СТАЛЬНАЯ ЛЕНТА ДЛЯ ОБВЯЗКИ Российский патент 1996 года по МПК B65D63/02 

Изобретение относится к стальной ленте для транспортирования тяжеловесных и/или объемных партий материалов, таких как различные виды металлопродукции, пиломатериалов, а также искусственных и естественных волокон, в частности, хлопка.

Известна стальная лента, используемая в качестве фиксирующего бандажа блока футеровки печи, состоящего из слоев изоляционного волокнистого материала. Однако известная лента не имеет замкового соединения, что не обеспечивает надежности соединения. В известном решении для обеспечения надежности соединения используется дополнительный самостоятельный замковый элемент, что усложняет его. (Авторское свидетельство СССР N 1312356, кл. FF 27 D 1/06, 1985).

Известна стальная лента, где для повышения надежности соединения между основными соединительными элементами, выполненными в виде фигурных выступов на нижнем конце ленты и аналогичных им по форме выемок на верхнем конце ленты, расположен фиксирующий элемент в виде выступа крестообразной формы на нижнем конце ленты и соответствующей ему крестообразной выемки на верхнем конце ленты. (Патент СССР N 1590034, кл. B 65 D 63/02, 1986 прототип).

Однако известное устройство не обеспечивает требуемой надежности соединения.

Изобретение направлено на повышение надежности сцепления концов стальной обвязочной ленты, оцениваемое по величине коэффициента полезного действия замкового соединения (КПД соединения). КПД соединения определяется как отношение величины разрушающей нагрузки ленты по замковому соединению и величины разрушающей нагрузки при растяжении отрезка ленты за пределами замкового соединения, выраженное в
Целью изобретения является повышение надежности соединения, достижение высоких значений КПД соединения, лежащих на уровне не ниже 85%
Это достигается усовершенствованием конструкции замкового соединения ленты, а также тем, что ленту изготавливают из стали определенного состава, имеющей высокие пластические свойства при высоком уровне прочности.

На фиг. 1 изображен нижний (внутренний) конец ленты; на фиг.2 верхний (наружный) конец ленты; на фиг.3 прорезь фиксирующего элемента на нижнем конце ленты; на фиг.4 прорезь соединительного элемента на нижнем конце ленты с прямолинейным средним участком фигурного выступа; на фиг.5 прорезь соединительного элемента на нижнем конце ленты с фигурным выступом дугообразной формы; на фиг.6 концы ленты при их наложении (в плане).

На нижнем 1 и верхнем 2 концах ленты выполнены фигурные выступы 3 с боковыми ограничительными участками 4 и выемки 5 для образования замкового соединения при сцеплении путем наложения один на другой концов 1 и 2 ленты. Между выступами 3 и выемками 5 на обоих концах 1 и 2 ленты, образующих соединительную пару, расположен фиксирующий элемент, состоящий из фигурного выступа 6 крестообразной формы на нижнем конце 1 ленты, образующего с ее плоскостью ограниченную верхней 7 и нижней 8 дугами прорезь 9 и из соответствующей фигурному выступу 6 фигурной выемки 10 крестообразной формы на верхнем конце 2 ленты. Боковые ограничительные участки 11 выемки 10 на верхнем 2 конце ленты выступают относительно плоскости ленты в направлении выступа 6 на нижнем конце 1 ленты с образованием прорези 12, аналогичной по форме прорези 9 на нижнем конце 1 ленты. Ось крестообразного выступа 6 перпендикулярна продольной оси ленты и расположена со смещением относительно аналогичной оси крестообразной выемки 10.

Фигурные выступы 3 и выемки 5 расположены параллельно плоскости ленты (фиг.4) или имеют форму дуги окружности (фиг.5) и выполнены так, что их боковые короткие ограничительные участки 13 расположены с уклоном на нижнем конце 1 ленты в направлении к концу 1 ленты, а на верхнем конце 2 ленты с уклоном в направлении от конца 2 ленты. Фигурные выступы 3 и выемки 5 изогнуты с образованием между ними прорези 14. Крестообразный выступ 6 фиксирующего элемента расположен под углом к плоскости ленты.

Боковые ограничительные участки 15 крестообразного выступа 6 фиксирующего элемента имеют форму трапеции, меньшее основание которой обращено к кромке ленты.

Для выравнивания нагруженности ближних к фиксирующему элементу пар фигурных выступов и выемок и крайних, наиболее удаленных, пар оси первых из них смещены к ее боковым сторонам на величину Δ. При величине смещения Δ менее 0,01 b (где b ширина ленты) положительное влияние смещения становится незначительным вследствие недостаточной нагруженности смещенной пары, в то же время при смещении более 0,1 b смещенная пара фигурных выступов и выемок становится излишне перегруженной и ее разрушение наступает при КПД соединения менее 85%
При смещении осей более чем одной пары фигурных выступов и выемок замкового соединения направление смещения ближних друг к другу пар фигурных выступов и выемок противоположно.

Ленту изготавливают из стали, содержащей углерод, марганец, кремний, хром, медь, алюминий, кальций, церий и железо при следующем соотношении компонентов, мас. Углерод 0,30-0,45 Марганец 1,20-1,60 Кремний 0,20-0,60 Хром 0,30-0,60 Медь 0,10-0,30 Алюминий 0,001-0,030 Кальций 0,001-0,003 Церий 0,001-0,003 Железо Остальное,
при этом содержание кремния и меди, а также марганца, хрома и кремния находится в следующих зависимостях: 1,0 ≥Si + 2 Cu ≥0,5 2,5≥Si + Cr + Mn≥1,8
После горячей деформации, холодной прокатки и упрочнения посредством закалки с последующим отпуском лента сочетает в себе высокую прочность и пластичность, достаточную для получения на ней методами штамповки и гибки фигурных выступов и выемок замкового соединения.

Ленту используют следующим образом. После огибания ленты вокруг транспортируемого обвязываемого предмета или группы предметов верхний конец 2 ленты накладывают на нижний конец 1 таким образом, что выступы 3 и 6 на нижнем конце 1 ленты совмещают с выемками 5 и 10 на верхнем конце 2 ленты, образуя замковое соединение. Фиксирующий элемент, расположенный между выступами 3 и выемками 5 на обоих концах ленты, обеспечивает надежность этого соединения. При этом крестообразный выступ 6 на нижнем конце 1 ленты входит в соответствующую ему выемку 10 на верхнем конце 2 ленты.

П р и м е р. Из стали, содержащей, углерод 0,42, марганец 1,3, кремний 0,25, хром 0,30, медь 0,15, алюминий 0,025, кальций 0,001, церий 0,003, железо остальное, была изготовлена лента шириной 9 мм, обработанная посредством закалки и отпуска на различные механические свойства. Методом штамповки и гибки на ленте изготовлены фиксирующий элемент, а также выступы и выемки замкового соединения таким образом, что оси двух пар фигурных выступов и выемок, ближних к фиксирующему элементу, смещены в противоположные стороны. Свойства ленты, в том числе КПД соединения, приведены в таблице. КПД соединения стальной ленты, изготовленной по предлагаемому изобретению, составляет 88-91%

Сущность изобретения заключается в том, что в усовершенствованной конструкции замкового соединения ленты последнюю изготавливают из стали определенного состава, имеющей высокие пластические свойства при высоком уровне прочности. В усовершенствованной конструкции продольные оси крайних пар фигурных выступов и выемок замкового соединения и фиксирующего элемента совпадают с продольной осью ленты, а продольные оси по крайней мере одной из остальных пар фигурных выступов и выемок замкового соединения смещены от продольной оси ленты в перпендикулярном направлении на расстояние Δ, определяемое соотношением 0,1b ≥ Δ ≥ 0,01b где b - ширина ленты. При смещении осей более чем одной пары фигурных выступов и выемок замкового соединения направление смещения ближних друг к другу пар фигурных выступов и выемок противоположно. Фигурные выступы замкового соединения на верхнем и нижнем концах ленты расположены параллельно плоскости ленты или имеют дугообразную форму. Лента выполнена из стали, содержащей, мас.%: углерод 0,30 - 0,45; марганец 1,2 - 1,60; кремний 0,20 - 0,60; хром 0,30 - 0,60; медь 0,10 - 0,30;алюминий 0,001- 0,30; кальций 0,001 - 0,003; церий 0,001 - 0,003; железо - остальное, при этом 1,0 ≥ Si + 2Cu≥ 0,5 : 2,5 ≥ Si + Cr + Mn ≥ 1,8. 4 з. п. ф-лы, 1 табл. 6 ил.

1. СТАЛЬНАЯ ЛЕНТА ДЛЯ ОБВЯЗКИ, содержащая на концах фигурные выступы с боковыми ограничительными участками, расположенными с уклоном на нижнем конце ленты в направлении к указанному концу ленты, а на верхнем конце ленты с уклоном в направлении от верхнего конца ленты, и фигурные выемки, по форме соответствующие фигурным выступам, для образования замкового соединения при сцеплении наложенных один на другой концов ленты, и расположенный между ними фиксирующий элемент, состоящий из фигурного выступа крестообразной формы с двумя боковыми ограничительными трапециевидными участками на нижнем конце ленты, расположенный под углом к плоскости ленты, и из соответствующей фигурному выступу фигурной выемки крестообразной формы на верхнем конце ленты, причем ось крестообразного выступа на нижнем конце ленты, перпендикулярная продольной оси ленты, расположена со смещением относительно аналогичной оси крестообразной выемки на верхнем конце ленты в направлении вдоль продольной оси ленты, отличающаяся тем, что продольные оси крайних пар фигурных выступов и выемок замкового соединения и фиксирующего элемента совмещены с продольной осью ленты, а продольные оси по меньшей мере одной из остальных пар фигурных выступов и выемок замкового соединения смещены от продольной оси ленты в перпендикулярном направлении на расстояние Δ определяемое соотношением 0,1b ≥ Δ ≥ 0,01b , где b - ширина ленты. 2. Лента по п. 1, отличающаяся тем, что при смещении осей более чем одной пары фигурных выступов и выемок замкового соединения направление смещения ближних одна к другой пар фигурных выступов и выемок противоположно. 3. Лента по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что фигурные выступы замкового соединения на верхнем и нижнем концах ленты расположены параллельно плоскости ленты. 4. Лента по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что фигурные выступы замкового соединения на верхнем и нижнем концах ленты имеют дугообразную форму. 5. Лента по любому из пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что она выполнена из материала, содержащего углерод, марганец, кремний, хром, медь, алюминий, кальций, церий, железо при следующем соотношении компонентом, мас.%:
Углерод - 0,30 - 0,45
Марганец - 1,20 - 1,60
Кремний - 0,20 - 0,60
Хром - 0,30 - 0,60
Медь - 0,10 - 0,30
Алюминий - 0,001 - 0,30
Кальций - 0,001 - 0,003
Церий - 0,001 - 0,003
Железо - - Остальное
при этом
1,0 ≥ Si + 2Cu ≥ 0,5,
2,5 ≥ Si + Cr + Mn ≥ 1,8.