СПОСОБ АРМИРОВАНИЯ АСБОЦЕМЕНТНЫХ ТРУБ ПРИ ФОРМОВАНИИ Советский патент 1933 года по МПК B28B21/48 

Предлагаемый способ изготовления армированных труб из асбоцементной или подобной массы находится в тесной и неразрывной связи со способом навивания таких труб, описанным в патенте №29398.

Упомянутый способ навивания труб состоит в том (фиг. 1), что на форматный стержень или скалку Е с диаметром, равным внутреннему диаметру трубы, навивается масса на толщину стенки трубы коническими спиральными слоями, для чего скалка Е движется вращательно вокруг своей оси ее и поступательно вдоль нее.

Таким образом, конус а, b, а¹, b¹ ее навивания (фиг. 2) остается неподвижным в практических пределах, т.-е. начало навивания данной толщины стенки коническим слоем находится в неподвижной плоскости аа¹, а конец навивания этой толщины (или конец навиваемого слоя) в неподвижной плоскости bb¹.

Следовательно (фиг. 2), "начало конуса" или плоскость аа¹ отвечает толщине навитой стенки, равной нулю, а "конец конуса" или плоскость bb¹ - полной толщине стенки трубы.

На чертеже фиг. 1-8′ и 11 и 11′ изображают продольные разрезы разных видов армирования; фиг. 9-10-схему установки способа.

Располагая в одной какой-нибудь промежуточной плоскости хх или в двух таких плоскостях хх, уу, или трех или более, катушку с нитью металлической или органического происхождения, и положив или привязав начало этой нити к навиваемому слою, можно получить при вращательном и поступательном движении скалки Е спиральную армировку трубы постоянного шага с заложением этой армировки внутрь стенки трубы на постоянные глубины X и У и т.д. (фиг. 3). Шаг этих спиралей будет равен подаче скалки, т.-е. ее перемещению вдоль оси за один оборот вокруг этой оси.

Соответствующим размещением таких плоскостей хх и уу можно получить желаемую конфигурацию размещения армирующих нитей (фиг. 4, 5).

При наличии большого размера (фиг. 2) длины L "конуса навивания" в сравнении с размером толщины стенки может быть достигнута весьма высокая степень точности в указанных глубинах заложения X и У армирующих нитей.

Если катушка в плоскости, например уу, выпускает не одну самостоятельную нить, а две или три, также самостоятельных, но находящихся друг от друга на желаемых расстояниях, то армировка трубы усиливается (фиг. 6).

Комбинацией числа самостоятельных нитей и размещением катушек можно получить любую конфигурацию спиральной армировки, любую глубину заложения ее в толщину стенки трубы и любую силу этой армировки.

Если такие рядом располагаемые нити будут заплетены между собой уточной связью, т.-е., если катушка выпускает, как бы "тесьму", то спиральная армировка по окружности трубы приобретает и продольную по оси трубы в пределах ширины закладываемой тесьмы.

Иногда ширина такой тесьмы более "подачи" форматной скалки, т.-е. больше ее передвижения вдоль своей оси за один оборот вокруг этой оси. В этом случае (фиг. 7) t означает толщину стенки трубы, У - глубину заложения правой кромки тесьмы (т.-е. правой нити основы ее), ρ - величину "подачи" форматной скалки и В - ширину тесьмы, которая больше ρ. Перекрытие каждой предыдущей 1, 2 и т.д. спирали каждой последующей 2, 3 и т.д. может быть сделано любой величины, однако достаточно будет сделать ее близкой к диаметру нитей, чтобы получить сцепление спиралей тесемок в как бы сплошную сетчатую армировку. Толщину δ конического слоя, навиваемого на конусе навивания, заключается в пределах до одного мм и потому при натяжении нитей (т.-е. основы) тесьмы в процессе развальцования трубы получится достаточное соприкосновение их, чтобы придать действию поперечных нитей тесьмы (уточных) действие продольной армировки (фиг. 8). Такие тесемки должны, быть также коническими, т.-е. левая нить основы тесьмы должна быть короче правой нити согласно конусности "конуса навивания".

В случае применения нитей и тесемок органического происхождения, например, изготовленных из волокнистых веществ, целесообразно предварительно подвергать, их пропитыванию подходящим силикатным составом.

Все описанные приемы спиральной армировки дают армировку со спиралями, имеющими одно направление, например, правый ход - подобно правой резьбе болтов.

Пусть форматная скалка, после навивки на нее трубы - с некоторой толщиной стенки и с заложенной в нее спиральной арматурой, например, правого хода, вынута из данной трубочной машины и вставлена в другую, в которой "конус навивания" перевернут, т.-е. начальная плоскость аа¹ будет справа, а конечная bb¹ - слева. Навивание на этой машине спиральной арматуры поверх уже навитой стенки трубы и закрытие этой армировки навиванием некоторой добавочной толщины стенки дает спиральную армировку левого хода подобно левой резьбе болтов. Такая трубка будет содержать два рода армировки первой спирали правого хода, второй - левого хода.

Установка для навивки состоит из прибора с катушками и несколькими парами роликов, между которыми идут нити, причем размещение и вращение этих пар роликов направлено на то, чтобы подвергнуть нити достаточному выпрямлению и достаточной предварительной подготовке к навиванию. На фиг. 9 Е представляет собой разрез форматной скалки, bb - сечение "конус навивания" в выбранной плоскости уу согласно фиг. 2, ДД¹-нижний и верхний навивающие барабаны, НН - армирующую нить или "тесемку", К - катушку с ними, I и II-две пары или системы роликов. Скорость вращения роликов системы II равна или более скорости навивания нити на "конусе навивания". Эта система является питающей и может приводиться от самой трубочной машины или самостоятельно. В том и другом случае передача должна быть с регулировкой числа оборотов, например, ременной передачей на конических шкивах. В простейшем случае передача будет производиться самой нитью от "конуса навивания" непосредственно. Следующая пара или система I роликов будет работать только от питательной системы. Установка может быть снабжена приспособлением, изготовляющим продольные (уточные) связи между двумя нитями для получения "тесьмы" по типам фиг. 8, на которой показаны два типа армирующих "тесемок".

При навивании труб коническими слоями форматный стержень Е составляется из ряда скалок E₁ Е₂ E₃, непрерывно проходящих друг за другом (фиг. 10) через "конус навивания" с некоторой подачей ρ вдоль оси ее за каждый оборот вокруг этой оси. Поэтому в промежутках между отдельными скалками нет навитой массы и нет, следовательно, армировки: в плоскостях к¹ нити должны быть закреплены от развивания и обрезания, а в плоскостях к должны быть снова закреплены на скалках.

Для снимания навитой трубы со скалки труба должна быть развальцована, т.-е. стенки ее должны быть раскатаны на скалке так, чтобы внутренний диаметр трубы сделался несколько, больше диаметра скалки. Следовательно, закладка армирующих нитей должна вестись с оценкой такой развальцовки.

Для этого для армировки необходимо применять нити из волокнистых веществ органического или неорганического происхождения со слабой круткой, причем навивание армирующих спиралей из таковых нитей должно идти без всякой натяжки и даже с некоторой слабиной (волнообразно). Нити слабой крутки вообще способны вытягиваться сами по себе и, следовательно, при развальцовке трубы эти нити будут раскатываться одновременно с материалом трубы, в который они заложены. Оказавшаяся после раскатки остаточная слабина таких нитей не будет иметь значения, так как после затвердевания трубы все частицы сплющенной нити будут сцеплены и слиты в одно целое с частицами материала трубы, для улучшения чего предлагается соответствующая пропитка.

В случае металлических нитей развальцовывание трубы также может быть учтено тем, что закладывается не одна проволока, а слабая крутка из двух тонких проволок, с волокнистым сердечником или без него, причем, материал проволок должен быть мягким.

Такие металлические нити также способны вытягиваться сами по себе и при раскатке трубы спирали из них также будут раскатаны вместе с материалом, хотя бы даже, может быть, с некоторой малой деформацией слоя, в который нити заложены. После затвердевания трубы поврежденные места сольются и сцепятся с соседними слоями и с проволоками сплющенной нити: прочность, придаваемая стенке присутствием проволоки, покроет с избытком возможные частичные нарушения правильной первоначальной структуры армированного слоя и соседних с ним.

Вообще наличие армирующей спирали из металла с избытком прочности против остального материала стенки трубы может оказаться доминирующим в сравнении с ослаблением структуры стенки вследствие деформации ее, которую должна причинить неупругая армировка при развальцовании трубы и потому при некоторых соотношениях силы, армировки и толщины стенки трубы не исключена возможность применять для армировки с достаточно полезным эффектом одиночные проволоки или даже ленты.

1. Способ армирования асбоцементных труб при формовании их по способу, описанному в авторском свидетельстве №29398, отличающийся тем, что одновременно и вместе с подачей спирально навиваемой на форматный стержень асбоцементной массы непрерывно в толщу формуемой трубы вводят направляемый на ту или иную высоту конического навоя армировочный материал в виде одной или нескольких металлических или из иного материала нитей круглого или плоского сечения с тою целью, чтобы спирально расположить их в толще изготовляемой трубы.

2. Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что армировочному материалу придана форма тесьмы той или другой ширины, образованной из двух или более продольных нитей, заплетенных поперечной уточной связью с той целью, чтобы при ширине тесьмы, превосходящей величину подачи форматной скалки, получился род сплошной сетчатой армировки с перекрывающими друг друга в продольном направлении нитями поперечной связи.

3. Прием выполнения способа по п.п. 1 и 2, отличающийся тем, что с целью перекрестного расположения спиралей армировку наносят посредством двукратного последовательного навивания трубы с армировочным материалом на машинах с правым и левым ходом.

4. Прием выполнения способа по п. п. 1-3, отличающийся тем, что, учитывая происходящее при развальцовке небольшое увеличение диаметра трубы, спиральную армировку выполняют из нитей слабой крутки и подачу их производят без натяжения с доведением слабины в потребных случаях до волнообразной закладки нитей..

5. При выполнении способа по п. 4 применение слабо скрученной из двух проволок металлической армировки, принимающей при прохождении через ролики прибора вид плоской ленты (фиг. 1).

6. При выполнении способа по п.п. 1-4 применение нитей или тесьмы из волокнистого материала, пропитанного каким-либо минерализующим составом, например, жидким стеклом, раствором цемента и т.п.

7. Установка для выполнения означенного в п.п. 1-6 способа, отличающаяся применением катушки с нитями или тесемками и двумя системами роликов (фиг. 9) для подачи и вытяжной обработки армировочного материала.