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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Faserstoffmörtel.
Die bisher bekannten Verfahren, bei denen zur Herstellung von Rohren verschiedener Formen Faserstoffe Anwendung finden, welche mit Zement vermischt sind, wie z. B. ein Brei aus Asbest und Zement, weisen zahlreiche Nachteile auf, welche ihre praktische Anwendung begrenzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, welche die schnelle Herstellung von Rohren in den verschiedensten Formen und Abmessungen und besonders die Anfertigung von Muffenrohre ermöglichen, ohne dass die den bisher bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile auftreten, wobei die Herstellung der Rohre mit Hilfe von handlichen, einfachen und billigen Vorrichtungen ausgeführt werden kann.
Die bei der Herstellung von Rohren zur Anwendung gelangenden Mörtel bestehen aus einem wasserhaltigen Brei beliebiger Art, dem ein Bindemittel beigemischt wird, z. B. ein Brei aus Sand, Papiermaché, Kork od. dgl. Dieser Brei wird auf eine umlaufende Aufwickelwalze aufgetragen und nach der Herstellung wird das Rohr gepresst, wobei man es zunächst auf der Walze lässt, von der es dann abgezogen wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel mittels einer Düse zwischen zwei parallel zueinander umlaufende Walzen in aufeinanderfolgenden Schichten verteilt wird, von welchen Walzen die eine als Aufwickelwalze und die andere als Presswalze dient, wobei das Innere der Aufwickelwalze unter Unterdruck steht, um das teilweise Trocknen der schon aufgebrachten Schichten zu bewirken.
Die Erfindung ist ferner gekennzeichnet durch besondere Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der Vorrichtung zur Herstellung von Rohren, Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht der Aufwickelwalze, Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht der Presswalze, Fig. 5 einen Schnitt durch die Pressvorrichtung und die Fig. 6 und 7 das Bett zum Ausziehen des Rohres.
Die Bildung des Rohres erfolgt durch das Aufbringen aufeinanderfolgender Breischichten auf die Walze 1 (Fig. 1). Eine Presswalze 2, die parallel zur Aufwickelwalze umläuft, bewirkt das Auftragen des Breies, indem sie ihn schichtförmig auswalzt ; wobei das überschüssige Wasser der Schicht durch einen im Innern der Aufwickelwalze erzeugten Unterdruck beseitigt wird.
Entsprechend angeordnete Verteilungsorgane, die bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele aus einer Saug-und Druckpumpe bestehen, bewirken die gleichmässige Verteilung der Breischichte.
Die Aufwickelwalze 1 (Fig. 3) besteht aus einem Metallhohlzylinder 4, der auf seiner Oberfläche Rillen 5 aufweist, an deren Grund Bohrungen 6 angebracht sind, die durch die ganze Wandung des Zylinders hindurchgehen. Dieser Zylinder ist mit einem Netz aus Metalldrähten bedeckt, die parallel zur Achse des Zylinders gespannt sind unter Abstützung gegen die äussere Wand des Zylinders das innere Profil des herzustellenden Rohres festlegen.
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Diese Drähte sind mit ihren Enden an den Flanschen 8 und 9 befestigt, von denen der Flansch 8 sich an das Ende 10 des Zylinders 4 anlegt, während der andere Flansch 9 an den Flansch 12 des inneren Zylinders 4 durch Spannschrauben 11 angeschlossen ist. An einem seiner Enden ist der Zylinder 4 mit einem dicht schliessenden Ring 13 und Öffnungen 14 versehen, durch die hindurch man im Innern des Zylinders einen Unterdruck erzeugen kann. Im allgemeinen wird es ausreichend sein, an das Rohr 15 eine Saugpumpe irgendwelcher Art anzuschliessen.
Die Presswalze 2 (Fig. 4) besteht aus mehreren Elementen 16, 17 usw., die drehbar auf der Welle 18 gelagert sind. Die Aussenflächen dieser Elemente sind mit Rillen oder Einkerbungen 19 versehen, die das Anhaften des Breies an der Walze verhüten sollen. Die Zahl der Elemente kann je nach Bedarf und entsprechend dem zu bildenden Rohr verschieden sein.
Die Umfangsgeschwindigkeit jedes der Elemente muss in jedem Augenblick derjenigen des mit ihm in Berührung stehenden Rohres gleich sein. Diese Geschwindigkeit ändert sich während der Herstellung des Rohres infolge seiner zunehmenden Wandstärke.
Aus diesem Grunde läuft die Welle 18, auf welcher die Elemente 16, 17 usw. drehbar gelagert sind, mit einer Winkelgeschwindigkeit um, die etwas grosser ist, als diejenige, welche einer gleichen Umfangsgeschwindigkeit der Presswalze und der-Aufwickelwalze entspricht. Zur Herstellung eines zylindrischen Rohres z. B. genügt ein einziges Element. Es muss bemerkt werden, dass man in der Praxis zwei oder mehrere Presswalzen benutzen kann, die erforderlichenfalls auch als Polierwalzen dienen können.
Die oben beschriebenen Walzen (Aufwickelwalze und Presswalze) sind (Fig. 1 und 2) in Lagern angeordnet, welche in den Rahmen, 30 angebracht sind. Die Lager 21 der Aufwickelwalze 1 stehen fest, während die Lager 22 der Presswalze 2 senkrecht zur Achse in entsprechenden Führungen 23 (Fig. 2) gleiten können. Das Verschieben der Lager 22 der Presswalze 2 erfolgt durch Kolben 24, die sich in Zylindern 25 bewegen, in welche ein Druckmittel eingeleitet wird, so dass der Abstand zwischen der Presswalze und der Aufwickelwalze vergrössert oder verkleinert werden kann.
Die Verteilung des Breies erfolgt in einfachster Weise mit Hilfe einer Pumpe 3, die auf einem in Führungen 27 verschiebbaren Wagen 26 angeordnet ist. Ihr Kolben wird durch die Führung 28 verschoben. Die Rolle 29 bewegt sich längs der Führung 28 und ist auf dem äussersten Ende der Stange 30 des Kolbens angebracht.
Das Saugrohr 31 der Pumpe 3 taucht in ein Becken 32, das an der Längsseite der Vorrichtung vorgesehen ist und den entsprechend zubereiteten Brei enthält, welcher durch ein Rührwerk 33, wie in Fig. 2 angedeutet ist, in Bewegung gehalten wird.
Das Verteilungsrohr 34 dient dazu, den Brei zwischen den beiden Walzen zu verteilen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Führungsstange 28 ist derart geformt, dass die Verteilung des Breies in grösserer Menge dort möglich wird, wo eine grössere Wandstärke des Rohres erforderlich ist. Die Endplatten 35 und 36 verhindern ein Überfliessen des Breies an den Enden der Walzen. Sie weisen Öffnungen 37 auf, die die Verschiebung der Presswalze gegenüber der Aufwickelwalze ermöglichen.
Die Herstellung des Rohres erfolgt auf folgende Weise :
Nachdem der Brei in dem Becken 32 zubereitet wurde, werden die Walzen in Umlauf gesetzt und die Pumpe 26 wird parallel zu der Achse der Walzen an den Führungen 27 entlang bewegt. Die Führungsstange. 28 bewirkt das Arbeiten der Pumpe, welche den Brei in den Raum zwischen den Walzen 1 und 2 und den Endplatten 35 und 36 verteilt. Die Aufwickelwalze wird allmählich mit aufeinanderfolgenden Breischichten bedeckt, welche durch die Presswalze aufgebracht werden, wobei das überschüssige Wasser durch die Schicht hindurch infolge der Saugwirkung des im Innern der Walze durch den dicht schliessenden Ring 13 erzeugten Unterdruckes entfernt wird. Mit dem Anwachsen der Wandstärke des Rohres entfernen sich die Lager der Presswalze allmählich von den Lagern der Aufwickelwalze.
Wenn dieser Vorgang beendet ist und die Breischichte die erforderliche Dicke erreicht hat, schickt man das Druckmittel auf die entgegengesetzte Seite der Kolben 25 und entfernt dadurch die Presswalze von der Aufwickelwalze. Sodann wird die Aufwickelwalze aus ihren Lagern gehoben und in die Pressvorrichtung gebracht, welche dazu dient, das hergestellte Rohr unter Entziehung des noch in ihm vorhandenen Wassers zusammenzupressen.
Diese Pressvorrichtung (Fig. 5) besteht aus Säulen 40, die im Boden befestigt werden und eine Höhe aufweisen, die grösser ist als die doppelte Länge des Rohres. An diesen lotrechten Säulen gleitet eine doppelwandige Glocke 41, die mit Hilfe einer entsprechenden Hebevorrichtung gehoben oder gesenkt werden kann. Die Glocke 41 besteht aus einem Aussenmantel 42 aus Metall, der mit Augen 43 und 44 versehen ist, welche an den lotrechten Säulen 40 entlang gleiten, und einer elastischen Innenwandung 45, die mit ihren Enden zwischen den Flanschen 46 und 47 und den Platten 48 und 49 befestigt ist. Durch das
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Ansohlussrohr 50 kann man zwischen die Wandungen 42 und 45 der Glocke ein Druckmittel einführen.
Die Aufwickelwalze, die das Rohr trägt, wird lotrecht zwischen die Säulen der Vorrichtung gestellt. Dann wird die Glocke 41 in die im unteren Teil der Fig. 4 dargestellte Lage gesenkt. Schickt man nur das Druckmittel zwischen die Wandungen der Glocke, so wird eine Verschiebung der elastischen Innenwand derselben bewirkt, die sich auf die Aussenfläche des Rohres auswirkt und dieses zusammenpresst. Das unter der Wirkung des Druckes austretende Wasser wird durch eine unten an der Walze angebrachte Leitung entfernt. Wenn der Pressvorgang beendet ist, wird der Druck zwischen den Wandungen vermindert und schliesslich ein Unterdruck erzeugt, um die elastische Wand in ihre Ruhestellung zurückzuführen, wobei sie von der Aussenwand des Rohres abgelöst wird, mit der sie zusammenhing. Schliesslich hebt man die Glocke an und gibt so das Rohr frei.
Dann wird das Rohr, das sich noch auf der Aufwickelwalze befindet, auf ein entsprechendes Bett (Fig. 6 und 7) gebracht, auf welchem das Ausziehen des Rohres erfolgt.
Das Bett besteht aus zwei Seitenwandungen 51 und 52, zwischen denen ein Gewebe 53 aus Draht, Stoff, Leinwand oder ein Netz od. dgl. gespannt ist. Auf dieses Bett wird die Aufwickelwalze gelegt (Fig. 7). Eine Haltevorrichtung 55 beliebiger Form ermöglicht es, die Platte 8 des die Aufwickelwalze umgebenden Drahtnetzes festzulegen, während eine weitere Haltevorrichtung 54 sich gegen den Ansatz 12 des Innenzylinders 4 der Aufwickelwalze legt. Mit Hilfe des Kabels 56 und von Haspeln, Seilwinden od. dgl. wird der innere Zylinder 4 herausgezogen. Dann wird die Halteklammer 54 an den Flansch 9 des Drahtnetzes gelegt und die Drähte dieses Netzes werden durch Zug von der Innenwandung des Rohres abgelöst. Schliesslich öffnet man die Haltevorrichtung 55 und entfernt auch das Drahtnetz.
Das fertige Rohr kann dann noch bis zur vollständigen Abbindung auf dem Bett gelassen werden.
Die konstruktiven Einzelheiten der zur Ausführung des Verfahrens erforderlichen Teile sind nur in beispielsweiser Ausführungsform angegeben worden und können in der Praxis durch gleichwertige oder dem Verwendungszweck besser dienende Vorrichtungen ersetzt werden.
So könnte man z. B. das Pressverfahren mit Hilfe der oberwähnten Glocke fortlassen, wenn die Saugwirkung durch den innerhalb der Walze erzeugten Unterdruck stark genug ist.
In der Praxis kann man bei der Herstellung von beliebigen Röhren beispielsweise Mischungen aus Asbestfasern mit Zement, Papiermache oder Mischungen von Kautschuk mit Vulkanisationszusätzen od. dgl. verwenden. Es ist selbstverständlich, dass das Verfahren teilweise abgeändert werden kann, um seine besondere Anwendung zu ermöglichen, z. B. durch die Hinzufügung einer Heizvorrichtung oder durch die Ersetzung des Pressglocke durch eine Vulkansationsvorrichtung, falls es erforderlich sein sollte, ohne aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindung herauszugehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Röhren aus Faserstoffmörtel, bei welchem der zweckmässig dickflüssige Mörtel auf eine umlaufende Walze in Schichten aufgebracht wird, die auf der Walze einem Pressverfahren unterworfen und schliesslich als fertiges Rohr abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Mörtel mittels einer Düse zwischen zwei parallel zueinander umlaufende Walzen in aufeinanderfolgenden Schichten verteilt wird, wobei das Innere der Aufwickelwalze unter Unterdruck steht, um das teilweise Trocknen der schon aufgebrachten Schichten zu bewirken.