SE512228C2 - Förfarande och anordning för magnetisk orientering av fibrer - Google Patents

Description

Hwi-EHI i. »mid-SLU fit 10 15 20 25 30 35 512 228 _ 2 _ fall inte praktiskt genomförbar, ex.vis när det är fråga om framställning av platsgjutna betongkroppar, sàsom plattor eller beläggningar som gjuts pà marken.

I enlighet med föreliggande uppfinning sker fiberoriente- ringen med användning av en orienteringsanordning som är införd i den viskösa massan och förflyttas i denna. Magnet- fältet pàförs därvid medelst en magnetanordning placerad inuti ett hus eller skal till orienteringsanordningen. En omagnetisk vägg pà skalet skiljer magnetanordningen fràn massan. Väggen och magnetanordningen är utformade och anord- nade pà sådant sätt, att magnetfàltet har en väsentlig pàver- kan pà fibrerna i massan endast vid det i förflyttningsrikt- ningen sett främre partiet av skalet.

Orienteringsanordningen kan vara sammanbyggd med en vibrator eller arbeta tillsammans med en sàdan, så att fibrerna vibre- ras medan de utsätts för påverkan från magnetfältet.

Med tillämpning av uppfinningen är det möjligt att med enkla medel och pà ett enkelt sätt åstadkomma dels en orientering av fibrerna i eller parallellt med ett plan i vilket oriente- ringsanordningen förflyttas i massan, dels en koncentrering av fibrerna till åtminstone detta plan, som kan vara t.ex. ett plan liggande i en zon i betongkroppen som mäste kunna uppta en kraftig dragbelastning. Vidare är det möjligt att samtidigt koncentrera fibrerna till parallella band eller stråk i planet.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, vilkas figurer visar tillämp- ning av uppfinningen pä skikt eller beläggningar av betong som gjuts pà marken.

Fig. 1 är en översiktsbild som visar olika stadier av fram- ställning av en betongbeläggning pà mark, varvid ett moment utgörs av fiberorientering i enlighet med uppfinningen; u* 10 15 20 25 30 35 " 512 228 _ 3 _ Fig. 2 är en perspektivbild som närmare visar en i fig. 1 använd fiberorienteringsanordning; Fig. 3 visar ett tvärsnitt genom betongbeläggningen i fig. 1 vid det avsnitt där fiberorienteringen sker; Fig. 4-6 visar schematiskt tre på mark framställda belägg- ningar av olika tjocklekar tillsammans med anordningar enligt uppfinningen; Fig. 7 är en tvârsnittsbild som närmare visar anordningen i Fig. 6; Fig. 8 är en tvârsnittsbild som visar en modifikation av orienteringsanordningen i fig. 3.

Fig. 1 visar som ett exempel pà uppfinningens tillämpning framställning av en betongbeläggning eller betongplatta pà mark. Betongbeläggningen visas i olika stadier av framställ- ningen med det tidigaste stadiet längst till vänster och det senaste stadiet längst till höger. Längst till vänster, vid A, sker läggningen av den färska betongen i vilken armerings- fibrer av stål eller annat magnetiserbart material är homo- gent inblandade med slumpmässig orientering. Därefter, vid B, vibreras den färska betongen och orienteras armeringsfibrerna med användning av ett i enlighet med uppfinningen utfört och arbetande orienteringsaggregat, som är allmänt betecknat med ll och uppbärs glidrörligt pä längsgående skenor 12 lagda ut- med beläggningens làngsidor. Vid C vakuumbehandlas den färska betongen och vid D avjämnas den lagda betongbeläggningen el- ler betongplattan.

Orienteringsaggregatet 11 har en horisontell bärbalk 13, som sträcker sig över hela läggningsbredden och med sina ändpar- tier vilar pä skenorna 12. Den förflyttas och manövreras ma- nuellt med hjälp av styren 14.

...““....H..'1 .. _. 10 15 20 25 30 35 512 228 _ 4 _ Bärbalken 13 uppbär en under densamma hängande horisontell rak orienteringsbom 15 under förmedling av fästen 16, som är ställbara i höjdled för inställning av orienteringsbommen i ett valt höjdläge. Bommen sträcker sig över hela avståndet mellan skenorna 12.

Orienteringsbommen 15 har ett hus eller skal 17 vars tvär- snitt är droppformigt så att det påminner om en lång och smal flygplansvinge med tjock vingprofil, vars cirkelbågformiga framkant är vänd i den riktning (åt vänster i fig. 1) i vil- ken bärbalken 13 med orienteringsbommen 15 skall förflyttas under fiberorienteringen. Detta skal består av ett omagne- tiskt material, t.ex. aluminium.

Inuti bomskalet 17, vid dettas framkantsparti 17A och kon- centriskt med detta, ligger en över hela bomlängden gående, roterbart lagrad magnetvals 18 med i detta fall tre i omkretsled jämnt fördelade permanentmagneter 19, ex.vis av neodym. Permanentmagneterna 19 täcker vardera ungefär en sjättedel av hela valsomkretsen och har sin yttersida liggande pà en cirkel vars radie är lika med eller något mindre än radien på den invändiga cirkelbågformiga ytan på skalets framkantsparti. När magnetvalsen 18 roterar såsom beskrivs i det följande, kommer permanentmagneterna 19 att röra sig tätt intill insidan på skalets framkantsparti.

Permanentmagneterna 19 är magnetiserade på sådant sätt att deras fältlinjekurvor ligger i plan som är vinkelräta mot magnetvalsens rotationsaxellinje L. Valsen 18 roteras i den visade utföringsformen moturs, sett som i fig. 3, av ett antal över längden på bommen 15 fördelade, ej närmare visade elektriska motorer 20. Vid behov kan valsens rotationsriktning omkastas.

Bommen 15 är inställbar kring magnetvalsens 18 rotations- axellinje L, så att skalet 17 kan inställas i en vald an- fallsvinkel, dvs. med bakkanten 17B liggande i ett valt läge i förhållande till rotationsaxellinjen. lO 15 20 25 30 35 512 228 -5- När fiberorienteringen utförs vilar orienteringsaggregatet ll pà skenorna 12, varvid orienteringsbommen 15 är inställd i ett sådant höjdläge att undersidan pä bomskalets 17 fram- kantsparti 17A ligger relativt nära undersidan pà det utlagda skiktet av färsk, viskös betong. Vidare är bommen 15 så in- ställd, att skalets 17 bakkant 17B ligger i stort sett pà samma höjd som undersidan pà framkantspartiet 17A.

Orienteringsaggregatet 11 förflyttas långsamt àt vänster, sett som i fig. 1, så att framkantspartiet 17A pà bomskalet 17 möter den färska betongen. Magnetvalsen 18 roterar konti- nuerligt i den angivna riktningen medan den av orienterings- aggregatet ll uppburna vibratorn V arbetar, sà att betongen vibreras i det område där bommen 15 ligger.

En del av betongmassan pressas uppåt och passerar över över- sidan pà bommen 15, medan resten pressas nedàt och passerar under bommen. Under sin rörelse utmed insidan pà bomskalets framkantsparti 17A kommer permanentmagneterna 19 pä magnet- bommen 18 att införa magnetfält i betongmassan framför, över och under bomskalets 17 framkantsparti 17A genom den omagne- tiska skalväggen i framkantspartiet. Dessa magnetfält, vilkas fältlinjer ligger i plan som är vinkelräta mot magnetvalsens rotationsaxellinje L, roterar medurs med valsen 18 och pàför stàlfibrerna F i betongmassan en kraft som strävar att dels inrikta dem i de nämnda planen, dels föra dem nedåt i betong- massan och dels närma dem till skalhuset 17.

Fibrerna F, eller åtminstone majoriteten av dem, tenderar där- för att röra sig (relativt sett) till undersidan av bomska- lets framkantsparti 17A och att därvid lägga sig horisontellt i de nämnda, vertikala planen.

När fibrerna F när mittpartiet 17C av undersidan pà bomskalet 17 minskar magnetfältet i betongmassan och därmed attraktions- kraften pà fibrerna drastiskt pà grund av att den perma- nentmagnet 19 som för tillfället befinner sig i detta område :fi-...mn llläßiiu m. . 10 15 20 25 30 35 512 228 _ 5 _ rör sig bort fràn insidan pà bomskalets undervägg och däri- genom fjärmas fràn betongmassan och stàlfibrerna i denna.

Fibrerna F kommer därför att inte längre attraheras tillräck- ligt kraftigt för att följa med i bommens 15 rörelse, utan de kommer att bli liggande stilla i betongmassan och bakom bom- men 15 bilda ett skikt S av i huvudsak horisontella och i förflyttningsriktningen för orienteringsaggregatet 11 lig- gande fibrer.

Om det är önskvärt att förlägga majoriteten av fibrerna F till det övre partiet av betongskiktet vrids bommen 15 till ett inställningsläge i vilket bakkanten 17B pá bomskalet 17 ligger i höjd med översidan pà bomskalets framkantsparti 17A, och vidare omkastas rotationsriktningen för magnetvalsen 18.

Fig. 4, 5 och 6 visar schematiskt tre olika sätt att appli- cera uppfinningen. Fig. 4 visar i huvudsak det sätt som visas i fig. 1-3 och har beskrivits ovan, dvs. orienteringen av ar- meringsfibrerna sker efter det att betongen har lagts ut pà marken.

Fig. 5 och 6 visar utföringsformer där orienteringen av arme- ringsfibrerna sker i samband med att betongskiktet läggs ut.

Därvid visar fig. 5 en utrustning för läggning och oriente- ring avsedd att bäras av ett läggningsfordon som förflyttas över den yta pà vilken skiktet skall läggas. Orienteringen sker i denna utrustning i tvà steg. Betongmassan matas in i en kraftigt lutande ficka 21 som innehåller tvà sida vid sida anordnade orienteringsbommar 22 vilka liknar orienterings- bommen 15 i fig. 1-3. Ytterligare en orienteringsbom 22 lik- nande bommen 15 finns i ett till fickan anslutande läggnings- munstycke 23, genom vars raka utmatningsspalt ett betongskikt av önskad tjocklek matas ut.

Utrustningen i fig. 6 är främst avsedd för läggning av rela- tivt tunna och smala skikt och hanteras manuellt. Till ett läggningsmunstycke 24 pàminnande om läggningsmunstycket 23 i fig. 5 ansluter sig ett skaft 25 i vilket betong inmatas från 10 15 512 228 _ 7 _ en ej visad betongpump via en slang. I läggningsmunstycket 24 finns en orienteringsbom 26 liknande bommen 15 i fig. 1-3.

Fig. 7 visar utrustningen i fig. 6 mer detaljerat.

Fig. 8 visar en variant av orienteringsbommen 15 i fig. 1-3.

I detta fall finns inuti magnetvalsen 18' en stationär, dvs. i den bakre delen av framkantpartiet 17A av orienterings- bommens 15 skal 17 fast placerad magnetvals 27, vilken rote- rar med ett varvtal som har ett visst förhållande, nämligen 3:1, till det varvtal med vilket magnetvalsen 18' roterar.

Den ena halvan av magnetvalsen 27 är magnetiserad pà det sätt som framgår av polbeteckningarna. Varje gång en av permanent- magneterna 19 kommer till det område där magnetvalsen 27 är placerad kommer magnetfältet från den permanentmagneten att sluta sig genom magnetvalsen 27 så att ingen eller endast en mycket liten del av magnetfältet gàr ut i betongmassan.

Magnetvalsens 18' påverkan pà armeringsfibrerna i betong- massan upphör därför mycket snabbt när fibrerna när fram till området under magnetvalsen 27.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 512 228 Patentkrav

1. Förfarande för magnetisk orientering av magnetiserbara fibrer i en viskös massa, varvid ett i massan befintligt mag- netfält förflyttas relativt massan för att temporärt päverka fibrerna med en orienterande kraft, kännetecknat av att mag- netfältet pàförs massan medelst en i massan belägen och i en förutbestämd riktning i denna förflyttad orienteringskropp (15, 22, 26) genom ett omagnetiskt skal (17) på orienterings- kroppen, nämligen vid ett i förflyttningsriktningen sett främre parti (17A) av skalet, varvid magnetfältet pàförs mas- san i huvudsak endast vid detta främre parti.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att mag- netfältet pàförs massan medelst en inuti orienteringskroppen (15, 22, 26) anordnad roterbar magnetkropp (18) vars rota- tionsaxellinje (L) ligger i huvudsak tvärs mot orienterings- kroppens förflyttningsriktning.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att magnetfältets fältlinjer ligger i huvudsak i plan som är parallella med förflyttningsriktningen.

4. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att magnetfältets fältlinjer ligger i huvudsak i plan som är vinkelräta mot förflyttningsriktningen.

5. Anordning för magnetisk orientering av magnetiserbara fibrer i en viskös massa, vilken anordning innefattar ett orienteringdon för päföring av ett magnetfält i massan och förflyttning av magnetfältet i förhållande till massan, kännetecknad av att orienteringsdonet innefattar en i massan införbar orienteringsbom (15), som har ett omagnetiskt skal (17) och över i huvudsak hela sin längd har en i ett främre tvärsnittsparti (l7A) av skalet inrymd magnetanordning (18), som ligger intill insidan pà skalet vid nämnda tvärsnitts- parti och pä avsevärt avständ frän skalet pä övriga ställen. 10 15 20 512 228 _ 9 _

6. Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad av att ska- let (17) har ett droppformigt tvärsnitt.

7. Anordning enligt patentkrav 5 eller 6, kännetecknad av att magnetanordningen (18) innefattar en i skalet (17) roter- bart lagrad vals, som uppbär permanentmagneter (19) pà sin omkrets.

8. Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad av att ska- let (17) är cirkelbàgformigt krökt vid nämnda främre tvär- snittsparti (l7A), varvid valsen är koncentrisk med detta.

9. Anordning enligt nàgot av patentkrav 5-8, kännetecknad av att bommen är rörlig kring en längsgående axellinje (L).

10. Anordning enligt nàgot av patentkrav 5-9, kânnetecknad av att orienteringsbommen (15, 22, en làngsträckt utmatningsspalt utformat munstycke (23, 24) innehållande viskösa massan 26) är anordnad i ett med för utmatning av den fibrerna (F) och ligger parallellt med utmatningsspalten med det nämnda främre tvärsnittspartiet (l7A) vänt frán utmatningsspalten.