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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren od. dgl. aus Asbestzement
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den Spalt zwischen einem Dorn und einer Druckwalze einführt. Wenn das Band in Berührung mit dem
Dorn gelangt, wird die Materialschicht auf den Dorn übertragen. In Verfolgung dieses Vorganges wird eine in der Dicke zunehmende Schicht auf dem Dorn gebildet ; wenn die gewünschte Dicke erreicht ist, wird die ganze Vorrichtung stillgesetzt, um den beschichteten Dorn zu entfernen und durch einen andern zu ersetzen.
Es können auch mehrere Siebtrommel zur Anwendung gelangen. In diesem Falle rotieren alle Siebe mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bei der Herstellung von Rohren aus Asbestzement allgemein im Gebrauch. Sie können zur Herstellung von Rohren auch aus andern faserigen Materialien verwendet werden. Ist das Material Asbestzement, rotieren die Siebtrommel in einem Trog, der eine Asbestfasern enthaltende Aufschlämmung enthält, während das endlose Band üblicherweise aus Filz besteht. Die Siebtrommel werden von dem endlosen Band durch Reibung angetrieben.
Da das Verfahren nicht fortlaufend arbeitet, besitzt es zahlreiche Nachteile. Das Anhalten der im Trog rotierenden Siebtrommel beeinträchtigt die Homogenität der wässerigen Masse in dem Trog. Dieser Nachteil wirkt sich in der Gleichförmigkeit der von dem endlosen Band aufgenommenen Schichten und demgemäss in der Festigkeit des Rohres aus. Von grosser Bedeutung für die Aufrechterhaltung einer gleichmässigen Schicht auf der Siebtrommel ist die Aufrechterhaltung einer unveränderlichenHöhe der wässerigen Masse in dem Trog, so dass das ständige Anhalten und Anfahren der Maschine eine gleichzeitige Überwachung der Zufuhr der wässerigen Masse zum Trog erfordert. Wenn die Zufuhr unterbrochen wird, neigen die verteilten Feststoffe zum Absetzen, wodurch die Gleichförmigkeit des Arbeitsprozesses gestört wird.
Während des Stillsetzens der Vorrichtung sammelt sich auf der Maschenoberfläche des ruhenden Siebzylinders ein unerwünschter Schaum an, welcher durch Rotieren des Zylinders in einem Sprühregen reinen Wassers abgewaschen werden muss. Dies verursacht aber dann wieder Risse oder Schwankungen in der Dicke der Faserschicht, so dass die Menge des von dem Band aufgenommenen Materials von der Anzahl der Umdrehungen der Siebtrommel während des Waschens abhängt. Dies führt in beiden Fällen zu einer verminderten Produktion und zu einer verminderten Stärke des nächsten Rohres. Auch ist die Lebensdauer der üblichen Filzbänder infolge ihrer jeweils aussetzenden Bewegung beträchtlich vermindert ; ausserdem erfordert das Anfahren und Anhalten mehr Kraftaufwand als eine fortdauernde Arbeitsweise.
Im Hinblick auf alle diese Nachteile wurden zahlreiche Vorschläge für einen fortlaufenden Betrieb einer solchen Vorrichtung gemacht, die aber entweder eine Verdoppelung der das Rohr formenden Einheit oder die Bereitstellung eines Mechanismus nach sich gezogen haben, mit dessen Hilfe ein neuer Dorn in Stellung gebracht wird, wenn der beschichtete Dorn entfernt wird, was aber dann wieder zu neuen Nachteilen geführt hat. Ein solcher besteht darin, dass der zusätzlich erforderliche Mechanismus verhältnismässig kompliziert und teuer ist ; ein anderer Nachteil ist dadurch gegeben, dass dieser schwierig zu bedienen ist.
Erfindungsgemäss bewegt sich das endlose Band ununterbrochen in Berührung mit der Siebtrommel
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bzw. den Siebtrommel, wobei die Druckwalze angehalten wird, während der Dorn ausgewechselt wird, so dass die Siebtrommel niemals stillstehen. Um dies zu ermöglichen, wird in dem endlosen, von der
Druckwalze zur Siebtrommel bzw. zur ersten Siebtrommel von mehreren Trommeln wandernden Band eine Schlaufe gebildet, die während des Zeitraumes, in dem die Druckwalze angehalten wird, in ihrer
Länge gekürzt wird. Diese Schlaufe wird neu gebildet, während die Druckwalze während der Herstellung des nächsten Rohres wieder rotiert.
Vorzugsweise wird die Umlaufgeschwindigkeit der Siebtrommel im wesentlichen konstant gehalten, weil dies die gleichförmigste Aufnahme des Materials gewährleistet. Es ist dann notwendig, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Druckwalze grösser ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommeln während des Zeitraumes, in dem der Dorn beschichtet wird, damit die Länge des Bandes zwischen der Druckwalze und der Siebtrommel grösser wird und so die Schlaufe neu gebildet werden kann. Es ist jedoch möglich, die Geschwindigkeit der Siebtrommel zur Neubildung der Schlaufe zu verändern und damit die Geschwindigkeit der Druckwalze und des Bandes bis zu der Stelle der Übertragung des Materiales auf den Dorn im wesentlichen konstant aufrechtzuerhalten.
Ausserdem kann die Umfangsgeschwindigkeit sowohl der Druckwalze als auch der Siebtrommel verändert werden, um die Schlaufe neu zu bilden.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sind zwei schlaufenbildende Rollen vorgesehen, über die das endlose Band hinweggeführt wird ; eine an jeder Seite derSiebtrommel oder der Siebtrommelgruppe. Sie sind so angeordnet, dass sie sich als Ganzes und gleichzeitig verstellen, um damit die Bahn des zwischen ihnen gelegenen Abschnittes des Bandes zu ändern. Um wenigstens eine der schlaufenbildenden Walzen entsprechend zu verstellen, sind besondere Mittel vorgesehen. Wenn nur eine der Walzen als Ganzes verstellt wird, kann die andere Walze in der Schlaufe des endlosen Bandes geführt werden. Die Verstellung dieser Walze erfolgt bei Verkürzung der Schlaufe durch die Bewegung der ersterwähnten Walze. Sie dient gleichzeitig dazu, die Schlaufe zu verlängern, wenn die ersterwähnte Walze entgegengesetzt verstellt wird.
Wenn beide Walzen gegeneinander bewegt werden, können sie in Lagern angeordnet sein, die mechanisch miteinander verbunden sind ; entweder paarweise durchStangen od. dgl. oder in einem üblichen Rahmen für sämtliche vier Lager, wobei die Verstellbarkeit mittels der Stangen oder des Rahmens bewirkt werden kann.
Es ist besonders vorteilhaft, dass die Verstellbewegung der die Schlaufe bildenden Walzen in Richtung der Schlaufenbildung allmähliche, zw. während der ganzen Zeitdauer vor sich geht, die zur Beschichtung des Dornes erforderlich ist. Je länger diese Bewegung dauert, desto geringer ist der Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten der Druckwalze und der Siebtrommel. Da die zum Wechseln des Dornes erforderliche Zeit üblicherweise geringer ist als jene zu dessen Beschichtung, muss während dieser Zeit die Verstellbewegung der Walzen schneller vor sich gehen. Diese Bewegung soll während der ganzen zum Wechsel des Dornes erforderlichen Zeit anhalten.
Zwei Vorrichtungen gemäss der Erfindung werden beispielsweise mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 eine schematische Ansicht der einen Vorrichtung, Fig. 2 einen Aufriss (teilweise schematisch) eines Teiles dieser Vorrichtung, Fig. 3 einen Grundriss dieses Teiles der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV/IV in Fig. 2, Fig. 5 einen Aufriss entsprechend Fig. 2 eines Teiles der andern Vorrichtung und Fig. 6 einen Grundriss dieses Teiles der Fig. 5 darstellen.
In der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung bewegt sich ein endloses Filzband 1 über eine rotierende Siebtrommel 2, die in einem Trog 3 arbeitet ; das Band wird durch den Spalt zwischen der Siebtrommel 2 und einer Quetschwalze 4 hindurchgeführt. Der Trog 3 enthält eine wässerige Aufschlämmung von Asbest und Zement, von der eine Schicht durch das Sieb aufgenommen und auf die Oberfläche des Filzbandes 1 übertragen wird. Das diese Schicht tragende Filzband bewegt sich um eine Walze 5 und über die Oberseite eines Saugbehälters 6, der dazu dient, einen Teil des Wassers aus der von dem Filzband getragenen Schicht abzuziehen. Das Filzband tritt dann durch den Spalt zwischen der Dornwalze 7 und der Druckwalze 8 hindurch. Hier wird die Materialschicht in bekannter Weise von dem Filzband auf den Dorn überführt.
Während das Material in aufeinanderfolgenden Schichten auf den Dorn übertragen wird, wird es durch die mittels eines kontinuierlichen Bandes 11 angetriebenen Walzen 9 und 10 zusammengepresst.
Das Filzband 1 wandert dann über die Walzen 12,13 und 14 und bewegt sich dabei über die Oberseite des Saugkastens 15, während es von der Walze 13 zur Walze 14 gelangt. Von der Walze 14 wird das Filzband 1 über die Walze 16 zu einem Quetschwalzenpaar 17 geführt, auf welchem Weg es durch einen Schläger 18 abgeklopft wird. Der Hauptantrieb des Filzbandes erfolgt durch die Druckwalze 8, die von einem Motor 23 mit veränderlicher Geschwindigkeit über eine Kette 24 angetrieben wird. Der Antrieb ier Siebtrommel 2 erfolgt durch Reibung mit dem Filzband.
Das soweit beschriebene Arbeiten ist kennzeichnend für die bekannte Herstellung von Asbestzement-
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rohren, wobei sich das Filzband von den Quetschrollen 17 zur Siebtrommel 2 bewegt. Gemäss der Er- findung gelangt das Filzband nun zu einer Walze 19, u. zw. über eine Walze 20 und von der Walze 19 zu einer Walze 21, die frei auf und ab bewegt werden kann, um den Abschnitt des Filzbandes zwischen der Walze 19 und einer Walze 22, von der das Filzband sich zu dem Sieb 2 bewegt, zu verlängern oder zu verkürzen. Erfindungsgemäss ist die übliche Vorrichtung auch insofern abgeändert, als sich die Walze
5 als Ganzes in Richtung auf die Siebtrommel 2 mit Hilfe eines zusätzlich umsteuerbaren und regelbaren
Motors 25 zu und von ihr weg bewegen kann.
Dieser Motor ist so eingestellt, dass er nach Empfang eines
Startsignales mit einer vorher bestimmten Geschwindigkeit für eine vorherbestimmte Zeitdauer in jeder
Richtung umläuft.
Die Fig. 2 - 4 zeigen im einzelnen die Teile der erfindungsgemässen Vorrichtung. Diese beinhaltet einen Rahmen 26, der ein Lager 27 für die Walze 19 trägt. An einer Seite der Rahmen 26 sind Konsolen
28 und 29 angeordnet, welche eine Schraubenspindel 30 führen, auf der eine mit einem Gewinde ver- sehene Konsole 31 geführt ist. Diese Konsole 31 trägt ein Lager 32 für die Walze 20. Das Verdrehen eines
Handrades 61 auf einer Spindel 59, welche mit der Schraubenspindel 30 in Getriebeverbindung steht, er- möglicht es, die Konsole 31 und damit die Walze 20 zu heben und zu senken.
Die Walze 21 ist im Lager 33 geführt, die in Führungsschlitzen 34 in einem lotrechten Gestell 35 frei gleiten kann. Auf diese Weise wird. das Gewicht der Walze 21 und ihres Lagers durch die zwischen der Walze 19 und der Walze 22 liegende Schlaufe des Filzbandes 1 aufgenommen.
Die Walze 5 ist an jedem Ende in einem Lager 36 angeordnet, das von einem Block 37 getragen ist.
Jeder Block 37 kann auf einer Schiene 38 gleiten, die an jeder Seite der Maschine vorhanden ist. An den
Enden einer jeden Schiene 38 sind Kettenräder 39 und 40 vorhanden, um welche sich eine endlose Kette
41 bewegt. Die beiden Räder 40 sind durch eine Welle 42 miteinander verbunden, die vom Motor 25 über eine Kupplung 69, ein Getriebe 70 und eine Kette 43 angetrieben ist. Beim Umlauf des Motors in einer Richtung kann die Walze 5 von einem Ende der Schienen 38 zu dem andern Ende bewegt werden. Wenn die Räder 39 und 40 eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen gemacht haben, so dass die Walze 5 über eine vorbestimmte Entfernung bewegt wurde, wird die Drehungsrichtung des Motors 25 mittels eines Umkehrschalters 68, der mit dem Ende der Welle 42 in Verbindung steht, umgekehrt. Dieser Schalter wirkt also als Begrenzungsschalter, der den Hub der Walze 5 bestimmt.
Die Druckwalze treibt einen Tachometergenerator 62 an und auch die Siebtrommel 2 ist mit einem eigenen Tachometergenerator 63 verbunden. Der Anlauf des Motors 25 wird durch einen Tachometergenerator 64 gesteuert. Die von den Generatoren 62 und 63 erzeugten Spannungen werden einem mit 65 bezeichneten Steuergerät zugeführt ; der Spannungsunterschied der beiden Generatoren wird vom Steuergerät 65 als Signal dem Tachometergenerator 64 zugeführt. Während der Motor 23 läuft, ist die Spannung des Generators 62 gleich jener des Generators 63, so dass das resultierende Signal demgemäss Null ist.
Dabei steht der Motor 25 still.
Wenn der Druckknopf betätigt wird, um den Motor 23 stillzusetzen, verlangsamt dieser Motor allmählich seine Umlaufgeschwindigkeit. Dies verursacht eine Spannungsdifferenz zwischen den Generatoren 62 und 63, die mit abnehmender Geschwindigkeit des Motors 23 steigt. Diese Spannung wird benützt, um den Motor 25 in die seiner letzten Umdrehungsrichtung entgegengesetzte Richtung in Gang zu setzen, so dass sich der Motor 25 beschleunigt, wenn die Geschwindigkeit des Motors 23 abnimmt. Wenn der Motor 23 seinen Stillstand erreicht hat, läuft der Motor 25 mit voller Geschwindigkeit.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung hat den Zweck, die Umlaufgeschwindigkeit der Siebtrommel während des ganzen Arbeitsvorganges konstant zu halten. Dies bedeutet, dass der tatsächlich mit der Siebtrommel in Berührung stehende Abschnitt des Filzbandes sich immer mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt. Es ist am einfachsten, zuerst den Zeitraum zu betrachten, innerhalb der der Motor 25 mit voller Geschwindigkeit in einer Richtung umläuft und die Druckwalze feststeht, so dass die Walze 5. sich von der Siebtrommel 2 entfernt, so dass die Schlaufe aufgenommen wird. Es ist ersichtlich, dass diese Walze sich von der Siebtrommel mit einer Geschwindigkeit weg bewegen muss, welche die Hälfte der normalen Geschwindigkeit beträgt, bei der das Filzband sich in Berührung mit der Siebtrommel während der Beschichtung des Dornes vorwärts bewegt.
Vorausgesetzt, dass diese Normalgeschwindigkeit 22, 5 m/min beträgt, dann muss sich die Walze 5 mit 11, 25 m/min für den Zeitraum zurückbewegen, während dem die Druckwalze stillsteht. Es ist bekannt, wie lange es dauert, den Dorn zu wechseln ; dies kann z. B. 7 Sekunden dauern. Der Motor 25 wird für eine Gesamtzeit von 7 Sekunden laufen gelassen. Die elektrische Schaltung ist derart eingerichtet, dass, selbst wenn der Anlassknopf für den Motor 23 vor dem Ablauf von 7 Sekunden betätigt wird, der Motor 23 nicht anläuft, bis der Motor 25 zum Stillstand gekommen ist.
Nach dem Wechsel des Dornes wird der Druckknopf betätigt, um den Motor 23 wieder anlaufen zu
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lassen ; sobald der Motor 25 langsamer zu laufen beginnt, wird der Motor 23 in Gang gesetzt.
Die Walze 5 beginnt sich nun von der Siebtrommel 2 zu entfernen und die Schlaufe in dem Filz- band beginnt kürzer zu werden ; die Walze 21 wird angehoben, wenn sich die Schlaufe verkürzt.
Während der Zeit, in der der Dorn beschichtet wird, bewegt sich die Walze 5 mit einer verminderten
Geschwindigkeit gegen die Siebtrommel 2. Der Druckwalze wird also das Filzband mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die grösser ist als 22, 5 m/min. Sie muss tatsächlich mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, die grösser ist als 22, 5 m/min, u. zf. um das zweifache der Verstellgeschwindigkeit der Walze 5. Vorausgesetzt, dass diese letzterwähnte Geschwindigkeit 2, 15 m/min beträgt, muss die Druckwalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 26, 8 m/min angetrieben werden ; mit dieser
Geschwindigkeit wird das Filzband der Schlaufe zugeführt.
Die Zeiträume der Beschleunigung und Verzögerung der Motore stellen ein weiteres Problem dar, das dadurch gelöst wird, dass die Motore 23 und 25 so eingestellt werden, dass genau die gleiche Zeit erforderlich ist, den einen Motor bis zu seiner Maximalgeschwindigkeit zu beschleunigen, während der andere Motor auf Geschwindigkeit Null zu verzögern ist. Es wird daher während des Zeitraumes der Be- schleunigung des einen Motors und der Verzögerung des andern die Geschwindigkeit des Filzbandes tatschlich konstant gehalten. Wird die Laufrichtung des Motors 25 wieder umgekehrt und beginnt die Walze 5 sich wieder gegen die. Siebtrommel 2 zu bewegen, wird in dem Filzband 1 eine Schlaffheit erzeugt, weil die Walze 21 mit ihrem Eigengewicht zur darauffolgenden Neubildung der Schlaufe heruntersinkt.
Diese Neubildung der Schlaufe setzt sich während der ganzen Dauer der Bildung des Rohres bis zudem Zeitpunkt fort, in dem die Arbeitswalze wieder stillgesetzt wird.
Durch Erhöhung der Maximalgeschwindigkeit des Arbeitsmotors im Vergleich zur üblichen Geschwindigkeit ist es möglich, die zur Herstellung eines Rohres erforderliche Zeit zu vermindern. Der Grund hiefür ist der, dass es bei der Herstellung eines Rohres bisher notwendig war, die zum Aufbringen der notwendigen Dicke der Beschichtung des Dornes erforderliche Zeit von z. B. 35 Sekunden mit der Dauer des Wechselns des Dornes von z. B. 7 Sekunden oder etwas weniger, zusammen zu rechnen.
Erfindungsgemäss bewegt sich die gleiche Gesamtlänge des Filzbandes in Berührung mit der Siebtrommel mit der gleichen konstanten Geschwindigkeit während der gesamten Zeitdauer von 35 Sekunden und infolge der Erhöhung der Geschwindigkeit der Druckwalze so, dass die Abgabe des Materiales auf diese Gesamtlänge des Filzbandes in 28 Sekunden statt in 35 Sekunden erfolgt, wodurch die Gesamtzeit für die Herstellung eines Rohres von 35 auf 28 Sekunden vermindert wird, was einen bedeutsamen Zeitgewinn darstellt.
Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Vorrichtung nur in den Mitteln zur Bildung der Schlaufe in dem Filzband. Dort ist eine hintere Walze 66, entsprechend der Walze 5, mit einer Walze 51 mechanisch gekuppelt, so dass beide Walzen gemeinsam vor-oder rückwärts verstellt werden. Die Lager dieser Walzen sind von Blöcken 52 getragen, welche in geradlinigen Führungen 53 gleiten ; an jeder Seite sind je zwei Blöcke vorgesehen, die durch ein Gestänge 54 miteinander verbunden sind. Die die Walzen 66 tragenden Blöcke sind mit Gewinden versehen und sitzen auf Stellspindeln 58, u. zw. je ein Block an jeder Seite der Maschine. Die Stellspindeln sind vom Motor 25 mittels einer Kette 55 und einem Kegelradgetriebe 56 angetrieben.
Eine quer zur Maschine angeordnete Welle 57 verbindet die beiden Kegelradgetriebe.
Die veränderliche Schlaufe in dem Band ist rings um die Walze 51 geführt und in ihrer maximalen Länge durch die strichlierte Linie l'in Fig. 5 dargestellt. Die voll ausgezogenen Linien zeigen die Lage des Bandes, wenn sich die Walzen 66 und 51 in ihrer hintersten Stellung befinden und die Schlaufe völlig eingezogen ist. Der einzige Unterschied in der Arbeitsweise der beiden Maschinen ist darin gelegen, dass in der zuerst beschriebenen Maschine die Walze 21 infolge der Spannung in dem Filzband angehoben wird und unter dem Einfluss ihres Eigengewichtes nach unten absinkt, während in der in Fig. 5 gezeigten Maschine die entsprechende Schlaufen bildende Walze 51 infolge ihrer Verbindung mit der Walze 66 sich zwangsläufig hin und her bewegt.
Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich. Z. B. können eine oder beide die Schlaufe bildenden Walzen anstatt hin-und herbewegt zu werden, schwingend angeordnet sein. In der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann die Walze 21 pneumatisch oder hydraulisch derart gesteuert sein, dass sie, statt sich senkrecht zu verstellen, in einer ändern Richtung bewegt wird. Ferner können
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