DE1027122B

DE1027122B - Verfahren und Einrichtung zur fortlaufenden Herstellung von rohrfoermigen Koerpern aus einer Masse von Glasfasern od. dgl. und. waermehaertbaren Bindemitteln

Info

Publication number: DE1027122B
Application number: DEA19741A
Authority: DE
Inventors: Valentino Wiquel
Original assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Current assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Priority date: 1953-02-23
Filing date: 1954-02-22
Publication date: 1958-03-27
Also published as: FR1095991A

Description

Verfahren und Einrichtung zur fortlaufenden Herstellung von rohrförmigen Körpern aus einer Masse von Glasfasern od. dgl. und wärmehärtbaren Bindemitteln Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur fortlaufenden Herstellung von rohrförmigen Körpern aus einer Masse von Glasfasern od. dgl. und wärmehärtbaren Bindemitteln, die zu halbzylindrischen oder halbprismatischen Schalen od. dgl. zerschnitten werden können, die besonders vorteilhaft als Wärmeisolierungen, z. B. zum Umkleiden von Rohrleitungen, zu verwenden sind.
Derartige Formkörper aus Glasfaser-Bindemittel-Massen werden bisher meistens diskontinuierlich in einzelnen Formen hergestellt, welche Verfahren mit einem großen Zeitaufwand verbunden sind und einen entsprechend hohen Gestehungspreis bedingen. Einfache Körper aus solchen Massen, z. B. Platten oder Blöcke von rechteckigem Querschnitt, werden auch nach kontinuierlichen Verfahren hergestellt, bei denen beispielsweise die mit Bindemittel versetzten Fasermassen zwischen zusammenarbeitenden Förderbändern geformt werden., deren wirksame Trümmer am Eintrittsende einen reichlich bemessenen Abstand zur leichten Einführung der Fasermassen haben, dann aber allmählich in ihrem Abstand abnehmen, um die Faserrnasse zu verdichten und schließlich ein Band von der gewünschten Enddicke zu bilden, das zu Platten oder Blöcken gewünschter Größe zerschnitten werden kann. Bei dieser? diskontinuierlichen und kontinuierlichen Verfahren ist es bekannt, zum Trocknen oder Härten des Bindemittels eine Wärmebehandlung, z. 13. mittels heißer Gasströme, vorzunehmen.
In der Technik ist es auch bekannt, aus Stoffen, wie Zement, Beton oder Kunststoffen, in kontinuierlichen Verfahren (z. B. Strangpreßverfahren) Röhren, od. dgl. herzustellen. Die dabei angewandten Maßnahmen und Mittel sind aber nicht geeignet zur Herstellung von insbesondere Isolierzwecken.dienenden, zylindrischen oder prismatischen bzw. halbzylindrischen oder halbprismatischen Körpern aus Fasermassen, da es mit ihnen nicht möglich ist, in den Körpern die für die Isolierwirkung nötige Porosität zu erhalten.
Demgegenüber bringt die Erfindung ein Verfahren und eine Einrichtung, die es gestatten, mit einfachen Mitteln bei geringem Kostenaufwand halbzylindrische oder ähnlich profilierte Körper aus Glasfasern und wärmehärtbaren Bindemitteln in kontinuierlichem Arbeitsgang herzustellen.
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Masse in den Hohlraum eines von mehreren gleichläufig sich bewegenden Förderern gebildeten rohrartigen Kanals eingeführt und von: den Förderern unter Druck über einen axial in dem Kanal feststehenden, gelochten Hohldorn beständig fortgeschoben und gleichzeitig,durch den Dorn, und dessen Lochungen das zum Härten und Polymerisieren des Bindernittels dienende heiße Gas, z. B. überhitzter Dampf, in den entstehenden Rohrstrang eingeführt wird, der gegebenenfalls unter weiterer Fortbewegung durch Längsschnitte unterteilt wird.
An Stelle von oder mit Glasfasern oder ähnlichen Mineralfasern vermischt, können auch andere Fasern, z. B. Asbestfasern, verwendet werden. Als wärmehärtbare Bindemittel eignen sich Harnstoff-, Phenol-, Melamin-, Polyester- und andere Harze.
Das Bindemitte? kann der Fasermasse als Pulver oder Flüssigkeit, z. B. in Form einer Emulsion, oder mit Leimen od. dgl. gelatinisiert zugesetzt werden. Im letzteren Fall oder auch in den Fällen, in denen das Bindemittel in einer flüssigen, insbesondere wässerigen Lösung zur Anwendung gelangt, dienen die durch die Fasermasse hindurchgeblasenen, mechanisch und thermisch wirkenden Druckgasströme dazu, die Masse zu entfeuchten und außer überschüssigem Bindemittel auch das Lösungsmittel zu entfernen, das Bindemittel zu trocknen und zu polymerisieren, dasselbe unlöslich zu machen, ihm sonstige gewünschte physikalische und chemische Eigenschaften zu verleihen und die Masse hinsichtlich ihrer Konsistenz, Stabilität und mechanischen Festigkeit in den endgültigen Zustand zu versetzen. Nach einer Aüsführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung zur Durchfüh_ rung des Verfahrens ist anschließend an eine die zu verarbeitende Faser-Bindemittel-Masse aufnehmende und fortbewegende Mischvorrichtung eine Formvorrichtung angeordnet, die aus mehreren parallel laufenden endlosen Förderern besteht, die aus einer Vielzahl von offenen Formen zusammengesetzt sind, die auf den wirksamen Trümmern der Förderer einander gegenüberliegende und sich ergänzende Halbwände eines Formungsrohres bilden, durch dessen Längsmitte sich ein feststehender, gelochter Hohldorn erstreckt, der an eine oder mehrere Druckgasquellen angeschlossen und am Eintritt der Formvorrichtung zweckmäßig zugespitzt ist.
Um die Zuführung der Masse von der Mischvorrichtung zur abschließenden Formvorrichtung zu erleichtern und zu beschleunigen, kann zwischen den beiden Vorrichtungen eine VerformvoTrichtung vorgesehen: sein, die einen in derBawegunigsrichtung allmählich sich verengenden Kanal bildet und beispielsweise aus FÖrderbündern besteht, die fortschreitend zusammendrückend auf die Masse wirken und sie schon annähernd in die Form bringen, die ihr endgültig in der Schlußformvorrichtung erteilt werden soll.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung einer Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Abb. 1 ist ein Längsschnitt durch die Einrichtung; Abb.2 ist ein Teil der Einrichtung in größerem Maßstabe in einer Schnittansicht nach Linie 2-2 der Abb. 3 ; Abb. 3 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Abb.2. 10 bezeichnet einen Beschickungstrichter, in dem das Fasermaterial von Hand oder mechanisch, beispielsweise mittels eines Förderbandes oder einer Schnecke, kontinuierlich oder absatzweise, jedenfalls aber derart eingebracht wird, daß die Bearbeitung der Masse fortlaufend erfolgen kann.
Die Fasern sind vorher mit dem Bindemittel in einer dosierten Menge oder im Überschuß versetzt worden, oder das Bindemittel wird den Fasern beim oder unmittelbar nach dem Einführen in den Trichter 10 von Hand oder durch geeignete Vorrichtungen, beispielsweise durch Zerstäuberdüsen 12 zugesetzt.
Die mit Bindemittel versetzte Fasermasse gelangt aus dem Trichter 10 in eine Aufnahmekammer 13, in welcher eine innige Mischung der Masse unter gleichzeitiger Fortbewegung in Richtung A durch ein Führungsrohr 14 erfolgt. Zum Mischen und Fortbewegen der Masse dient eine Schnecke 15, die vorzugsweise, wie aus der Zeichnung ersichtlich, eine in der Bewegungsrichtung abnehmende Steigung hat, um gleichzeitig eine allmähliche Verdichtung der Masse zu bewirken. Die Schnecke 15 sitzt auf einer Welle 16, die aus der Kammer 13 nach außen geht und beispielsweise von einem Motor 18 aus über ein Reduziergetriebe 17 angetrieben wird.
Das Führungsrohr 14 ist nach oben in einer Krümmung von genügend großem Halbmesser gebogen, um einen bequemen Durchgang der von der Schnecke 15 vorgeschobenen Masse zu gestatten. An das Ende des Führungsrohres 14 schließen sich zweckmäßig Hilfsfördervorrichtungen an, die beispielsweise aus einer Anzahl von Förderbändern 19 bestehen, die derart auf einem Kreis angeordnet sind, daß sie praktisch einen rohrartigen Kanal bilden, dessen Wände sich gleichläufig fortbewegen und dabei die zwischen ihnen befindliche Fasermasse mitnehmen.
Die Förderbänder 19 sind derart ausgebildet und angeordnet, daß sie einen gewissen sich steigernden Druck auf die Fasermasse ausüben und den Masse-Strang auf dem Weg zur endgültigen Formgebung vorformen. Zu diesem Zweck sind die Förderbänder 19 derart geneigt angeordnet, daß der von. ihren wirksamenTrümmern gebildeteKanal einen in derArbeitsrichtung allmählich abnehmenden Querschnitt besitzt, demzufolge der Massestrang allmählich in die. für den Übergang in die endgültige Formvorrichtung geeignete Form gebracht wird. In dem gezeigten Beispiel sind vier Förderbänder vorgesehen, die nach den Flächen einer Pyramide mit quadratischer Grundfläche angeordnet sind. Diese Anordnung ist besonders dann von Vorteil, wenn beispielsweise Elemente in Form von Rinnen oder Schalen hergestellt werden sollen, die einen Querschnitt in Form eines V mit einem Winkel von 90° oder einen im wesentlichen viereckigen Querschnitt haben. Es lassen sich aber auch leicht Elemente anderer gewünschter Querschnitte herstellen. Wenn Formkörper von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt erhalten werden sollen, so werden sechs oder acht im Kreis angeordnete Förderbänder vorgesehen, die dann die Flächen einer Pyramide mit vieleckiger Grundfläche bilden, die sich soweit wie möglich einem Kreis nähert. Sollen die Körper einen Querschnitt, der sich nicht in einen Kreis eintragen läßt, bespielsweise einen länglichen Querschnitt erhalten, so werden die Förderbänder in entsprechend verschiedenen Breiten und verschiedenen Anordnungen zueinander genommen. Während der Vorwärtsbewegung der Fasermasse durch die aus den Förderbändern 19 gebildete Vorformvorrichtung schiebt diese sich um das untere spitze Ende 20 eines Dornes 21, der beispielsweise mittels einer Stütze 22 festgehalten und im wesentlichen in der Achsrichtung der Formvorrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Fasermasse um den Dorn herum zu einem Rohr geformt, dessen innerer Querschnitt dem Querschnitt des Dornes entspricht. Letzterer kann kreisförmig, polygonal, elliptisch, sternförmig oder von anderer Form sein, so daß es möglich ist, eine Vielzahl von entsprechend verschieden geformten Körpern zu erhalten.
Am Ausgang der Vorformvorrichtung wird die den Dorn 21 umgebende Masse von der die endgültige Formgebung bewirkenden Vorrichtung erfaßt. Diese besteht vorzugsweise aus einem Paar Förderketten 23, deren Glieder gabelartige Formorgane 24 tragen, die von solcher Form und Anordnung sind, daß sie auf den aneinander gegenüberliegenden fördernden Abschnitten der Ketten die beiden symmetrischen Halbwände eines Rohres bilden, dessen Querschnitt dem Querschnitt entspricht, der dem Außenumfang des Fertigerzeugnisses gegeben werden soll. Die Formorgane 24 nehmen den Faserstrang längs dem Dorn 21 nach oben mit und bewirken die endgültige Verdichtung und Formgebung des Stranges.
Nach der in Abb.2 und 3 gezeigten Ausführung sind die gabelartigen Formorgane 24 halbkreisförmig und ergänzen sich zu einem zylindrischen Rohr, das mit einem ebenfalls zylindrischen Dorn 21 zusammenarbeitet. Auf diese Weise ergibt sich ein innen und außen kreisförmiges Rohr. Sollen Körper von anderem Hohlquerschnitt erzeugt werden, so werden Gabeln24 und Dorn 21 von entsprechend anderer Querschnittsform benutzt.
Um in dem fertiggeformten Körper das Härten oder Abbinden des Bindemittels herbeizuführen bzw. zu beschleunigen, wird quer durch den Körper ein heißer Druckgasstrom hindurchgeschickt. Gegebenenfalls können auch hintereinander durch die Masse zwei oder mehr Ströme verschiedener Drücke und/oder verschiedener Temperaturen und unter Umständen aus verschiedenen Gasen hindurchgeblasen werden. Zur Erzielung einer schnellen und vollkommenen Polymerisation wird man Gase benutzen, die eine verhältnismäßig hohe Temperatur und solche chemischen Eigenschaften haben, daß sie keine nachteiligen Wirkungen auf das Bindemittel haben, insbesondere nicht zur Oxydation des Bindemittels führen. In diesem Fall läßt sich beispielsweise, wie an sich für derartige Behandlungen bekannt, überhitzter Wasserdampf oder ein sonstiges Gas verwenden, das keinen Sauerstoff, wenigstens keinen freien Sauerstoff enthält.
Die zur Behandlung der Masse dienenden Gase werden in den hohlen Dorn 21 eingeführt, der an geeigneten Stellen mit Löchern versehen ist, durch welche die Gasströme ausgestoßen und radial durch den Faserkörper hindurchgeblasen werden.
Der aus der letzten Formvorrichtung austretende rohrförmige Strang, der bereits die endgültige Konsistenz erreicht oder nahezu erreicht hat, wird während der weiteren Fortbewegung mittels Schneidvorrichtungen in Längs- und Querrichtung zerteilt. Zur Durchführung der Längsschnitte dienen beispielsweise Kreissägen 25, die in einer oder mehreren Ebenen liegen. die durch die Achse des Rohrstranges oder im wesentlichen durch diese Achse hindurchgehen.
Wenn halbzylindrische Schalen oder symmetrische rinnenförmige Körper hergestellt werden sollen, werden zwei Kreissägen 25 benutzt, die in einer geineinsainen, durch die Achse des Dornes gellenden Ebene liegen. Die gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel entstehenden halbzylindrischen Körper 26 werden, nachdem sie sich genügend weit aus der Formvorrichtung hinausbewegt haben, durch einen Querschnitt a?3geteilt, der von einer oder mehreren waagerecht liegenden Kreissägen 27 geführt wird, die schwenkbar gelagert sind, um die Schnitte absatzweise in gewünschten Längen vornehmen zu können.
Die fertigen Formkörper werden von Hand oder mechanisch zu einem Lagerraum gebracht. Gegebenenfalls werden sie noch weiteren Behandlungen unterworfen, so z. B. einer weiteren Trocknung oder Ablagerung oder einer Behandlung mit Mitteln, durch welche die Körper undurchlässig und unlöslich gemacht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von rohrförmigen Körpern aus einer Masse von Glasfasern od. dgl. und wärmehärtbaren Bindemitteln, die zu hall)zylindrischen oder halbprismatischen Schalen od. dgl. zerschnitten werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse in den Hohlraum eines von mehreren gleichläufig sich bewegenden Förderern gebildeten rohrartigen Kalials eingeführt und von den Förderern unter Druck über einen axial in dem Kanal feststehenden, gelochten Hohldorn beständig fortgeschoben und gleichzeitig durch den Dorn und dessen Lochungen das zum Härten und Polymerisieren des Bindemittels dienende heiße Gas, z. B. überhitzter Dampf, in den entstehenden Rohrstrang eingeführt wird, der gegebenenfalls unter weiterer Fortbewegung durch Längsschnitte unterteilt wird.
2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an eine die zu verarbeitende Faser-Bindemittel-Masse aufnehmende und fortbewegende Mischvorrichtung (13, 14, 15) eine Formvorrichtung angeordnet ist, die aus mehreren parallel laufenden endlosen Förderern (23) besteht, die aus einer Vielzahl von offenen Formen (24) zusammengesetzt sind, die auf den wirksamen Trüminern der Förderer einander gegenüberliegende und sich ergänzende Halbwände eines Formungsrohres bilden, durch dessen Längsmitte sich ein feststehender, gelochter Hohldorn (21) erstreckt, der an eine oder mehrere Druckgasquellen angeschlossen und am Eintritt der Formvorrichtung zweckmäßig zugespitzt ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,- dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung aus einer Aufnahmekammer (13) mit anschließendem Führungsrohr (14) und einer in der Achsrichtung dieses Rohres liegenden Förderschnecke (15) besteht, die vorzugsweise eine zum Austrittsende hin abnehmende Steigung besitzt.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderer (23) aus mit Abstand voneinander parallel laufenden endlosen Ketten bestehen, deren Glieder einzelne im Querschnitt gabelartige Formen (24) tragen, die einander zugekehrt auf der Arbeitsbahn sich zu einem Formrohr zusammenschließen, die Fasermasse zwischen sich auf- und mitnehmen und um den Dorn (21) zu einem Rohrstrang formen.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Mischvorrichtung (13, 14, 15) und der Formvorrichtung (23, 24) eine aus den Förderbändern (19) gebildete Vorformvorrichtung angeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformvorrichtung aus mehreren parallel laufenden endlosen Förderbändern (19) besteht, die so angeordnet sind, daß sie zusammen die gleichläufig in der Arbeitsrichtung sich bewegenden Wände eines Kanals bilden.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbänder (19) derart geneigt zueinander liegen, daß der von ihren wirksamen Trümmern gebildete Kanal einen in der Arbeitsrichtung allmählich abnehmenden Querschnitt besitzt, demzufolge der Massestrang allmählich in die für den Übergang in die endgültige Formvorrichtung geeignete Form gebracht wird. B. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß i in Anschluß an die Formvorrichtung (23, 24) Schneidvorrichtungen, z. B. Kreissägen (25, 27), zum Unterteilen des fertiggeformten Massestranges in Längs- und Querrichtung vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften ?\T r. 832 2713, 850 717 deutsche Patentanmeldung S 21996 VI b/80 b; österreichische Patentschriften TNr. 137 527, 172687. 156017: scliweiz; rische Patentschrift N r. 96 159.