CH630554A5 - Process for producing pipes from asbestos cement - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement, bei dem eine wässrige Mischung aus Fasern und einem Bindemittel kontinuierlich einem rotierenden Formkern zugeführt und auf diesen aufgewickelt wird, während ein Druckorgan mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns bewegender Oberfläche mindestens die jeweils oberste Faserlage gegen die darunter befindliche Faserlage drückt.

Es werden so dünne Faserlagen spiralförmig auf den Formkern aufgelegt und sofort verdichtet, indem die jeweils neu aufgelegte Faserlage unter hohem Druck mindestens gegen die unmittelbar unter der neuen Faserlage liegende Faserlage gepresst wird. Gewöhnlich werden jeweils mehrere Faserlagen verdichtet. Die durch den Förderer dem Formkern zugeführte Faserlage weist eine bevorzugte Längsorientierung auf. Diese Längsorientierung bleibt beim Aufwickeln auf den Formkern erhalten, so dass alle Fasern der einzelnen Lagen bogenförmig das Zentrum des fertiggestellten Rohres umschliessen bzw. im wesentlichen parallel zu der Innen-und Aussenfläche des Rohres verlaufen. Ferner bilden die Fasern einer Lage einen Verband, der auf dem Formkern als solcher erhalten bleibt, was durch das Druckorgan gefördert wird, das den Faserverband der jeweils obersten Faserlage verdichtet und gleichsam mit einer stärker verdichteten freien Oberfläche versieht, die für die Fasern der nachfolgend aufgelegten Faserlage undurchdringbar ist. Die Faserlagen werden deshalb - durch das Herstellungsverfahren bedingt -auf dem Formkern zu einzelnen Schichten verdichtet, die als solche auch im fertigen Rohr vorliegen. Derartige Asbestzementrohre zeigen bereits bei geringen Innendrücken trep-penförmige Trennstellen zwischen den einzelnen Schichten, die schnell zu einem Bruch führen. Um derartige Brüche auszuschalten, hat man die Wandstärken derartiger Asbestzementrohre erhöht, was zu einem unrentablen Herstellungsund Materialaufwand führte. Ausserdem zeigte sich, dass bei Druckschwankungen, wie sie bei Frischwasserleitungen nicht auszuschliessen sind, explosionsartig Schalenbrüche auftraten. Das bedeutet, dass ganze Mantelsegmente aus der Rohrwand herausgesprengt wurden, bei denen die Bruchstellen ebenfalls treppenförmig über den Querschnitt verliefen.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Asbestzementrohr zu schaffen, bei dem derartige Schalenbrüche ganz oder mindestens weitgehend ausgeschaltet sind.

Bei dem eingangs näher erläuterten Verfahren wird dieses erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass jede neu aufgelegte Faserlage und mindestens die darunter befindliche genadelt werden.

Durch dieses Verfahren wird der Vorteil erreicht, dass die Fasern nicht mehr ausschliesslich längsorientiert sind, sondern dass einzelne Fasern ganz oder teilweise eine radiale Orientierung aufweisen. Durch die radiale Orientierung wird der Faserverband der einzelnen Lagen bis zu einem gewissen Grade aufgelöst und die Bildung in sich verfestigter Schichten vermieden. Die Lagen sind untereinander verbunden, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn jeweils vier Faserlagen durch im wesentlichen radial gerichtete Fasern miteinander verknüpft sind. Da jeweils drei der vier Lagen an anderer Stelle mit einer fünften Lage verbunden sind usw., ergibt sich über den gesamten Umfang des Rohres eine wechselnde Verknüpfung zwischen zwei, drei, vier oder mehr Lagen. Die Anzahl der jeweils durchstochenen Lagen ist gering zu halten und sollte nicht 10% der gesamten Anzahl der Lagen überschreiten. Ebenso ist die Hauptausrichtung der Fasern in Längs- bzw. Umfangsrichtung weitgehend beizubehalten, was sich beim Nadeln ohne weiteres ergibt, da durch die Nadeln bzw. die Nadelung nur ein geringer Anteil der Fasern radial umgelenkt wird.

Vorteilhafterweise werden die Faserlagen genadelt, bevor das Druckorgan die oberste Faserlage gegen die darunter befindlichen drückt. Der längsorientierte Faserverband wird so aufgelockert, und es werden Faserteile radial in die darunter befindlichen bereits verdichteten Faserlagen gedrückt, bevor die oberste freie Lage durch das Druckorgan verdichtet wird. Beim Verdichten werden die durch die Nadelwalze radial ausgelenkten Fasern bzw. Faserteile noch inniger mit

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den darunter befindlichen Faserlagen verknüpft und die Verknüpfung fixiert.

Zusätzlich oder alternativ können die Faserlagen genadelt werden, nachdem das Druckorgan die oberste Faserlage gegen die darunter befindlichen gedrückt hat. In diesem Fall sind stärkere Nadeln erforderlich, die zweckmässigerweise mit Widerhaken versehen sind, so dass sie Faserteile radial nach aussen ziehen. Diese radial vorspringenden Faserteile verbinden sich unmittelbar mit der vom Förderer neu aufgelegten Faserlage, da sie in die weiche Fasermischung ohne weiteres eindringen können. Wird dann vor dem Druckorgan nochmals genadelt, so erhält jede Faserlage radial nach aussen und radial nach innen gerichtete Faserteile. Schalenbrüche sind bei derartigen Rohren unabhängig von der Grösse und Art der Querschnitte ausgeschlossen. Durch die innige Verbindung der einzelnen Faserlagen innerhalb der Wand des fertigen Rohres besteht die Möglichkeit, relativ dünnwandige Rohre mit höheren Innendrücken zu beaufschlagen, als es bei den bekannten Asbestzementrohren möglich ist. Insbesondere lassen sich Asbestzementrohre von grösseren Durchmessern herstellen, die aufgrund der geringeren erforderlichen Wandstärken schneller und preiswerter herzustellen sind.

Das Nadeln ist an sich zur Herstellung von Filzen und Faservliesen bekannt, doch sind dieses in erster Linie weiche flächige Produkte, die nicht mit Rohren vergleichbar sind, die von hohen Strömungsmitteldrücken beaufschlagt werden und absolut dicht sein müssen.

Ausserdem bezieht sich die Erfindung auf ein aus mehreren Faserlagen aufgebautes Rohr aus Asbestzement hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren, bei dem jeweils mindestens zwei Faserlagen des Rohres durch im wesentlichen radial gerichtete Fasern miteinander verbunden sind. Derartige Rohre zeichnen sich durch die genannten Eigenschaften aus.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement, mit einem rotierenden Formkern, einem Förderer zum kontinuierlichen Zuführen einer wäss-rigen Mischung aus Fasern und einem Bindemittel, und mit einem Druckorgan mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns bewegender Oberfläche, das mindestens die jeweils oberste Faserlage gegen die darunter befindliche drückt, wobei dem Formkern eine Nadelwalze zugeordnet ist, deren Nadeln jeweils in mindestens zwei auf den Formkern gelegte Faserlagen eindringen.

Vorteilhafterweise ist die Nadelwalze zum radialen Verstellen gegenüber dem Formkern mit einer Steuereinrichtung versehen, die den Abstand der Nadelwalze vom Formkern jeweils in Abhängigkeit von der Anzahl der auf dem Formkern befindlichen Faserlagen verstellt, so dass stets eine genau bestimmbare Anzahl von Faserlagen genadelt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch die Vorrichtung und

Fig. 2 ein Segment der Rohrwand.

Die Vorrichtung zur Herstellung eines Asbestzementrohres von kreisförmigem Querschnitt umfasst in bekannter Weise einen Formkern 10, einen Förderer 12 und ein Druckorgan 15. Der Formkern 10 ist um eine Achse 11 drehbar gelagert und hat einen zylindrischen Mantel, dessen Aussen-durchmesser dem Innendurchmesser des herzustellenden Rohres entspricht. Der Förderer 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bandförderer, der ein endloses Band 13 und Umlenkrollen 14 aufweist, von denen nur die Umlenkrolle dargestellt ist, die dem Formkern 10 benachbart ist. Der Abstand der Achsen des Formkerns 10 und der

Umlenkrolle 14 kann in Abhängigkeit von den auf den Formkern 10 aufgelegten Faserlagen verstellbar sein.

Das Druckorgan 15 ist zweckmässigerweise diametral gegenüberliegend von dem Förderer 12 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Druckorgan 15 aus einer Walze 16, die um eine Achse 17 drehbar gelagert ist. Die Achse 17 ist gegenüber der Achse 11 durch ein Stellglied 18 verstellbar, das von einer Steuereinrichtung 19 aus betätigt wird. Die Steuereinrichtung 19 verstellt die Walze 16 gegenüber dem Formkern 10 derart, dass auf die jeweils neu aufgebrachte Faserlage der zur Herstellung von Asbestzementrohren erforderliche Druck aufgebracht wird, der gleichzeitig die Flüssigkeit aus der Fasermischung drückt. Anstelle einer einzigen Walze 16 können auch mehrere Walzen vorgesehen sein, die dem Umfang des Formkerns 10 an-gepasst sind. Über die Walzen kann auch ein endloses Band gelegt sein, das sich ebenfalls dem jeweiligen Umfang des Formkerns bzw. der aufgelegten Faserlagen anpasst und mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit umläuft bzw. angetrieben wird.

Ausserdem ist dem Formkern 10 eine Nadelwalze 20 zugeordnet. Die Nadelwalze 20 ist auf einer Achse 21 gelagert und durch ein Stellglied 22 gegenüber dem Formkern 10 verstellbar gelagert. Das Stellglied 22 wird von einer Steuereinrichtung 23 betätigt. Auf dem Umfang der Nadelwalze 20 sind Nadeln 24 angeordnet, die bei dem dargestellten Aus-führungsbeispiel genau radial ausgerichtet sind.

Durch den Förderer 12 wird dem rotierenden Formkern 10 kontinuierlich eine Faserlage 25 zugeführt, die aus einer wässrigen Mischung aus Asbestfasern und Zement, ggf. mit abdichtenden Zuschlagstoffen, besteht. In der Faserlage 25 sind die Fasern im wesentlichen längsorientiert, so dass sie in der Wand eines fertiggestellten Rohres, von dem ein Mantelsegment in Fig. 2 gezeigt ist, in Umfangsrichtung etwa bogenförmig verlaufen. Auf den Formkern 10 wird die Faserlage 25 spiralförmig aufgewickelt, wobei das Druckorgan 15 mindestens die jeweils oberste Faserlage 25 gegen den Mantel des Formkerns 10 oder die bereits auf diesem befindlichen Faserlagen drückt. Hierdurch erfolgt eine kontinuierliche Verdichtung der Faserlagen 25 zu einer Rohrwand. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 werden in jede neu aufgelegte Faserlage 25 unmittelbar nach dem Auflegen Nadeln 24 gedrückt, die so eingestellt sind, dass sie jeweils vier Lagen 25 durchdringen. Hierbei werden Faserteile der neuen Lage umgelegt und dringen - wie bei 26 in Fig. 2 gezeigt -radial in die darunter befindlichen Lagen 25. Durch die anschliessende Verdichtung mittels des Druckorgans 15 werden die radial orientierten Faserteile 26 stärker in die darunterliegenden Faserlagen 25 gedrückt und teilweise noch einmal umgelegt, so dass eine innige Verknüpfung der einzelnen Faserlagen 25 eintritt.

Zusätzlich oder alternativ kann zwischen dem Druckorgan 15 und der Umlenkrolle 14 eine Nadelwalze 20' vorgesehen sein. Die Nadelwalze 20' lockert örtlich die durch das Druckorgan 15 verdichtete Faserlage auf, so dass eine unregelmässige Oberfläche entsteht, aus der einzelne Faserteile radial nach aussen stehen. Diese Faserteile dringen sofort in die neu aufgelegte Faserlage 25 ein und verbinden sich mit dieser. Diese Verbindung wird durch das Druckorgan 15 stabilisiert. Ist ausser der Nadelwalze 20' die Nadelwalze 20 vorgesehen, so werden Faserteile 26 sowohl radial nach aussen als auch radial nach innen gerichtet.

Die Steuereinrichtung 19 für die Druckwalze 16 weist in bekannter Weise einen Fühler auf, der den jeweils äusseren Umfang des Rohres auf dem Formkern 10 ermittelt. In Abhängigkeit davon wird die Druckwalze 16 gesteuert, um jeweils den gewünschten Verdichtungsdruck aufbringen zu können. Die Steuereinrichtung 23 für die Nadelwalze 20

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kann mit der Steuereinrichtung 19 für das Druckorgan 15 gekoppelt sein, so dass die Nadeln 24 jeweils genau nur vier Lagen 25 durchdringen oder eine grössere oder kleinere einstellbare Anzahl, unabhängig davon, wie viele Faserlagen sich jeweils auf dem Formkern 10 befinden.

Die Nadeln 24 der Nadelwalze 20 können glatt und mit einer Spitze versehen sein. Alternativ können zwei Spitzen vorgesehen sein, so dass jeweils mehrere Fasern oder Faserteile örtlich radial ausgerichtet werden. Es entstehen auf diese Weise grössere Verfestigungspunkte. Die Nadeln 24 können auch einen unregelmässigen Querschnitt aufweisen und mit Widerhaken versehen sein, die einzelne Faserteile radial nach innen drücken und gleichzeitig andere Faserteile nach aussen ziehen. Insbesondere die Nadeln der Nadelwalze 20' weisen derartige Widerhaken auf. ;

Ziemlich glatte Einstiche sind dadurch erstellbar, dass s die Nadeln 24 entsprechend der Drehrichtimg der Nadelwalze 20 geneigt sind, d.h. gemäss Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Nadeln 24 können jedoch auch entgegen der Drehrichtung der Nadelwalze 20 geneigt sein, so dass sie bei der Anordnung gemäss Fig. 1 Faserteile radial nach aussen io reissen, die dann durch die Walze 16 umgelegt werden und so zu einer besonders innigen Verknüpfung zwischen den Faserlagen 25 beitragen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

630 554 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement, bei dem eine wässrige Mischung aus Fasern und einem Bindemittel kontinuierlich einem rotierenden Formkern (10) zugeführt und auf diesen aufgewickelt wird, während ein Druckorgan mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns (10) bewegender Oberfläche mindestens die jeweils oberste Faserlage (25) gegen die darunter befindliche Faserlage (25) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass jede neu aufgelegte Faserlage (25) und mindestens die darunter befindliche genadelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (24) jeweils vier Lagen (25) durchdringen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlagen (25) genadelt werden, bevor das Druckorgan (15) die oberste Faserlage (25) gegen die darunter befindlichen drückt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlagen (25) genadelt werden, nachdem das Druckorgan (15) die oberste Faserlage (25) gegen die darunter befindlichen gedrückt hat.

5. Aus mehreren Faserlagen aufgebautes Rohr aus Asbestzement, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mindestens zwei Faserlagen (25) des Rohres durch im wesentlichen radial gerichtete Fasern bzw. Faserteile (26) miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäss Anspruch 1, mit einem rotierenden Formkern (10),einem Förderer (12) zum kontinuierlichen Zuführen einer wäss-rigen Mischung aus Fasern und einem Bindemittel, und mit einem Druckorgan (15) mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns bewegender Oberfläche, die mindestens die jeweils oberste Faserlage (25) gegen die darunter befindliche drückt, dadurch gekennzeichnet, dass dem Formkern (10) eine Nadelwalze (20) zugeordnet ist, deren Nadeln (24) jeweils in mindestens zwei auf den Formkern (10) gelegte Faserlagen (25) eindringen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelwalze (20) zwischen dem Förderer (12) und dem Druckorgan (15) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelwalze (20') zwischen dem Druckorgan (15) und dem Förderer (12) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelwalze (20,20') zum radialen Verstellen gegenüber dem Formkern (10) mit einer Steuereinrichtung (23) versehen ist, die den Abstand der Nadelwalze (20) vom Formkern (10) jeweils in Abhängigkeit von der Anzahl der auf dem Formkern (10) befindlichen Faserlagen (25) verstellt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) der Nadelwalze (20,20') an die Steuereinrichtung (19) des Druckorgans (15) gekoppelt ist.