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Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung von Rohrschalen,
Isolierrohren od. dgl. aus Mineralwollfasern od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung von Rohrschalen, Isolierrohren od. dgl. aus Mineralwollfasern od. dgl. unter Zusatz von wärmehärtbaren Bindemitteln.
Die Herstellung derartiger Formkörper ist bereits seit längerem bekannt. So gibt es beispielsweise ein Verfahren, bei dem die Fasermasse maschinell oder von Hand in Formen gestopft bzw. von Bahnen gewickelt wird, was neben einem damit verbundenen erheblichen Kostenaufwand sehr zeitraubend und nur für Einzelstücke verwendbar ist. Die lose zusammengepresste Fasermasse wird in einem zweiten Arbeitsgang mit einer Kunstharzlösung getränkt, in einem Gas-oder Heissluftstrom getrocknet, ausgehärtet und hiebei zu einem harten Wollverband verarbeitet.
Einem andern Verfahren zufolge wird die Fasermasse durch einen ringförmigen Kanal gedrückt, wobei das Bindemittel durch die am Umfang eines Hohldornes angeordneten Öffnungen zugeführt wird und anschliessend aushärtet. Infolge der unterschiedlichen Dichte des Materials besteht bei diesem Verfahren die Gefahr, dass das Bindemittel nicht gleichmässig über den gesamten Rohrquerschnitt zwischen die einzelnen Mineralwollfasern gelangt, was wieder eine unterschiedliche Festigkeit und Härte im fertigen Isolierrohr zur Folge hat.
In der Technik ist auch das Herstellen von Zement-, Beton- und Kunststoffrohren im sogenannten Strangpressverfahren bekannt. Die so erzielten Produkte eignen sich jedoch nur bedingt zulsolierzwek- ken, da es mit diesem Verfahren nicht möglich ist, in den Körpern die für die Isolierwirkung nötige Porosität zu erhalten.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die die vorerwähnten Nachteile behebt und mit der es möglich ist, Isolierrohre, Rohrschalen od. dgl. in einem Arbeitsgang mit kontinuierlichem Ablauf und in beliebigen Längen herzustellen, wobei das wärmehärtbare Bindemittel während der Herstellung zugegeben wird.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung gelöst, bei der zwei Hohlzylinder konzentrisch ineinander angeordnet sind, von denen der äussere feststeht und der innere an seiner Stirnseite mit der Nabe eines drehbar gelagerten Zahnrades, Kettenrades od. dgl. verbunden ist, wobei auf seinem Aussenmantel eine mit einem einzigen über weniger als 36 00 gehenden Schneckengang versehene Förderschnecke vorgesehen ist und an der Zuführungsseite der Schnecke ein achsparallel, gegen die Lücke im Schneckengang gerichtetes Mundstück einer am Armkreuz des Zahnrades od. dgl. befestigten und mit der Schnecke synchron umlaufenden Spritzdüse für die Zuführung des Fasergutes angeordnet ist.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Aussendurchmesser der Förschnecke etwa dem Innendurchmesser des äusseren Hohlzylinders entspricht. Durch diese Ausgestaltung ist ein an der ganzen Querschnittsfläche des Isolierrohres gleichmässiger Anpressdruck gewährleistet, der mit Unterstützung durch die Steigung der Schnecke das fertige und inzwischen ausgehärtete Rohr kon-
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tinuierlich aus dem Zwischenraum zwischen dem inneren und äusseren Hohlzylinder ausstösst.
Durch eine gestufte Drehzahl des Zahnkranzes mit dem starr oder auswechselbar auf seinem Armkreuz angeordneten inneren Hohlzylinder und der auf seinem Aussenmantel befindlichen Förderschnecke mit einer jeweils der Rohrwandstärke angepassten Steigung sowie durch Veränderung der Länge des inneren und insbeson- dere des äusseren Hohlzylinders, die durch auftretende Reibungskräfte ein Bremsen des Vorschubes be- wirken, lassen sich Rohrschalen, Isolierrohre od. dgl. von verschiedenen Dichten herstellen. Von Vorteil gegenüber den bekannten, mit grossen Mängeln behafteten Ausführungen ist, dass auch bei schwankender
Zufuhr der Fasermasse stets eine gleichbleibende, gewählte Dichte des Isolierrohres od. dgl. entsteht.
Die Aushärtung des Bindemittels erfolgt nach dem Austritt der Fasermasse aus dem Düsenmund und ist nach dem Anpressen durch die Förderschnecke nahezu abgeschlossen. Als wärmehärtbare Bindemittel finden Phenol-, Harnstoff-, Melamin-, Polyester-u. a. Harze Verwendung.
Vorteilhafterweise ist die Spritzdüse an einem der Arme des Zahnrades od. dgl. radial verstellbar befestigt, wodurch das Herstellen von Isolierrohren mit verschiedenen Aussen- und Innendurchmessern möglich ist, bei denen der Unterschied zwischen dem Aussendurchmesser des inneren Hohlzylinders und dem Innendurchmesser des äusseren Hohlzylinders jeweils der Wandstärke des Isolierrohres entspricht.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass sich der Düsenkanal zur Aus- trittsöffnung der Spritzdüse erweitert. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, beim Spritzen mehr Material in die äussere Randzone des Isolierrohres zu befördern, wodurch Hohlräume sowie unterschiedliche Poro- sität und Dichte, bezogen auf den Querschnitt, vermieden werden. Die Düsen sind sowohl auswechselbar als auch von verschiedener Form und Grösse, je nach Stärke und Durchmesser des Isolierrohres.
Schliesslich besteht ein weiteres vorteilhaftes Merkmal darin, dass die Spritzdüse über ein Drehge- lenk mit einer zur Mischkammer führenden flexiblen rohrförmigen Zuleitung verbunden ist. Hiedurch werden auch die sich beim Verstellen der Spritzdüse im Armkreuz des Zahnrades ergebenden Entfer- nungsunterschiede zwischen dem Austrittsstutzen an der Mischkammer und der Spritzdüsenkupplung über- brückt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Vorrichtung so ausgelegt ist, dass Isolierrohre oder
Rohrschalen jeder beliebigen Länge hergestellt werden können. Aus der nachfolgenden Beschreibung er- geben sich weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Vorrichtung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung in Ansicht und Schnitt.
Die Mineralwollfasern gelangen durch den Aufgabebehälter 1 auf ein mit Stahlfingern 22 be- stückes sogenanntes Kratzband 21 eines Steilförderers 2, der von einem (nicht dargestellten) Mo- tor mit nachgeschaltetem Getriebe 23 über einen Flachriementrieb 24 angetrieben wird. Um ein schnelles Entfernen der Mineralwolle an der oberen Umlenkrolle 25 zu gewährleisten, ist im Innern der durchlöcherten Umlenkrolle 25 ein Luftschlitz 26 angeordnet. Die aus dem Schlitz gepresste
Luft tritt durch Öffnungen im Kratzband 21 zwischen die Stahlfinger 22, hebt die festgehakte
Mineralwolle ab und schleudert sie in eine darunterliegende Mischkammer 3. Hiebei trennen sich die kleineren, meist tropfenförmigen Perlen 31 von der übrigen Mineralwolle und werden durch den Per- lenabfallaustrag 32 abgeführt.
Gleichzeitig mit der Verwirbelung der Mineralwolle in der Mischkammer 3 durch den Pressluft- strom wird durch eine Düse 33 das wärmehärtbare Bindemittel zugegeben. Eine am Boden 34 der
Mischkammer 3 angeordnete Injektordüse 35 befördert mit Hilfe eines Heissluftstrahles 37 die heruntersinkende, mit dem Bindemittel besprühte Fasermasse durch die flexible rohrförmige Zuleitung
4 zur Spritzdüse 5. Das hier verwendete Bindemittel hat die besondere Eigenschaft, hohe Tempera- turen auszuhalten und keine Schäden bei hochlegierten Stählen od. dgl. hervorzurufen. Die Abbindung findet bei Erreichung einer bestimmten Temperatur in sehr kurzer Zeit statt.
An einem Ende ist die Zuleitung 4 über eine drehbare Kupplung 41 mit dem Ausflussstut- zen 36 der Mischkammer 3 verbunden, während das andere Ende mit einem die Spritzdüse 5 tragenden Drehgelenk 42 gekoppelt ist. Die Spritzdüse 5 ist am Armkreuz 61 eines drehbaren
Zahnrades 6 verstellbar befestigt. Der Antrieb des Zahnrades 6 erfolgt über ein Stirnritzel 7 mit vorgeschaltetem Getriebe 8. Auf dem Armkreuz des Zahnrades 6 ist zentrisch der innere Hohlzy- linder 9 befestigt, auf dessen Aussenmantel 91 eine eingängige Förderschnecke 92 angeordnet ist, wobei deren Flankenfläche eine Lücke 93 aufweist. Die Spritzdüse 5 ist jeweils so angeordnet, dass die aus dem Düsenmund 51 austretende Fasermasse 11 durch die Lücke 93 hindurch und so- mit hinter die Förderschnecke 92 gelangt.
Die Erwärmung der Mineralwolle und des Bindemittels geschieht durch Heissluft, die von einem
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Kompressor über einen Rohrschlangenerhitzer zugeführt wird. Hiebei ist der Heissluftstrahl 37 gleichzeitig förderndes Medium.
Der Querschnitt der Austrittsöffnung am Düsenmund 51 der Spritzdüse 5 vergrössert sich in Richtung auf den äusseren Hohlzylinder 10, d. h. bei Verwendung von Öffnungen mit Trapez- oder Dreieckquerschnitt ist jeweils die grössere Seite dem äusseren Hohlzylinder 10 zugekehrt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung von Rohrschalen, Isolierrohren od. dgl. aus Mineral- wollfasernod. dgl. unter Zusatz von wärmehärtbaren Bindemitteln, gekennzeichnet durch zwei konzentrisch ineinander angeordnete Hohlzylinder, von denen der äussere feststeht und der innere an seiner Stirnseite mit der Nabe eines drehbar gelagerten Zahnrades, Kettenrades od. dgl. verbunden ist, wobei auf seinem Aussenmantel eine mit einem einzigen über weniger als 3600 gehenden Schneckengang versehene Förderschnecke vorgesehen ist und an der Zuführungsseite der Schnecke ein achsparallel, gegen die Lücke im Schneckengang gerichtetes Mundstück einer am Armkreuz des Zahnrades od. dgl. befestigten und mit der Schnecke synchron umlaufenden Spritzdüse für die Zuführung des Fasergutes angeordnet ist.