<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN BUNDELS STAALDRAADSNIPPERS
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van bundels staaldraadsnippers voor het versterken van bouwelementen. Om hiervoor in aanmerking te komen moeten de snippers een in hoofdzaak langwerpige vorm hebben, met een dikte van 0, 3 tot 1, 5 mm, een lengte-dikte verhouding tussen 40 en 120, en een maximale lengte van 120 mm. Onder "langwerpig" wordt hier bedoeld, dat de snipper niet zodanig geplooid of gekruld is, dat er geen algemene lengterichting onderscheidbaar meer zou zijn waarin de snipper zijn versterkingseffekt uitoefent. Aldus moet de schijnbare lengte van de draadsnipper, d. w. z. de afstand tussen de uiteinden, niet kleiner zijn dan 0, 7 maal de lengte gemeten langs de draadsnipper.
De dikte van de draadsnipper, voor niet-ronde doorsneden, is gelijk aan de diameter van de cirkel die dezelfde transversale doorsnede heeft.
Dergelijke staaldraadsnippers worden gebruikt voor het wapenen van mortel of beton op basis van cement, en worden in het natte mengsel ingemengd, waarna het mengsel gestort wordt en hardt in de gewenste vorm. Wanneer deze staaldraadsnippers zonder verdere maatregel in het mengsel gestort worden dan geeft dit aanleiding tot samenballen der draadsnippers, in plaats van een gelijkmatige verdeling ervan in het mengsel. Daarom worden die staaldraadsnippers ingebracht in de vorm van bundels van dergelijke staaldraadsnippers, die tot een bundel samengehouden worden door middel van een bindmiddel dat zijn bindkracht verliest gedurende het mengen, meer specifiek doordat het bindmiddel geheel of gedeeltelijk oplost in het water van de cementmortel of van het beton. Bij voorkeur bevat een bundel 5 tot 30 staaldraadsnippers.
De bundel moet niet noodzakelijk een ongeveer ronde
<Desc/Clms Page number 2>
doorsnede hebben, maar kan ook een platte bundel zijn van draden die zij aan zij aan elkaar gekleefd zijn.
Het is bekend uit U. S. 4. 284. 667 van dergelijke bundels staaldraadsnippers te vervaardigen door een methode waarbij een aantal draden worden samengebundeld en samengekleefd door aanbrengen van een waterige emulsie of oplossing van een kleefmiddel dat nadien, na drogen, weer in het beton zal kunnen oplossen, waarbij de bundel vervolgens in een droogoven wordt gedroogd, en tenslotte de bundel transversaal in stukken wordt gesneden.
Het is de bedoeling van onderhavige uitvinding, om een alternatief te verschaffen voor deze werkwijze, die in bepaalde omstandigheden voordelen kan opbrengen.
Aan de basis van de uitvinding ligt de bevinding dat het kleefmiddel, hoewel bekend als een stof dat geheel of gedeeltelijk in water oplosbaar moet zijn, daarvoor niet noodzakelijk moet aangebracht worden in de vorm van een oplossing of emulsie in water, maar ook kan aangebracht worden in de vorm van een warme gesmolten vloeistof. Dit kan zelfs toegepast worden voor kleefstoffen die helemaal niet oplosbaar moeten zijn in water, maar die geschikt zijn om te desintegreren door smelten. Dit is interessant in toepassingen waar de staaldraadsnippers moeten ingemengd worden in warme mengsels, zoals warme mengsels bitumineus beton, en waar de bundels desintegreren door de temperatuur van het mengsel.
Bijgevolg, wanneer een smeltbaar kleefmiddel mogelijk is, is het voordelig van het kleefmiddel niet in opgeloste of geëmulgeerde, maar in gesmolten toestand aan te brengen, omdat het kleefmiddel dan niet meer in een droogoven moet gedroogd worden, maar kan hard worden door gewoon snel
<Desc/Clms Page number 3>
afkoelen, vooraleer de draadbundel in stukken gesneden wordt. Hierdoor kan de produktiesnelheid opgedreven worden en ook energie uitgespaard. Bovendien verhindert het gebruik van deze smeltmethode niet van een kleefmiddel te gebruiken dat bovendien nog geheel of gedeeltelijk oplosbaar is in water, zodat in dat geval de dradenbundels zowel verwerkbaar zijn in koude cement-en betonmortel als in warme asfalt en-beton.
Een verder voordeel voor de fabrikage ligt in het feit dat een te smelten kleefmiddel, dus zonder water, veel minder plaats inneemt voor de opslag ervan, en ook onbeperkt in tijd bewaarbaar is.
Bijgevolg is de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door het feit dat het samenkleven gebeurt door middel van een kleefmiddel in gesmolten toestand, en dat dit kleefmiddel nadien door afkoeling tot stollen gebracht wordt.
Door "gesmolten toestand" wordt hier bedoeld dat de stof onder invloed van de temperatuur zijn vaste toestand verloren heeft, niet noodzakelijk bij een bepaald smeltpunt, maar eventueel ook als thermoplastische stof verweekt binnen een bepaald temperatuursgebied boven hetwelk de stof als voldoende vloeibaar wordt aangezien om als kleefmiddel op de draadbundel aangebracht te worden.
Voor stoffen die verschillende moleculen bevatten met verschillende smeltpunten, zoals bv. kunstharsen, gebeurt het verlies aan vastheid door geleidelijk week worden doorheen een weekwordingsgebied, en het volstaat dat de stof voldoende week is om als een kleefstof aangebracht te worden. Voor zulke stoffen wordt het niveau van weekwording bepaald door het verwekingspunt volgens de Ring & Ball test. En voor stoffen met scherp bepaald smeltpunt gebeurt het "week worden" bij het smeltpunt. Dit is wat hier bedoeld wordt door "verwekingspunt".
<Desc/Clms Page number 4>
Wanneer de draadsnipperbundels bedoeld zijn voor gebruik in bitumineus beton, dan zal een kleefstof gekozen worden die geschikt is om te desintegreren door smelten wanneer ingemengd in zulk warm bitumineus beton. Dit betekent dat de kleefstof, onder invloed van de temperatuur, voldoende vastheid verliest om de bundels te laten uiteenvallen tot individuele draadsnippers onder de mengbeweging, waarbij dit verlies aan vastheid veroorzaakt wordt doordat de stof geheel of gedeeltelijk van de vaste naar de gesmolten toestand overgaat.
Als kleefmiddel in gesmolten toestand kan men een bitumen nemen dat, zoals bekend, een mengsel is van koolwaterstoffen die bij kamertemperatuur in harde toestand voorkomen, zoals pek of teer of asfalt of andere residus van steenkoolof petroleumraffinage. Bij voorkeur wordt dezelfde samenstelling genomen als deze die gebruikt wordt bij wegdekverharding, zodat die bij kamertemperatuur voldoende hard is om de vezels samen te houden, en bij de verwerkingstemperatuur voldoende verweekt of vloeibaar is. Verder kan bijvoorbeeld een thermoplastisch polymeer of copolymeer gebruikt worden, liefst in de vorm van een gebruikelijke smeltlijm, die nog harsen, wassen, weekmakers, stabilisatoren en eventuele vulstoffen bevat. Aldus kan een polyester-polyurethaanlijm gebruikt worden, bijvoorbeeld volgens het U. S. octrooi Nr.
2. 801. 648 waar het verwekingspunt kan ingesteld worden door toevoeging van minder of meer di-isocyanaat gedurende de vervaardiging ervan. Ook kan men een EVA-lijm gebruiken (ethyleen-vinylacetaat copolymeer) waar het verwekingspunt kan ingesteld worden door de verhouding ethyleen/vinylacetaat. In geval een in water oplosbare of emulgeerbare smeltlijm nodig is, kan een smeltlijm gekozen worden die gebruikt wordt voor het aanbrengen in warme toestand op papier of
<Desc/Clms Page number 5>
karton, en die dan nadien door bevochtiging weer week kan worden. In de praktijk kan een keuze gemaakt worden tussen de verschillende smeltlijmen die op de markt verkrijgbaar zijn, en die bijvoorbeeld beschreven zijn in het boek van D. L. BATEMAN "Hot Melt Adhesives", Third Edition (Noyes Data Corporation-1978).
Het kleefmiddel kan op verschillende wijzen aangebracht worden. Men kan de bundel draden laten passeren door een bad van het gesmolten kleefmiddel, en dan bij uitgang uit het bad het teveel aan kleefmiddel afstropen vooraleer het te doen koelen, bijvoorbeeld in een 1uchtstraal of in water wanneer het een niet door water week wordend kleefmiddel betreft. Een ander middel, wanneer het aan te brengen kleefmiddel in poedervorm gebruikt wordt, bestaat in het opwarmen van de dradenbundel, die dan door een gefluidiseerd bed van zulk poeder gevoerd wordt. Het poeder smelt dan tegen de bundel, en het kleefmiddel stolt dan weer bij uittrede.
Ook kunnen gebruikelijke applicatoren met spuit- en sleepmond gebruikt worden. Verder is het ook mogelijk om het kleefmiddel op de individuele draden aan te brengen en nadien te bundelen en die draden dan door verwarming en afkoeling aan elkaar te kleven.
Afhankelijk van de omstandigheden waarin de draadbundels moeten bewaard en gebruikt worden, zal een kleefmiddel gebruikt worden met specifiek verwekingspunt, dat zal liggen tussen 500C en 1700C. Indien het verwekingspunt lager ligt dan 50oC, dan verhoogt het risico dat de bundels aan elkaar beginnen te kleven wanneer ze aan zon of warme klimaatsomstandigheden blootgesteld worden. Anderzijds, indien een verwekingspunt boven 1700C gekozen wordt, dan verhoogt het risico dat de draadsnippers niet volledig van
<Desc/Clms Page number 6>
elkaar gescheiden worden in de gebruikelijke warme mengsels in de bouwindustrie. De hierbij bedoelde verwekingspunten zijn deze zoals bepaald in de Ring & Ball test.
Teneinde de draadsnippers gemakkelijk aan elkaar te kleven en van elkaar scheidbaar te maken, verdient het de voorkeur de draden zij aan zij in een platte bundel aan elkaar te kleven. Het is echter ook mogelijk van een ronde bundel te vervaardigen, waar het kleefmiddel niet of onvolledig tot de kern van de bundel doordringt, en vooral als een mouw rond de bundel de draadsnippers samenhoudt. Het samenkleven van de draadsnippers betekent dus niet noodzakelijk dat alle draadsnippers met het kleefmiddel in kontakt gebracht worden, maar dat na stolling de draadsnippers tot een bundel samengehouden worden.
Wanneer de draden toegevoerd worden om zij aan zij tot een platte bundel gegroepeerd te worden in een viak, is het ook voordelig, wanneer draadsnippers met langsgolvingen of vervormingen en/of haken aan de uiteinden moeten verkregen worden, om deze vervormingen aan te brengen vóór het snijden, op de platte bundel draden. Dit gebeurt dan bij voorkeur door de platte bundel longitudinaal te voeren tussen twee draaiende rollen met gegolfde omtrek, of met een ander profiel, waarbij beide omtrekken elkaars tegenbeeld zijn.
Aldus worden vervormingen in de draden aangebracht in een vlak dat de langsrichting van de bundel bevat en dat loodrecht staat op het vlak van de bundel.
Het is duidelijk dat deze werkwijze zeer geschikt is voor een continu proces, waarbij een aantal draden van hun respektievelijke spoelen worden afgewonden, en waar men na afwinden die draden laat samenlopen naar de ingang van een machine, waar ze gebundeld worden. In die machine passeert de
<Desc/Clms Page number 7>
bundel dan eerst een kleefpost, waar het kleefmiddel aangebracht wordt, vervolgens een koelpost waar het kleefmiddel tot koelen gebracht wordt, vervolgens een eventuele vervormingspost, waar de bundel tussen twee draaiende wielen vervormd wordt, en vervolgens een snijpost, waar de bundel in stukken gesneden wordt, en de bundel draadsnippers in een recipiënt opgevangen worden.