymi (4) mają przeciwne względem siebie kierunki zwicia (n) linek (3a, 3b).
4. 4 PL 234 042 B1

   4. Siatka według zastrz. 3 znamienna tym, że poszczególne cięgna wzdłużne (3) przed, cięgnem poprzecznym (4) i za cięgnem poprzecznym (4) mają przeciwny kierunek zwicia (n) linek (3a, 3b).
5. 5. Siatka według zastrz. 3 albo 4 znamienna tym, że cięgna wzdłużne (3) wykonane są z dwóch splecionych linek (3a, 3b).
6. 6. Siatka według zastrz. 3 znamienna tym, że cięgna poprzeczne (4) przynajmniej z jednego końca posiadają hakowe zagięcie (5).
7. 7. Siatka według zastrz. 6 znamienna tym, że hakowe zagięcia (5) leżą w płaszczyźnie zbliżonej do prostopadłej względem powierzchni siatki (1).

   PL 234 042 Β1