DE2613019C3

DE2613019C3 - Separation device for steel fibers for the production of fiber-reinforced concrete

Info

Publication number: DE2613019C3
Application number: DE19762613019
Authority: DE
Inventors: Fumio Ishimoto; Kiyoshi Shirakawa; Sumio Yamakawa
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1975-03-26
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1978-04-27
Also published as: GB1500463A; FR2305223A1; DE2613019B2; FR2305223B1; DE2613019A1; JPS51111220A; JPS5345218B2

Description

a=(l bis3)pa = (1 to 3) p

genügt, worin ρ der Abstand zwischen benachbarten Reihen von Vorsprüngen (4) ist.suffices, where ρ is the distance between neighboring Rows of protrusions (4) is.

6. Vereinzelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Hin- und Herbewegung der Trommel (2) von 1,0 bis 10,0 Hz beträgt.6. Isolation device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Frequency of reciprocation of the drum (2) is from 1.0 to 10.0 Hz.

Die Erfindung betrifft eine Vereinzelungsvorrichtung für Stahlfasern zum Herstellen von faserbewehrtem Befon, mit einer Trommel, die mehrere in Abstand voneinander vorgesehene, nadelartige Vorsprünge aufweist, die sich von wenigstens dem oberen halben Umfang der Trommel aus radial nach auswärts erstrecken und in Reihen ungeordnet Sind, welche im Abstand voneinander parallel zur mittigei Achse der Trommel verlaufen, und mit einem Trichter zum Zuführen der Stahlfasern /um oberen Unfangsbereich der Trommel und einem Auslaß unterhalb der Trommel zum Abführen der Stahlfasern sowie einer Vorrichtung zum Bewegen der Trommel um deren mittigi: Welle.The invention relates to a separating device for steel fibers for the production of fiber-reinforced fibers Befon, with a drum, the several spaced apart, needle-like projections extending radially outward from at least the upper half of the circumference of the drum extend and are disordered in rows, which in the Distance from each other parallel to the center axis of the drum, and with a funnel to Feeding the steel fibers / around the upper peripheral area the drum and an outlet below the drum for discharging the steel fibers and a device to move the drum around its center: shaft.

Aus der DT-OS 22 00 809 ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt. Dabei sind im Innenruum eines Trichters eine große und mehrere Weifte Trommeln mit nadelartigen Vorsprüngen angeordnet Dabei ist jedoch S zu beachten, daß die große Trommel aliein für ein Funktionieren der Vorrichtung nicht ausreichen würde, sondern daß noch zusätzliche kleine Trommeln erforderlich sind, da ein in den Trichter eingebrachtes faseriges Material zwischen der großen Trommel und ίο den kleinen Trommeln in ein« Mischvorrichtung gefördert wird (siehe z. B. Seite 5, oben, der DT-OS). Das Zusammenwirken von mehreren, mit nadelartigen Vorsprüngen versehenen Trommeln ist unbedingt erforderlich, damit das Faserige Material »auseinandergerissen« wird. Wichtig ist jedoch, daß dieses »Auseinanderreißen« keinesfalls zu vereinzelten Fasern am Ausgang der Beschickungsvorrichtung führt, sondern vielmehr zu relativ großen »Fet? en« aus Fasermaterial, die dann erst in der komplizierten und aufwendigen Locker-und-Mischvorrichtung meir oder weniger gut zerkleinert und untereinander vermischt werden.A device of this type is known from DT-OS 22 00 809. In this case, a large and several white drums with needle-like projections are arranged in the inner chamber of a funnel Fibrous material brought in between the large drum and the small drums is conveyed into a «mixing device (see, for example, page 5, above, of the DT-OS). The interaction of several drums provided with needle-like projections is absolutely necessary so that the fibrous material is "torn apart". It is important, however, that this "tearing apart" in no way leads to individual fibers at the output of the loading device, but rather to relatively large "fat? en «made of fiber material, which are then only comminuted to a greater or lesser degree and mixed with one another in the complicated and expensive loosening-and-mixing device.

Aus der vorstehend erörterten Funktionsweise der Vorrichtung nach der DT-OS 22 03 809 ergibt sich also, daß eine solche Vorrichtung rieht für eine feine Verteilung von Stahlfasern b::v' -fäden im Beton geeignet ist, da si*, keine Vereinzelung dieser Stahlfasern bzw. -fäden ermöglicht Außerdem ist diese Vorrichtung insgesamt sehr kompiliert und störanfällig und umfaßt im übrigen sehr viel mehr Bauteile als die große Trommel.From the above-discussed mode of operation of the device according to DT-OS 22 03 809 it follows that such a device is suitable for a fine distribution of steel fibers b :: v 'threads in concrete, since si *, no separation of these steel fibers In addition, this device is overall very compiled and prone to failure and, moreover, comprises many more components than the large drum.

Es ist auch bekannt, Stahlteilch;n mit einer Betonoder Mörtelmasse zu mischen, wobei diese Teilchen in Kästen zu ihrem Schutz gegen Ko "osion verpackt sind. Jedoch kommt es oftmals dazu, daß sich die Stahlfasern untereinander verfangen bzw. ineinander verwirren, so daß es schwierig wird, sie wirksam in dem Beton oder Mörtel zu verteilen.It is also known to make steel particles with a concrete or To mix mortar mass, these particles are packed in boxes to protect them against Ko "osion. However, it often happens that the steel fibers get caught or tangled in one another, see above that it becomes difficult to effectively distribute them in the concrete or mortar.

Diese ungleichmäßige Verteil un;> von Stahlfasern im Beton macht es unmöglich, die erwünschten, verbesserten Eigenschaften des mit Siihlfasern bewehrten Betons, d. h. die erwünschten Dehnungs- bzw. Biegefestigkeits- und Stoß- bzw. Schlagfest igkeitseigenschaften des Betons zu erzielen, und abgesehen von der Verfügbarkeit anderer Vorrichtungen für Stahlfasern, ist eine gleichmäßige und gleichförmige Vereinzelung derselben mit solchen Vorrichtungen schwierig zu erreichen. Daher werden die Stahllasern z. B. von Hand vereinzelt und dann in den Betonmischer eingegeben, wodurch sich eine schlechte Verubeitbarkeit und eine sehr geringe Leistung ergeben, c<ler aber die Stahlfasern werden über Vibrationssiutc dem Betonmischer zugeführt(FR-PS2194 151).This uneven distribution of steel fibers in the Concrete makes it impossible to achieve the desired, improved properties of what is reinforced with Siihl fibers Concrete, d. H. the desired elongation or flexural strength and to achieve impact resistance properties of the concrete, and apart from that Availability of other devices for steel fibers is an even and uniform separation same difficult to achieve with such devices. Therefore, the steel lasers z. B. by hand occasionally and then fed into the concrete mixer, which results in poor workability and a result in very low power, but the steel fibers are vibrated by the concrete mixer supplied (FR-PS2194 151).

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vereinzelungsvorrichtung so ausijbilden, daß sie eine gleichmäßige und gleichförm gs Vereinzelung von Stahlfasern bzw. -fäden ermöglichtIn contrast, it is the object of the invention to train a separating device so that it has a enables uniform and uniform separation of steel fibers or threads

Diese Aufgabe wird erfind ungsgemäß dadurchThis object is made according to the invention

gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Bewegen dercharacterized in that the device for moving the

Trommel ein Hebelmechanismiis ist, der der Trommel eine hin und her gehende Bewe|fifig mit vorbestimmter Amplitude erteilt.The drum is a lever mechanism that gives the drum a reciprocating motion at a predetermined rate Amplitude granted.

Hierdurch wird die Aufgabe gelöst, weil die miteinander verfilzten Stahlfas:rn bzw. Stahlfäden abwechselnd in der einen und cam in der entgegengcsetzten Richtung aus der Stahlfs.ser- bzw. Stahlfädenmasse »herausgekämmt« werd;n. Bei Drehen der Trommel in eine Richtung verstopft binnen kurzem die untere öffnung des Trichters, wenn in den TrichterThis solves the problem because the steel fibers or steel threads that are felted with one another alternately in one and cam in the opposite one Direction from the steel wire or steel thread mass Being "combed out"; n. When the drum is turned in one direction, it clogs within a short time Lower opening of the funnel when in the funnel

teilweise verfilzte Stahlfasern eingebracht würden. Dies kann vorteilhafterweise durch Drehen der Trommel mit alternierendem Drehsinn vermieden werden. Gemäß der vorliegenden Eifindung ist es daher möglich, eine große Menge an Stahlfasem F automatisch und wirksam zu vereinzeln. Darüber hinaus ist die Vereinzelungsvorrichtung nach der Erfindung relativ einfach aufgebaut und unter niedrigen Kosten herzustellen. partially matted steel fibers would be introduced. This can advantageously be avoided by rotating the drum in an alternating direction of rotation. According to the present invention, therefore, it is possible to automatically and effectively separate a large amount of steel fiber F. In addition, the separating device according to the invention is of relatively simple construction and can be manufactured at low cost.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß ist die Vereinzelungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelmechanismus einen Hebel aufweist, der an der Welle befestigt ist, sowie einen Gelenkhebel, der an seinem einen Ende mit dem Hebel und an seinem entgegengesetzten Ende mit einer Exzenterscheibe verbunden ist, die von einem Motor über ein Untersetzungsgetriebe antreibbar istAccording to a further feature of the invention, the separating device is characterized in that the lever mechanism has a lever attached to the Shaft is attached, as well as a link lever, which at one end with the lever and at his opposite end is connected to an eccentric disc, which is driven by a motor via a Reduction gear is drivable

Diese Ausbildung der Vorrichtung bringt den Vorteil mit sich, daß die Hin- und Herbewegung der Trommel mittels eines, nur aus wenigen Teilen bestehenden Gestänges, einer Exzenterscheibe und einim Motor mit einem Untersetzungsgetriebe auf sehr einfache Art und Weise erfolgtThis design of the device has the advantage that the reciprocating motion of the drum by means of a linkage consisting of only a few parts, an eccentric disc and a motor a reduction gear takes place in a very simple manner

Einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß ist die Vereinzelungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Reihen von Vorsprüngen auf der Trommel relativ zueinander längs der mittigen Achse verschoben sind. Dies hat den Vorteil, daß die Vorsprünge auch sehr kurze Fäden ergreifen und gleichmäßig necheln bzw. kämmen.According to a further feature of the invention, the separating device is characterized in that adjacent rows of protrusions on the drum displaced relative to one another along the central axis are. This has the advantage that the projections take hold of even very short threads and snake or snail evenly. comb.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß ist die Vereinzelungs-Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge so vorgesehen sind, daß Vorsprünge benachbarter Reihen jeweils in gemeinsamen Quer ebenen liegen.According to a further feature of the invention, the separating device is characterized in that that the projections are provided so that projections of adjacent rows are in common Lie across planes.

Dies hat den Vorteil, daß auch sehr lange und auch dickere Fäden ebenfalls äußerst gleichmäßig vereinzelt werden können.This has the advantage that even very long and thick threads are also separated extremely evenly can be.

Einern weiteren Merkmal der Erfindung gemäß ist die Vereinzelungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude a der Trommel der GleichungAccording to a further feature of the invention, the separating device is characterized in that the amplitude a of the drum of the equation

a = (1 bis 3)pa = (1 to 3) p

genügt, worin ρ der Abstand zwischen benachbarten Reihen von Vorsprüngen istsuffices, where ρ is the distance between adjacent rows of protrusions

Vorteilhafterweise ist die Amplitude innerhalb dieses Bereichs zu wählen, da sich hierbei die gleichmäßigste Vereinzelung ergibt.The amplitude should advantageously be selected within this range, since this is the most uniform Isolation results.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß ist die Vereinzelungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Hin- und Herbewegung der Trommel von 1,0 bis 10,0 Hz betragt, da die ausgestoßene Menge an Fäden von der Frequenz der Hin- und Herbewegung abhängt. Vorteilhafterweise gibt Patentanspruch 6 den Bereich an, innerhalb dessen die Frequenz bei gleichmäßiger Vereinzelung variiert werden kann.According to a further feature of the invention, the separating device is characterized in that the frequency of reciprocation of the drum is from 1.0 to 10.0 Hz as the amount discharged of threads depends on the frequency of the reciprocating movement. Advantageously, there is claim 6 Range within which the frequency can be varied with uniform separation.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger, in den F i g. 1 bis 4 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below with reference to some of the FIGS. 1 to 4 of the drawing shown in principle, particularly preferred embodiments explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vereinzelungsvorrichtung gemäß der Erfindung,1 shows a side view of a separating device according to the invention,

F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die Seiter.platten entfernt sind,F i g. 2 shows an end view of the device according to FIG. 1, with the side plates removed,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der in üer Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 verwendeten Trommel undFig. 3 is a perspective view of the in uer Apparatus according to FIGS. 1 and 2 used drum and

F i g. 4 eine alternative Ausführungsform der Trommel der F i g. 3.F i g. Figure 4 shows an alternative embodiment of the drum the F i g. 3.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Trichter f dargestellt, der Stahlfasem F enthält Eine Trommel 2, die eine mittige Welle 3 aufweist ist unterhalb des Trichters 1 montiert, so daß sie sich bis in den Bodenteil des Trichters 1 hinein drehen kann. Die Welle 3 ist so montiert, daß sie sich frei drehen kann, und sie wird von Lagern 3a bzw. 36 gehalten, die auf einem Rahmen befestigt sind, der Trägerstreben 13a, 13b besitzt die auf Auflagern 12 abgestützt sind. Längs des gesamten Umfangs der Trommel 2 sind sich radial erstreckende, nadelartige Vorsprünge 4 im Abstand voneinander angeordnet und zwar sind sie in Reihen vorgesehen, die parallel zur Drehachse der Trommel 2 verlaufen, wie insbesondere aus den beiden Fig.3 und 4 ersichtlich ist Bei der Trommel 2 nach Fig.3 sind die Vorsprünge 4 einer Reihe axial relativ zu einer benachbarten Reihe verschoben, und zwar beträgt die Verschiebung i;n dargestellten Ausführungsbeispk-.. etwa die Hälfte des Abstandes zwischen den Vorsprünge:. 4 (siehe beispielsweise auch Fig. 1, in der diese Versetzung deutlich erkennbar ist). Bei der Trommel 2 nach F i g. 4 befinden sich die Vorsprünge 4 aller jeweiligen Reihen in Qut:fluchtung (d.h. daß die einander entsprechenden Vorsprünge 4 benachbarter Reihen auf gleichen Umfangskreisen angeordnet sind). Ein Ende eines Hebels 5 (siehe F i g. 1 und 2) ist ?.n dem einen Ende der Welle 3 befestigt während das andere Ende des Hebels 5 an einem Ende eines Gelenkhebels 6 angebracht ist, wobei das andere Ende des Gelenkhebels 6 mit einer Exzenterscheibe 7 verbunden ist, die so angebracht ist, daß sie sich um ihre Mittelachse drehen kann. Der Gelenkhebel 6 ist exzentrisch an der Exzenterscheibe 7 angebracht, die ihrerseits gedreht wird, im vorliegenden Falle mittels eines Motors 9 über eine Welle 9a und über ein Untersetzungsgetriebe 8. Eine zylindrische Abdekkung 10 umschließt die Trommel 2 und wird »nittels der Streben 14 gehalten, die auf den Auflagern 12 montiert sind; weiterhin ist ein Entladeauslaß 11 im Bodenteil der Abdeckung 10 vorgesehen. Der Trichter 1 sitzt innerhalb einer oberen öffnung der Abdeckung 10, während der Entladeauslaß U innerhalb einer unteren öffnung der Abdeckung 10 sitzt. Außerdem sind die Seiten der Trommel 2 mit Seitenplatten 15 abgeschlossen. In the F i g. 1 and 2, a funnel f is shown, the steel fibers F contains a drum 2, which is a central Shaft 3 is mounted below the funnel 1 so that it extends into the bottom part of the funnel 1 can turn. The shaft 3 is mounted so that it can rotate freely and it is supported by bearings 3a and 36, respectively held, which are fastened on a frame, the support struts 13a, 13b has on supports 12 are supported. Along the entire circumference of the drum 2 are radially extending, needle-like Projections 4 arranged at a distance from one another and that they are provided in rows parallel to the The axis of rotation of the drum 2 run, as can be seen in particular from the two FIGS Drum 2 according to Figure 3, the projections 4 are a Row axially displaced relative to an adjacent row, namely the displacement is i; n Exemplary embodiment shown .. about half the distance between the projections. 4 (see for example also Fig. 1, in which this offset can be clearly seen). In the case of the drum 2 according to FIG. 4 are located the projections 4 of all respective rows are in Qut: alignment (i.e. that the corresponding Projections 4 of adjacent rows are arranged on the same circumferential circles). One end of one Lever 5 (see Figs. 1 and 2) is attached to one end of shaft 3 while the other end of the lever 5 is attached to one end of an articulated lever 6, the other end of the articulated lever 6 with a Eccentric 7 is connected, which is mounted so that it can rotate about its central axis. Of the Articulated lever 6 is eccentrically attached to the eccentric disk 7, which in turn is rotated, in the present case Trap by means of a motor 9 through a shaft 9a and through a reduction gear 8. A cylindrical cover 10 encloses the drum 2 and is held by means of the struts 14 which are mounted on the supports 12 are; Furthermore, a discharge outlet 11 is in the bottom part of the Cover 10 is provided. The funnel 1 sits within an upper opening of the cover 10, while the discharge outlet U is located within a lower opening of the cover 10. Besides, they are Sides of the drum 2 closed with side plates 15.

Wenn im Betrieb die Stahlfasem Fin den Trichter 1 eingebracht sind, dann fallen diese Stahlfasem Fauf den oberen Teil der Trommel 2. Die Ex;:enterscheibe 7 wird, beispielsweise in der Richtung des Pfeils in Fig. 2, mit einer geeigneten Drehzahl mittels des Motors 9 über das Untersetzungsgetriebe 8 gedreht, wodurch die T.wnmel 2 um ihre Mittelachse in der Richtung des Doppelpfeils in den F i g. 1 und 2 mittels des Hebels 5 und des Geleiikhebels 6 hin- und herbewegt wird. Infolgedessen wirken die nadelartigen Vorsprünge 4 kämmend bzw. hechelnd und entwirren die Stahlfasem F, so daß letztere nach ihrer Entwirrung vereinzelt werden und nach abwärts fallen, und zwar durch den Spalt, der zwischen der Abdeckung 10 und der Trommel 2 vorgesehen ist, und von hier aus dem Ertladeauslaß 11 heraus.If the steel fibers Fin are introduced into the funnel 1 during operation, then these steel fibers F fall upper part of the drum 2. The Ex;: enterscheibe 7 is, for example in the direction of the arrow in Fig. 2, with a suitable speed by means of the motor 9 rotated via the reduction gear 8, whereby the T.wnmel 2 about its central axis in the direction of the double arrow in FIGS. 1 and 2 using lever 5 and the gel lever 6 is moved back and forth. As a result, the needle-like protrusions 4 function combing or panting and untangling the steel fibers F so that the latter is isolated after being untangled and fall downwards through the gap between the cover 10 and the drum 2 is provided, and from here the discharge outlet 11 out.

Beispielsweise können Stahlfaiern F von einem Querschnitt vor 0,25 mm χ 0,55 mm und einer Länge von 25 mm wirksam vereinzelt werden, wozu Vorsprünge 4 von einem Durchmesser von 4 bis b mm und einer Länge von 20 bis 30 mm verwende! werden, die auf der Trommel 2 gemäß Fig. 3 angeordnet sind, wobei einFor example, steel fibers F with a cross section of 0.25 mm 0.55 mm and a length of 25 mm can be effectively separated, for which purpose projections 4 with a diameter of 4 to b mm and a length of 20 to 30 mm are used! are arranged on the drum 2 according to FIG. 3, wherein a

Abstand oder Zwischenraum zwischen den Vorsprüngen 4 von 50 bis 60 mm und ein Spalt von ungefähr 5 mm zwischen den Vorsprängen und der Abdeckung 10 vorgesehen sind.Distance or space between the projections 4 of 50 to 60 mm and a gap of about 5 mm between the protrusions and the cover 10 are provided.

Die Amplitude a (siehe F i g. 2) der Trommel 2, die sich aufgrund der Hin- und Herbewegung mittels des Hebelmechanismus ergibt, steht zu dem Abstand ρ der Vorsprtinge vorzugsweise in einer solchen Beziehung, diß sich die Gleichung a = (I bis 3)p ergibt, und es wird eine Trommelfrequenz von 1,0 bis 10 Hz bevorzugt. Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß die Zahl an vereinzelten Stahlfasern F pro Zeiteinheit durch die Frequenz der Trommel 2 eingestellt werden kann. Es ist nicht notwendig, daß nadelartige Vorsprtinge 4 auf dem gesamten Umfang der Trommel 2 vorgesehen sind, infolgedessen ist es möglich, diese Vorsprünge 4 auf dem unteren halben Teil der Trommel 2 wegzulassen.The amplitude a (see FIG. 2) of the drum 2, which results from the to and fro movement by means of the lever mechanism, is preferably related to the spacing ρ of the projections in such a way that the equation a = (I to 3) gives p and a drum frequency of 1.0 to 10 Hz is preferred. It should also be pointed out that the number of individual steel fibers F per unit of time can be adjusted by the frequency of the drum 2. It is not necessary that needle-like protrusions 4 are provided on the entire circumference of the drum 2, as a result, it is possible to omit these protrusions 4 on the lower half part of the drum 2.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Separation device for steel lasers for the production of fiber-reinforced Betoa with a Drum, which is a plurality of spaced-apart, needle-like projections ij.Aveist, the extend radially outward from at least the upper half of the circumference of the drum and into Rows are arranged which are spaced from each other parallel to the central axis of the Run drum, and with a funnel for feeding the steel fibers to the upper peripheral area the drum and an outlet below the drum for discharging the steel fibers and one Device for moving the drum around its central shaft, characterized in that that the device for moving the tromaiel (2) is a lifting mechanism (4-9) that of the drum (2) a reciprocating motion with a predetermined amplitude distributed

2. Separating device according to claim 1, characterized in that the Hebe.mechanismus has a lever (5) which is attached to the shaft (3), and an articulated lever (6) which is attached to one end with the lever (5) and at its opposite end with an Exzer.terscheibe (7) connected by a motor (')) via a Reduction gear (8) can be driven.

3. Isolation device according to claim 1 or 2, characterized in that adjacent Rows of protrusions (= «) on the drum (2) relative to one another along the central axis (3) are shifted.

4. Separating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Projections (4) are provided so that projections (4) of adjacent rows are in common Transverse planes lie.

5. Isolation device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Amplitude a of the drum (2) of the equation