ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМАТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
PROCESS LINE FOR MANUFACTURE OF REINFORCEMENT ELEMENTS

Изобретение относится к технологическим линиям для изготовления арматурных элементов, применяемых для дисперсного армирования фибробетонных строительных конструкций.
Дисперсная арматура из металлических нитей и стружки, полимерных и минеральных волокон, конского волоса нашла широкое применение в практике строительства.
Известна технологическая линия для изготовления неметаллической композитной арматуры, описанная в книге автора Фролова Н.П. «Стеклопластиковая арматура и стеклобетонные конструкции» (М., Стройиздат, 1980 г., стр.20-27), включающая шпулярник с бобинами ровингов, выравнивающее устройство, камеру отжига, пропиточную ванну с натяжным устройством, отжимное устройство, формовочный узел, устройство спиральной намотки, полимеризационные камеры, тянущее устройство, узлы резки и сматывания арматуры. Данная линия предназначена для выпуска композитной арматуры с диаметром 2-40 мм.
Недостатком данной линии является невозможность изготовления скрученной композитной арматуры малых диаметров в диапазоне 0,1÷2,0 мм, необходимой для получения дисперсных арматурных элементов.
Известно устройство для изготовления металлической фибры, описанное в книге «Пути повышения эффективности дисперсного армирования бетона» (Рига, ЛатНИИНТИ, 1987, с.14-15), включающее бобину с металлической нитью, подающие ролики, дисковую фрезу.
Недостатком данного устройства является то, что арматурные элементы, изготовленные на нем, подвержены комкованию.
Предлагаемым изобретением решается задача создания технологической линии для непрерывного изготовления арматурных элементов в диапазоне диаметров 0,1÷2,0 мм, на которой можно изготавливать как композитные, так и металлические арматурные элементы с высокой производительностью процесса изготовления.
Для достижения указанного технического результата в технологической линии для изготовления арматурных элементов, включающей шпулярник с бобинами нитевидных материалов, камеру отжига, пропиточную ванну с натяжным устройством, отжимное устройство, полимеризационные камеры, тянущее устройство, узел резки, шпулярник снабжен устройствами вращения нитевидных материалов с нитетрактами, а ролики тянущего устройства установлены в полимеризационной камере. Ролики тянущего устройства могут быть выполнены в виде пары зубчатых колес из антипригарного материала, например из фторопласта.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения от указанного выше известного наиболее близкого является то, что шпулярник снабжен устройствами вращения нитевидных материалов с нитетрактами, а ролики тянущего устройства установлены в полимеризационной камере. Ролики тянущего устройства могут быть выполнены в виде пары зубчатых колес из антипригарного материала, например из фторопласта.
Благодаря наличию этих признаков технологическая линия позволяет изготавливать как композитные, так и металлические арматурные элементы малых диаметров с высокой производительностью процесса изготовления.
Предлагаемая технологическая линия для непрерывного изготовления арматурных элементов малых диаметров иллюстрируется чертежами, приведенными на фиг.1, 2.
На фиг.1 схематически показана технологическая линия для изготовления арматурных элементов.
На фиг.2 схематически показана технологическая линия для изготовления профилированных арматурных элементов.
Технологическая линия для изготовления арматурных элементов (фиг.1) состоит из шпулярника 1, в котором на шпинделе вращения 2 закреплена бобина с нитевидным материалом 3 (привод вращения шпинделя не показан), нитетракта 4, выпаривателя 5, пропиточной ванны 6 с натяжным устройством 7, отжимного устройства 8, полимеризационной камеры 9, тянущего устройства 10, режущего устройства 11, накопителя 12.
Для изготовления профилированного арматурного элемента (фиг.2) ролики тянущего устройства выполнены фигурными и размещены в полимеризационной камере.
Технологическая линия для непрерывного изготовления композитных арматурных элементов работает следующим образом.
Со шпулярника 1 волокна из стеклянных, базальтовых, углеродных, металлических и прочих волокон с бобин 3 при вращении на шпинделе 2 скручиваются в нитетракте 4, проходят через камеру отжига 5, удаляющую влагу при температуре 200-250°С. Затем скрученные нити проходят через пропиточную ванну 6, заполненную полимерным связующим с температурой 40-60°С, натяжное устройство 7, осуществляющее одинаковое натяжение волокон в нити.
Удаление излишнего полимерного связующего производится в эластичном отжимном устройстве 8, а далее в полимеризационной камере 9 осуществляется нагрев и отверждение полимерного связующего. При вращении роликов тянущего устройства 10 отвержденные нити перемещаются в режущее устройство 11, производящее отрезку арматурных элементов необходимой длины, которые поступают в накопитель 12.
В случае изготовления профилированного арматурного элемента ролики тянущего устройства выполняют фигурными по типу зубчатых колес, позволяющих изготавливать плавный волнообразный, прямоугольный, трапецеидальный или другой профиль нити. Для фиксирования геометрии профиля при отверждении полимерного связующего фигурные тянущие ролики установлены в полимеризационной камере 9 и выполнены из антипригарного материала, например фторопласта.
На предлагаемой технологической линии для изготовления арматурных элементов ООО КНПО «Уральская армирующая компания» г.Пермь (www.armatura-liana.com) были изготовлены арматурные элементы из базальтовых и металлических волокон, пропитанных связующим на основе эпоксидных смол горячей системы отверждения.
Арматурные элементы, выполненные из крученого базальтового ровинга плотностью 110 тэкс, имеют наружный диаметр 0,2 мм, а из ровинга плотностью 220 тэкс имеют наружный диаметр 0,35 мм. Арматурные элементы, выполненные кручением двух металлических нитей диаметром 0,3 мм, имеют винтовой профиль со спиральной микрорельефностью. Скорость вращения шпинделя составила 50 об/мин, производительность линии 300 м/ч. Отрезное устройство обеспечивало выполнение отрезков длиной от 5 до 50 мм. Одновременно изготавливалось по 10 нитей.
Физико-механические свойства арматурного элемента:
B
B
- разрушающее напряжение разрыва σ=1000 МПа (для композитных арматурных элементов) и σ=250 МПа (для металлических арматурных элементов).
Предлагаемая технологическая линия позволяет изготавливать арматурные элементы непрерывным процессом с высокой производительностью и повышенными физико-механическими свойствами.