DE1660022A1 - Herstellung von rohrfoermigem,faserigem,isolierendem Material - Google Patents

Herstellung von rohrfoermigem,faserigem,isolierendem Material

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DE1660022A1 DE19661660022 DE1660022A DE1660022A1 DE 1660022 A1 DE1660022 A1 DE 1660022A1 DE 19661660022 DE19661660022 DE 19661660022 DE 1660022 A DE1660022 A DE 1660022A DE 1660022 A1 DE1660022 A1 DE 1660022A1
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Description

  • Herstellung von röhrenförmigem, faserigem isolierendem Material Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von r@hr## förmigem, faserigem Material zur Isolierung von Rohren u. dgl. Sie betrifft mehr im besonderen die kontinuierliahe Herstellung von Röhr##förmigem Material aus einer im wesentliohen zusammenhängenden Struktur aus Glasfasern oder anderen mineralischen Fasern, wobei das röhrenfumige Material vorzugsweise, abor nicht notwendigerseine, vorgesehen ist, daraus isolierende Rohrbedockungselemente, leitungen für Klimmaanlagen od.dgl. herzustellen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung des genannten isolierenden röhrenförmigen Material und dam mit dieser Vorrichtung hergestellte Material.
  • Bekante Verfahren zur herstellung von isolierenden, faserigen Materialien und Artikeln mit den hier in Frage kommenden Eigenschaften umfassen nicht kontinuierliche und kontinuierliche Verfahren. Das zuerat genannte Verfahren fUhrt zur Herstellung von Stabmaterial von unzureichender Lange und verursacht merkliohen Abfall, da die Stäbe ein Abgraten erfordern zur Herstellung sauber gesohnittener Enden. Weitere Nachteile einer nicht kontinuierlichen Herstellung sind dem Fachmann allgemein bekannt.
  • Beim kontinuierlichen Herstellungsverfahren, das hierzu vorgeschlagen worden ist, wird eine kontinuierliche Matte oder ein kontinuierliohes Vlies aus faserigem Material in Bandform hergestellt. Dieses Band hat eine Breite, die ungefähr dem äußeren Umfang des herzustellenden röhrenförmigen Materials entspricht, und hat eine Dicke, die ungefähr der Dicke dieses Materials entspricht, d. h. der Differenz zwischen dessen inneren und Cußeren Radius, wobei dieses bandfdrmige Zwischenmaterial longs vorbewegt wird ; und zwar entlang und anliegend an einem Dorn. Das faserige Band wird dann quer um diesen Dorn gebogen, bis seine entgegengesetzten Ränder einander berühren. Danach werden diese Ränder zusammengefügt. Wenn jedoch die Herstellung von röhrnförmigem Material aus zwei oder mehr koaxial übereinander aufzubringenden faserigen Schichten in Frage kommt, dann weist dieses bekannte Verfahren zahlreiche Probleme auf, nämlich dort, wo man röhrenförmige Materialien herzustellen wünscht, die ein verhältnismäßig großes Verhältnis D/d haben, wobei-D-und-d-deren äußeren bzw. inneren Durchmesser angibt. Außerdem fiihrt dieses bekannte Verfahren zur Erzeugung von Material von fehlerhafter Struktur, da seine längs laufends Verbvindung schwerwiegende Inhomogenitäten in seiner Umfangestruktur hervorruft ; außerdem führt das Querbiegen von ziemlich dickem, faserigem Mattenmaterial zu starken Beanspruchungen in der faserigen Struktur, und zwar insbesondere bei den innersten und äußersten Teilen ; ein unerwünschter Prozentsatz von gebrochenen Fasern ergibt sich ; u. dgl.
  • Der Erfindung liegt die aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Verfahren zu schaffen, das die genannten Nachteil und weitere Nachteile vermeidet.
  • Es ist ferner Gegenstand der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zu schaffen zur kontinuierlichen Herstellung faseriger, isolierender, röhrenförmiger Materialien ohne schädliche Beeinflussung ihrer Homogenität und anderer physikalischer und struktureller Eigenschaften, unabhängig von den inneren und äußeren Dimensionen dieser Materialien und der Dichte der faserigen Struktur.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Verfahrens, das leicht angepaßt werden kann der Herstellung von faserigem, isolierendem Material von stark verschiedenen Dimensionen, Dichte und anderer physikalischer Eigenschaft, wie man sie bei den verschiedensten Betriebsanforderungen an die Isolation findet.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von faserigem, röhrenförmigem, isolierendem Material, wobei die Dicte und andere physikalische Eigenschaften dieses Materials innerhalb der Wandstärke des Materials variiert sein können Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer neuen vorteilhaften Vorrichtung zur kontinuierlichen Heratellung des genannten Materials nach dem genannten Yerfahren.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Sohaffung eines verbesserten faserigen, röhrenförmigen, isolierenden Materials, das eine in Längerichtung im wesentlichen homogene faserige Struktur hat und von dem röhrenförmige und halbröhrenförmige isolierende StEbe verlustlos geschnitten und hergestellt werden können.
  • ErfindungsgemäB wird ein kontinuierlich linga vorwärtsbewegtes faseriges Matten-oder Vliesband von gegebener Breite und Dicke einer quer gerichteten, ungleichförmigen Zugwirkung unterworfen, um das Band im wesentlichen seitwärts zu biegen und auf diese Weise eine wesentliche Verldngerung des einen Randes in bezug auf den anderen Rand des Bandes zu bewirken. Das so geschaffene seitwärts gekrümmte Band wird zwangsläufig vorwärtsbewegt und schraubenförmig um einen rotierenden Dorn gewickelt, der die innere Offnung des zu erzeugenden röhrenförmigen Materials bestimmt. Wenn die Dicke des isolierenden Materials gering ist in bezug auf den inneren Durchmesser, dkann das Aufwickeln mit einem einzigen Band bowirkt werdne, und es ist orteilhaft, die Steigung der durch dan aufgweickelte Band augeführten schraubenförmigen Windung nioht größer su haben ale die Hälfte der Breite dieses Bandes, wobei wenigstens die Hälfte $der Breite des aufgewickelten Bandes von jeder schraubenförmigen Windung den angrenzenden aufgewickelten Bandetil überdsockt, wobei der überdeckends Seitenteil des aufgewickelten Materials dessen gelängten Rand ein schließt. Dan so schraubenförmig aufgewickelte Bandmaterial ist so dazu gebracht, an jedem Teil sine im wesentlichen stumpfkegelige Gestaltung anzunehmen, wobei die kleinere Basis des Kegels bestimmt ist durch die Querschnittsfldche des Dornes und die grUBore Basis des Regels durch den gelEngten Rand des aufgewickelten Bandes, der außerhalb des schraubenförmig aufgewickelten Materials liegt. Das aufgewickelte Mzterial wird axial kontinuierlich fortbewegt entlang dem Dorn, geeignet behandelt und liber diesen Dorn abgezogen zum Schneiden röhrenförmiger Stäbe.
  • Naeh diesem Vorgang untersehiedlichen Ziehens wird das Band daher in seiner eigenen Ebene gebogen sein. Der Radius der Biegung wird zweckmäßig gewählt, so daß das Verhältnis der Ingen des inneren und äußeren Randes des Bandes übereinstimmt mit dem Verhältnis des inti. und äußeren Durchmessers des gewünschten röhrenförmigen Materials, d. h. des Durchmessers der koaxialen inneren und Eußeren schraubenförmigen Wicklung, der von diesen Rdndern gebildet wird, die angrenzend an den Dorn bzw. an der kußeren OberflSohe des rdhrenförmigen Materials aufgewickelt werden bzw. sind.
  • Wthrend die Uberdeokung von nachfolgenden Windungen als kritiaoh bezeichnetf worden ist, wenn sie geringer ist als die halbe Breite des Bandes, ist on ersichtlioh, daß diese Uberdeokung grdBer sein kann und es im allgemeinen auoh ist und sich über den Haupttell der Breite des Bandes erstrockt; die Dicke des röhrenformigen Materials wird daher wenigstens dem Zweifachen und im allgemeinen einem größeren Vielfachen der einzeln betrachteten Dicke des Bandes entsprechen.
  • Zur Herstellung der gewunschten stumpfkegeligen Wicklung des faserigen Bandes wird dieses Band dem Dorn zwangsläufig tangential zugefuhrt mit einer geeigneten Neigung in bezug auf die Achse dieses Dornes entsprechend dam durch die stumpfkegelige Gestaltung des aufgewickelten Bandes festgelegten Winkel. Solche N#eigung ist bestimmt durch den Ausdruck wobei"tg A"der Tangens des Winkels"A"zwischen dem Band und der Aohae des Dornes ist."D"und"d"sind der äußere bzw. innere Durchmesser des rörhrenförmigen materials.
  • "L"ist die Breite des Bandes.
  • Das beschriebene unterschiedliche Ziehen des Bandes wird zweckmäßig erzielt durch Fortbewegen bzw. einen Vorechub des ureprEnglich geraden faserigen Bandes um und in Umfangebeziehung mit einer Anzahl von konischen Walzen, wobei ein Rand des Bandes dazu gebracht wird, einem iWeg zu folgen, der länger ist als der von dem entgegengesetzten Rand zurückgelegte Weg, wobei die Konizität und die Zahl der Walzen gewählt werden kann im Hinblick auf den Grad der gewEnschten Seitwärtsverformung des Bandes. Wenn die Dicke des isolierenden Materials beträchtlich sein soll, ist es unmöglich, eine gendgend unterschiedliche Zugwirkung ohne Zerreißen des Bandes zu erreichen, und mehrere aberlagerte Bänder müssen vorgesehen werden. Alle vorstehend gegebenen Merkmale können bei jedem Band angewendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt vorzugsweise den Schritt des Anbringens eines Deckbandes um das schraubenförmig aufgewickelte Material. Dieses Deckband ist dazu geeignet, eine im wesentlichen zylindrische äußere Oberfläche des Materials zu erzeugen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird das schraubenförmig aufgewickelte Material einem radialen Druck unterworfen, der auf seine äußere Oberfläche ausgeübt wird.
  • Diese ist gegeben durch die geldngten Ränder des schraubenförmig und konisch aufgewundenen Bandes. Die Ausübung des Durckes erfolgt vor und/oder zusammen mit dem Aufwickeln des genannten Deckbande.
  • Das s erfindungsgemäße Verfahren umfaßt vorzugoweise ferner das Vorsehen bzw. die Erzougung selbettragender und einen Zusammenhalt gebender Eigenschaften des faserigen Artikels mittels wärmehärtender Agenzien, die in geeigneter Weise in dem faserigen Material verteilt sind, und das Härten dieser Agenzien dadurch, daB ein gasförmiger Wärmeträger durch das vorzugsweise um einen mit Löchern versehenen röhrenförmigen Dorn gewichkelte rörhrenförmige Material getrieben wird. Der Wärmeträger wird unter Druck eingeleitet in don durchlUchorton röhrenförmigen Dorn und dann dazu gebracht, das um diesen Dorn aufgewundene faserige Material zu durchdringen und zu durchsetzen.
  • Erfindungsgemäß steht der gasförmi Wärmeträgerunter genügendem Druck, damit das aufgweickelte rörhenfömige Material wdhrand des Härtens des als Bindemittel wirdkenden Agens insbesondere in der Zone, in der die Locher aich befinden, leicht vom Dorn getrennt werden kann, so da8 es möglich ist, einen kontinuierlichen Zug auf dan röhrenfdrmige Material auszuUbon und es durch irgendwelohe goeignoten Mittel vom Dorn abzuziehen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergben sich au der folgenden detaillierten Beschreibung und aus der Zeichnung, die sioh auf don schutzumfang nicht beschränkdend und als Beispiel gogebone bevorzugto Ausführungsarten der Erfindung beziehen. In der Zeichnung ist folgendes dargestellt.
  • Fig. 1 ist perapektivisch eine schematische Ansicht von einem vollstEndigen Garnit bzw. einer vollständigen Vorrichtung gemEß der Erfindung ; Fig. 2 und 3 zeigen schematisch teils in Längsschnitt und teils in Ansicht das faserige Bandmaterial schraubenförmig aufgewunden und rundherum bedeckt und gehdrtet und teilweise vom Dorn abgezogen ; Fig. 4 zeigt schematisch die wesentlichen Schritte und Mittel zum unterschiedlichen Ziehen des Materialbandes und zum schraubenförmigen Aufwickeln dieses Bandes in im wesentlichen stumpfkegeliger Gestaltung ; Fig. 5 ist ein vereinfachter Grundriß von den Mitteln zum untersohiedlichen Ziehen ; Fig. 6 ist ein Querschnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 5 ; Fig. 7 iet teilweise genchnitten und teilweise in Ansicht eine abgswandelto auführungsart vom Teilzusammenbau für dam Wickeln des faserigen Bandes; Fig. 8 ist in perspektivischer Darstellung eine andere Ausführungsart dieses Teilsusammenbause; und Fig. 9 ist eine perspektivische Teilansicht von einer noch anderen Ausfffhrungsart dieses Teilzusammenbaues.
  • In der Zeichnung beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche oder Equivalente Teile bei allen Figure. Rein konstruktive Details und Zusatzgeräte sind fortgelassen worden, soweit sie sich auf den bekannten Stand der Technik bezogen haben würden.
  • Das Folgende bezieht sich zunEchst auf Fig. 1. Ein Goret bzw. eine Vorrichtung nach der Erfindung umfaßt eine kontinuierliche Zuführung von faserigem Material in Bandform, wie z. B. eine Ablaufhaspel oder Spule 10, die drehbar gehaltert ist, beispielsweise durch Rollen oder Walzen 11 und 12, wobei oberhalb ein Paar von Kalanderwalzen 15 angebracht ist, durch welche die Matte bzw. das Vlies 14 in gerader Bandform dem Teilzusammenbau zum unterschiedlichen Ziehen zugeleitet wird, welch letzterer konische Walzen umfaßt, die allgemein mit S bezeichnet sind und die unten im einzelnen erörtert werden. Das unterschiedlich gezogene Band (mit 14' bezeichnet) wird weiterbewegt um einen rdhrenförmigen Dorn 15 mittels konischer FUhrungswalzen 16 und 17. Dieser Dorn ist perforiert und mit seinem Snateil B oberhalb der Stelle, wo das Band zwangsläufig aufgewickelt wird, mit einer (nicht gezeichneten) Quelle für ein unter Druck stehendes heißes gasförmiges Medium verbunden. Der Dorn 15 ist ferner verbunden mit einer (nicht gezeichneten) Antriebsquelle fUr rotierende Bewegung.
  • Unterhalb dieser Stelle fUr das Aufwinden des Bandes 14' ist eine an sich bekannte Ziehvorrichtung, die allgemein, mit 18 bezeichnet ist, angeordnet und angetrieben für gemeinsame Rotation R mit dem Dorn 15 durch eine geeignete mechanische Transmission, die beispielsweise eine Achee 19 einschließt und die geeignet ist für ein allmähliches Verschieben des röhrenförmigen Materials entlang dem und herunter vom Dorn und Ubergehen dieses Material an geeignete, an sich bekannte längsschneidende Mittel 26 und querschneidende Mittel 27 für ein TAngs-und Querschneiden des Materials zur Herstellung des gewunschten Fabrikates, nAmlich Abdeckartikel zur Rohrisolierung. Die Schneidmittel 26 und 27 sind angeordnet fur gemeinsame Rotation R mit dem Dorn und dem von diesem gelieferten Material bzw. finir lEngswirkende bzw. querwirkende Wecheelwirkung P und C für winkliges Abschneiden von Städen von diesem röhrenförmigen Material.
  • Unterhalb der, jedoch angrenzend an die Mittel 16 und 17 für das schraubenförmige Aufwickeln sind ferner Mittel angeordnet zum Aufwickeln eines Deckbandes, das von einer Spule 21 geliefert wird. Ferner ist angeordnet ein Ofen 31 oder eine andere geeignete Heizvorrichtung zur Erhitzung des röhrenförmigen Materials für dessen Hdrtung vor seinem Austritt.
  • In allgemeinster Hinsicht umfaßt daher das erfindungsgsm§ße Verfahren die Schritte, daß eine faserige Natte bzw. ein faseriges Vlies 14 in gerader (gerade gestreckter) Bandform und gegebener gleichmäßiger Dicke und Breite kontinuierlich sugefUhrt wird, daß darin ein härtbares, als Bindemittel wirkendes Agens verteilt wird bzw. ist, daB das Band einem unterschiedlichen Zug (in und an der Vorrichtung allgemein mit S bezeichnet) unterworfen wird, um eine unterschiedliche Längung seiner Randteile zu erzeugen, damit daher das Band eine gekrümmte Gestaltung in der Ebene annimmt, die durch seine Flächen bestimmt ist, daß das unterschiedlich gezogene Band 14' zwangsläufig weiterbewegt wird (durch Einrichtungen 16 und 15) um einen rotierenden Dorn 15 mit einer gegebenen Neigung in bezug auf die Achse dieses Dornes, damit das Band um diesen Dorn gewickelt wird, daß das aufgewickelte Band entlang dom Dorn vorgesohoben wird (mittele einer Zieheinrichtung, die allgemein mit 18 bezeichnet ist), wobei die Wicklung schraubenförmig ausgebildet wird entlang dem Dorn, daB die Weiterbwwegung und der Vorsohub so vorgenommen werden, daß der am velstn gelängte Randteil des Bandes in der Richtung dieses Vormohubee unterhalb zu liegen kommt, daß die Rotationsgewohwindigkeit des genannten Dornes und die lineare Geschwindigkeit dieses Vorschubes so eingeregelt werden, daB die genannte Wicklung fine Wendel bildet mit einer Sohraubensteigung, die nioht größer ist, als die Hälfte der gegebenen Breite des Bandes-wobei der am meisten gelängte Randteil des aufgewickelten Bandes den entgegengesetzten Randteil des Bandes in der angrenzenden weiter unten liegenden Windung des aufgewickelten Bandes Uberdecken wird-daß man dann das genannte als Bindemittel wirkende Agens des aufgewickelten Bandes erhärten läßt, um das Zusammenhaften der aufgewickelten röhrenförmigen faserigen Struktur, die so auf dam genannten Dorn gebildet ist, zu erzeugen, wobei zugleich. eine leichte Trennbarkeit des aufgewundenen röhrenförmigen Materials von dem Dorn erzeugt wird, und zwar insbesondere in der Zone, wo die Locher (Perforationen) sitzen, und daß dann diese Struktur vom genannten Dorn axial abgezogen wird.
  • Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren ferner dan Aufwickeln eines ergänzenden Bandmaterials um das schraubenförmig aufgewickelte Band vor dem vollständigen Aushärten des genannten ale Blndemittel wirkenden Agens.
  • Weiterhin umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise außerdem die Anwendung eines Druckes auf die guère Oberfldohe des genannten schraubenförmig aufgewickelten Bandes, zweckmäßig zugloich mit der schraubenförmigen Bedeckung dieses Bandes mit dem genannten ergänzenden Bandmaterial.
  • Die bevorzugten Arten zur Durchftihrung dieser Schritte und die wesentlichen Bestandteile der hierfUr vorgesehenen Mittel werden nachotehend im einzelnen beschrieben mit Bezug auf die Fig. 2 bis 9.
  • Teilzusammenbau und Verfahren für die Anwendung des unterschiedlichen Zuges : Es wird nun Bezug genommen auf die Fig. 4 bis 6 einschließlich : Es sei angenommen, daß ein faseriges rbhrenfbrmiges Material mit einem gegebenen äußeren Durchmesser D und einem gegebenen inneren Durchmesser d hergestellt werden soll um einen Dorn 15, der ersichtlich den genannten Durchmesser d als äuBeren Durchmesser hat, wobei die Dicke des gezogenen Bandmaterials 14'in Rechnung zu eetzen ist, um das Aufwickeln des genannten Bandes so zu erzeugen, daß eine Anzahl von Uberlagerten Schichten, wie sie notwendig ist für den Aufbau der gewUnschten Dicke des röhrenförmigen Materials, aufgewickelt wird (diese Dicke ist offensichtlich D - d/2), was das MaB des tberdeckens des schraubenförmig aufgewickelten Bandes. ist. Die Breite L des Bandes ist ferner in Rechnung zu setzen fitr das Einatellen der Neigung A jeder Schicht des aufgewickelten Bandes, um die Ausdehnung (Ausmaß) der genannten Uberdackung zu erzeugen und die Beziehung zwischen der Rotationegeschwindigkeit des Dornes und der linearen Vorschubgeschwindigkeit des darauf aufgewickelten Materials. Es ist ersichtlich, daß bei der oben genannjten kritischen schraubenförmigen und stumpfkegeliegen Aufwioklung des Bandes dessen unterer Rand 14b (siehe insbesondere Fig. 4) tatsächlich eine schraubenförmige zylindrische Wicklung vom Durchmesser D bestimmt, während der obere Rand 14a des genannten Materials eine schraubenförmige zylindrische Wicklung erzeugt, die an den genannten Dorn angrenzt und daher den Durchmesser d hat.
  • Wenn eine gewisse oder sogar nennenswerte Verformung des faserigen Materials zugelassen und zuweilen erwünscht sein warde bei dem eigentlichen Wickeln dieses Materials um den Dorn, werden die obigen Werte angenommen als Parameter des unterschiedlichen Ziehens des geraden kalandrierten Bandmaterials 14. Solches unterschiedliche Ziehen erzeugt eine Verlängerung bzw. Längung des genannten unteren Randes 14b des Bandes, so daB das Verhältnis zwischen den wirklichen Längen gegenüberliegender Länder 14b und 14a des Bandes von der Größenordnung des Verhältnisses zwischen dem RuBeren und inneren Durchmesser des herzustellenden röhrenförmigen Artikel sein wird, das ist angenähert n@e von 14 D = neg von 14 a d Solche Bedingung wird erfüllt, wenn das Band 14 gezogen wird, so daß es seitwkrts gebogen ist, wie es bei 14' in Fig. 4 gezeigt ist. Insbesondere ist es so, daß der Radius Rb seines äußeren (unteren) Randes 14b sich verhält zum Radius Ra des inneren Randes 14a wie der Durchmesser D zum Durchmesser d.
  • Solches unterschiedliche Ziehen und als Folge davon seitliches Biegen des Bandes wird erzeugt durch Weiterbewegung des Bandmaterials 14 in tangentialer Berührungsbeziehung mit einer Anzahl von Paaren von konischen Walzen 28 und 29, die ihre grdßere Basis auf der Seite des Bandes haben, die gelingt werden eoll. Die Anordnung und der Vorgang der Vorrichtung fUr dati unterschiedliche Ziehen wird Begleich verstanden werden bei Betrachtung der Fig. 4 bis 6, wo bei 14"ein teilweise gezogenes Bandteil dargestellt ist.
  • Der genannte Ziehvorgang wird erzeugt durch die Tatsache, daß der Rand 14b des Bandes gezwungen ist, um die genannten konischen Walzen 28 und 29 zu lautln, wobei der Weg llnger ist als der Weg, der vom entgegengesetzten Rand 14a durchlaufen wird.
  • In der Zoiohnung sind zwei Paare von konisohen Walzen 28 und 29 dargestellt, und zwar aus Gründen der Vereinfachung, und dièse Walzen sind dargeetellt mit einer merklichen Konizität. Es hat sich indessen als vorteilhaft herausgeetellt, tatsächlich den Teilzusammenbau für das unterschiedliche Ziehen mit viner erheblichen Zahl von konischen Walzen su versehen, von denon jade eine sehr geringe Konizität hat. 8olche Anordnungen ergeben zahlrieche Vorteile, z. B. das faserige Band einer sehr allmEhllchen Anpassung seiner faserigen Struktur an die unterschiedliche Längung zu unterwerfen ; eine rasche Anpassung des Gerätes an das meist verschiedene Erfordernise zu bewirken durch einfaches Laufenlassen des Bandes entlang und um nur einen Teil der Walzen, enteprechend der gewünschten Amplitude der unterschiedlichen Ldngung usw.
  • Es ist möglich, um-eine zunehmende Wirkung zu erhalten, mehrere Paare von konischen Walzen vorzusehen, von donen jedes Paar eine verschiedene Konizität hat.
  • Wdhrend in Fig. 4 das Bandmaterial und die. konischen Walzen im grundriß des Teilzusammenbaues liegend dargestellt sind, ist es ersichtlich, daß die Walzen auch senkrecht zu der allgemeinen Richtung des Vorschub « des Bandmaterials angeordnet sein können, wie es beispielsweise in den Fig. 1, 5 und 6 dargestellt ist. AuBerdem kdnnon die Walzen oder ein Teil dieser Walzen angetrieben worden mittels eines üblichen Motors und Ubertragungsmittele (nioht gezeichnet), um don Vorschub des Materials dadruch tu erleichtern.
  • Forner kann eine gonaue Justierung des unterschiedlichen Zeiehen erreicht werden durch Justieren der seitlichen Neigung der Achse einer oder mehrerer der genannten Walzen, wodurch folglich der Unterschied der Wege justiert wird, die von den entgegengesetzten Randteilen des Bandmaterials durchlaufen werden.
  • Teilzusammenbau und Verfahren zum Bandwickeln und-bedecken : Solche bedeutenden Merkmale der Erfindung zusammen mit wesentlichen Elementen des Rdrtens der gebildeten Struktur werden nachstehend beschrieben mit Bezug auf eine oder mehrere der Fig. 2 bis 4 und 7 bis 9. In diesen Figuren bezeichnet 20 allgemein die aufgewickelte und bedeckte bzw. umkleidete rdhrenförmige Struktur 20' (Fig. 7 bis 9) die aufgewickelte aber noch unbedeckte Struktur, 23 (Fig. 2 und 7) die Bedeckung und 30 den Hohlraum bzw. die Bohrung der Struktur, wie sie axial abgezogen wird vom dem Endteil 25 des Dornes 15.
  • Das unterschiedlich gezogene faserige Bandmaterial 14' wird zwangsläufig zugeführt und um den Dorn 15 gewickelt durch wenigstens eine und vorzugsweise eine Anzahl von konischen Walzen, so wie es die diametral gegentiber angeordneten Wälzen 16 und 17 sind, wobei die Konizitg't dieser Walsen und die neigung ihrer Achsen in bezug auf die Achse doe Dornes 15 kalkuliert und elegestellt wird, um an jeder Stelle der Cußeren Oberfläche der Walzen eine Umfangege-, schwindigkeit zu erzeugen, die anndhernd entepricht der tatsächlichen linearen Geschwindigkeit des Toiles des Bandmaterials, welcher vorwärtsbewegt wird in Berührungsbeziehung mit der entaprechenden Stelle der Walzen, und diesbezüglich zu erzeugen don gewünschten Winkel A an dem Teil der Walzen, wo diese Berührungsbeziehung stattfindet.
  • Der Betrag des Uberdeakens von angrenzenden Windungen des aufgewickelten Bandmaterials wird eingestellt durch Einstellung der Beziehung zwischen don Gesohwindigkeit V (Fig. 4), mit welcher das Bandmaterial kontinuierlich zugeführt wird, und der Geschwindigkeit M (Fig. 4), mit welcher das aufgewiakelte Matrial geformt und behandelt und axial fortbewegt wird entlang dem Dorn 15 und von diesem weg. Die Rotationsgeschwindigkeit dieses Dorns wird so eingestellt, daB seine Umfangsgeschwindigkeit entspricht oder etwas größer ist als die lineare Geschwindigkeit des k 2rzeren oberen Randes des Bandes.
  • Es wird angenommen, daß hierzu keine weiteren Betrachtungen notig sind, um die Erfindung zu verstehen, da solche Anpassungen und Einstellungen leicht ausgerechnet und festgestellt werden können durch geeignete Yersuche, wobei man in Rechnung zu setzen hat die Dichte, Verformung und andere physikalische Eigenschaften des faserigen Bandmaterials, von donen man gerade Gebrauch maohen will.
  • Die innere Obeffläche des röhrenförmigen Materials, d. h. seine Bohrung 30 (Fig. 3) ergibt sfch durch BerUhrung des Materials mit dem Dorn 15. Der innere oder obere Rand 14a des Bandes wird geebenet durch das eigentliche Aufwinden des materials um diesen Dorn. Die Eußere Oberfläche des rhrenförmig aufgewickelten Stabes wird demgegenüber eine schraubenförmig abgestufte Gestaltung annehmen, so wie sie in Fig. 7 absichtlich Ubertrieben dargestellt ist. Dan Glätten dieser abgestuften Oberfläche ist daher vorzugsweißc mit einer ggeeigneten Verdiohtung des äußeren Toiles des rörenförmigen Materials wünschenswert. Solah eine mechanische Behandlung des aufgewickelten Materials kann orzeugt werden durch Abbinden der äußeren OborflEche des Materials mit dem Dockband 22 und/oder durch ausüben eines geeigneten radiale Druakes auf die Oberfläche.
  • Gemaß Fig. 7 sind Walzen 40 und 41 vorgesehen, vorzugsweise in diametral entgegengesetzter Anordnung, um diesen Druck auszuüben und die abgestufte OberflRohe des aufgewundenen Materials zu glätten. Eine dieser Walzen (z. B. Walze 40) dient vorzugsweise der Zufflhrung des Deckbandes 22 zu und um das Material herum, so daß dessen Abbinden bzw. Umbinden das Material in dem gewUnsohten zwangsläufigen Zustand hält, der sich aus der Wirkung dieser Walzen rgibt. Bol der Anordnung gemäß Fig. 7 sind dièse Walzen 40 und 41 an ihrem oberen Endtoil versehon mit stumpfkegeligen oder auf andere Weise abgeschrägten Flächen, um darunter die Zuführung des augen abgestuften gowiokelten Matrials zu erleichtern.
  • Solche Walzen 40 und 41 kUnnen drehbar gehaltert werden mittels Arme 42 bzw. 43 (Fig. 8), welche schwingbar gohaltert Bind durch einen geeigneten Rahmen. Die genannten Walzen werden in geeigneter Weise angedrückt durch Federn oder Gewichte (nicht gezeichnet), um den gewünschten radialen Druck auf das Material auszuüben. Bei Aer Anordnung gemäß Fig. 8 sind weiterhin aolohe Walzen dargestellt in einer Anordnung längs des Dornes, so daß deren Wirkung gleichzeitig auageübt wird mit dem eigentlichen Aufwickeln des Bandes 14'um diesen Dorn, d. h. die abgestufte äußere Oberfläche des schraubenförmig aufgewickelten rörenförmigen Materials wird nahezu gleichzeitig mit t essen Bildung geebnet.
  • Die genannten Druckwalzen 40 und 41 können zum Zwecke der Rotation um Achéen, die parallel zur Aches des Dornes 15 sind, gehaltert sein. Jedoch führt eine solche Anordnung zu einem gewissen Widerstand gegen den axialen Vorichub des aufgewickelten, faserigen, röhrenförmigen Materials, dam hergestellt werden soll. Bei Anwendung eines loichten radiale Druckes durch die Walzen auf die äußere Oberfläche des Materials kann dieser Widerstand außer Acht gelaeBen werden, und man kann von einer Anordnung gem§B Fig. 8 zweckmäßig Gebrauch machen.
  • Solche Walzen können indessen in bezug auf den Dorn schräg angeordnet sein. Die Achsen der Walzen und des dornes bilden zwischen eich einen Winkel, der grtßer sein kann als die Neigung der Sohraubenlinie, die durch die Wicklung an der äußeren Oberfläche des aufgewickelten Materials bestimmt ist, so daß eine Komponente gleichzeitig zum Vorschub des Materials eingeleitet wird, wo diese Walzen und diese Cußere OberflEche reibend in Eingriff sind.
  • Gem§B einer bevorzugten AußfUhrungsart des Teilzusammenbaues sind Walzen vorgesehen mit einer konkaven äußeren Oberfläche, inebesondere mit einer paraboloidisohen Oberfloche, so daß der Bereich der Berthrung zwischen diesen Walzen und dem aufgewickelten Material materiell auegedehnt werden kann entlang diesem Material. Solche bevorzugte Anordnung ist schematisoh dargestellt in Fig.9t wo auf diese Weise gehalterte und geformte Druckwalzen bezeichnet sind mit 40'bzw. 41'.
  • Es wird erneut Bezug genommen auf die Fig. 2 und 3 (welche einen oberen bzw. unteren Teil desselben Teilzusammenbaues in eildarstellung zeigen). Es ist dort dargestellt der röhrenförmige Dorn 15, welcher bei B gespeist werden kann mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Wärmeträger, und welcher mit einer Anzahl von gleichmäßig angeordneten Perforationen 24 vorsehen ist, und zwar entlang eines Teiles unterhalb der Stelle, wo das Bandmaterial zwangsläufig um ihn herumgewickelt wird, (Fig. 2), und vorzugsweise auch unterhalb der Stelle, wo die Bedeckung 23 gebildet wird durch Aufwickeln des ergänzenden Deckbandes 22 um das aufgewickelte Material.
  • Der genannte Wärmeträger ist daher bei seinem Austritt aus den genannten Offnungen 24 des Dornes gezwungen, das faserige Material vollständig zu durchdringen, um das Härten des als Bindemittel wirkenden Agens zu bewirken.
  • Die genannte Bedeckung 23 kann, wenn es gewünscht wird oder wenn es zWeekdienlich ist, aus einem undurchlässigen oder im wesentlichen undrurchlässigen folienmaterial hergestellt werden, beispielsweise aus einem Plastikband, so da2 das aus den Offnungen 24 austrentenden gasförmige Medium gezwungen ist, longs der röhrenfömigen, faserigen Struktur zu strbmen zwecks einer vollen und gleichmäßigen Wärmeabgabe und einwandfreien gleichmäßigen Härtung.
  • Die Verwendung von Plastikfolienmaterial oder anderem geeigneten undurchlässigen und weitgeliend widerstandsfähigen Material für die äußere Bedeckung 23 führt zur Herstellung eines sehr vorteilhaften Fabrikates, das aus einem faserigen, röhrenförmigen, isolierenden Material besteht mit einer festen und schützenden und unduchlässigen äußeren Oberflächenschicht. Es ist somit ein Material, aus dem
    Bedeckunga&RtMci
    zur Röhrenislierung hergestellt werden können, wobei diese Artikel eine äußere Schicht haben und daher keine gesonderten Schutzmittel erfordern, wie sie bei der 2blichen Technik der Röhrenisolierung nötig sind.
  • Aus Vorstehendem ergibt sikh, daß die Erfindung gegen-Uber dem bekannten Stande der Tochnik ein noues und vorteilhaftes Verfahen beinhaltet sur Herstellung faserigen röhrenförmigen Materials aus einer aus Glasfasern bestehenden gebundenen mattenstruktru oder einer äqivalenten faserigen Struktur ! man erkennt ferner, daß diesse Verfahen mit Vorteil angewendet werden kann unabhängig von der Länge, dem inneren Durchmesser, dem äußeren Durchmesser und dom Verhältnis zwischen dieeen Durohmessern bei dom herzustellenden Fabrikat ! außerdem erkennt man, daß das Verfahron zu der Herstellung eines verbesserten faserigen rörhenförmigen Artikels führt, der eine gleiohmäßige zusammenhilngende Struktur an 30der Stelle hat, und zwar sewohl in Längsrichtung wie auoh in Querrichtung; außerdem orkennt man, daß dam genannte Fabrikat weiter verbessert werden kann durch anwendung irgendeiner wünschenswerten Dicte bzw. auch Verrdichtung seiner faserigen Struktur, und swar entweder gleichmäßig über die Dicke oder, wenn dies gewünscht wird oder zweckdienlich erscheint, an @einer äußeren Schicht oder Teilen davon, und/oder durch Versehen dieses Artikels mit einer äußeren Bedeckung, die au einer undruchlässigen oder nicht undurchlässigen äußeren 8chiot oder Schiohten bestehen kann; außerdem erkennt man, dß die Erfindung ferner eine neue und vorteilhafte Vorrichtung aohafft und Mittel, die angeordnet sind fUr eine kontinuierlichem Erzeugung eines röhrenförmien faserigen Materials von den beschriebenen Eigenaohaften, dan die obengenannten neuen, verbeerton und vorteilhaften Merkmale aufweist.
  • Obwohl die Erfindung beaohrieban worden ist in bezug auf apezifische Détails gewisser Ausführungsarten, ist sie nicht hierauf beaohränkt, und der Umfang der Brfindung geht weiter und umfaßt auah dao hereinbringen von Abwandlungen.
  • Alle Merkmale, die in der voratehenden Beschreibung erwähnt und/oder in der Ziechnung dargestellt sind, sollen, notera der bekannte Stand der Technik dieses zuläßt, für aich allein oder in beliebigen Kombinationen oder Teilkombinationen als erfindungswesentlich angesehen werden, auch wenn sie in den ansprüchen nicht enthalten sind.

Claims (21)

  1. Patentansprüche 1) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines faserigen, röhrenförmigen Gebildes aus einem matten-bzw. vliesartigen Gefüge von Mineralfasern, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt : Herstellen eines geraden (gerade gestreckten) Bandes aus einem Material des genannten Gefüges mit gegebener gleichmäßiger Breite und gegebener gleichmäßiger Dicke, Unterwerfen dieses Materialbandes einer in Längsrichtung angewendeten und in Querrichtung unterschiedlichen Zugwirkung zur Erzeugung einer Iangung eines Randteiles in bezug auf den entgegengesetzten Randteil, schraubenförmiges Aufwickeln des unterschiedlich gezogenen Bandes um einen Dorn, während das aufgewickelte Material einen Yorschub entlang diesem Dorn erhält, so daß ein Teil dieses Bandes den Bandteil der angrenzenden Windung des so aufgewickelten Materials überdeckt, und axiales Abziehen des aufgewickelten Materials vom genannten Dorn.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die halbe Breite des Bandes einschließlich des gelängten Randteiles den Bandteil der angrenzenden Bindung des so aufgewickelten Materials überdeckt.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß ein thermohärtbare als Bindemittel wirkendes Agens gleichmäßig verteilt wird bzw. ist in dem geraden Band des Materials von mattenartiger Struktur, und daß dieses Agens gehärtet wird durch Hitzeeinwirkung in dem aufgewickelten Material.
  4. 4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daB das Band aufgewickelt wird um einen röhrenförmigen perforierten Dorn, daß ein gasförmiges Wärmeträgermedium innerhalb dieses Dornes zugeführt wird, wobei dieses Medium durch die Perforation im Dorn austritt und das Material vollständig durchdringt und dabei das Härten des als Bindemittel wirkenden Agens bewirkt wobei zugleich eine leichte Trennbarkeit (Trennung) des aufgewickelten röhrenförmigen Materials vom Dorn bewirkt wird, und daß das genannte aufgewickelte überzogene röhrenförmige Material von dem Dorn axial abgezogen wird.
  5. 5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein radialer Druck angewendet wird auf die äußere Oberfläche des aufgewickelten Materials, um diese Oberfläche zylindrisch zu formen.
  6. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Materialband schraubenförmig um die äußere Oberfläche des aufgewickelten Materials gewickelt wird.
  7. 7) Verfahren nch anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das um die äußere Oberfläche des aufgewickelten Materials schraubenförmig gewickelte Bandmaterial aus undurchlässigem Material ist.
  8. 8) Verfahren nach einem der ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenzeichnet, daß der Schritt des genannten in Querrichtung unterschiedlichen Ziehens den Vorschub des Bandmaterials um Mittel umfaßt, die einem Randteil des genannten Bandmaterials einen Weg erteilen der länder zist als derjenige des entgegengesetzten Randteiles des gleichen Materials.
  9. 9) Verfahren nach einem der ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnbet, daß der genannte schritt des in Querrichtung unterschiedlichenziehens den Vroschub des genannten geraden Bandmaterials um konisch geformte Walzen umfaßt, deren Konisität gemeinsam gerichte ist nach dem einen Randteil dieses Materials-wobei dieses Material fortschreitend langerez Wegen folgt an seinen Teilen, die fortschreitend seitlich mehr entfernt sind vom entgegengesetzten Randteil des Materials-um eine fortschreitend unterschidliche Längung des faserigen Materials 2ber seine Breite vom genannten einen Rand bis zum entgegengesetzten Rand des Materials zu erzougen, bei welohletsterem das Maximum der Längung erzeugt wird.
  10. 10) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennseichnet, daß das genannte schraubenförmige Aufwickeln des genannten Bandmaterials eine zwangsläufige Zuführung dieses materials umfaßt und eine neigung in besug auf die Achse des genannten Dornet, wobei die Neigung eingestellt wird, um den gelängten Rand des Bandes auf eine Wicklung su bringen, die den äußeren Durchmesser des aufgewickelten Materials hat, währnd der entgegengesetzte Rand des genannten Bandes anliegend an den genannten Dorn gebracht wird.
  11. 11) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Druck auf die äußere Oberflä¢he des autgewickelten Materials angewendet wird zusammen mit des aufwickeln des genannten Bandmaterials um den genannten Dorn.
  12. 12) Verfahren nach Anspruch 5, dadruch gekennzeichnet, dsß der radiale Druck auf die äußere Oberfläche des aufgewichkelten Mterials angewendet wird zugleich mit dem Aufwickeln des genannten anderen Bandmaterials us die genannte äußere Oberfläche.
  13. 13) Verfahren naah Anspruch 7, dadurch gekennseichnet, daß dan genannte Bandmaterial aufgewickelt wird un einen röhrenf8rmigen Dorn, der Perforationen hat unterhalb der Stelle, wo das genannte andere jnubcm undurchlässige Band aufgewickelt wird um dieses Material, um zu bewirken, daß das genannte Wärmeträgermedium, das aus den Perforationen austritt, langs innerhalb des genannten Materials fortschreitet.
  14. 14) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bandmaterialien in mehreren Schichten um den röhrenförmigen Dorn gewickelt werden.
  15. 15) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale : Zuführung des genannten Bandes für eine längsgerichtete Zuführung desselben, Teilzusammenbau für ein unterschiedliches Bandziehen, der umfaßt eine Anzahl konischer Walzen, die so angeordnet sind, daß sie einen Lauf für das genannte Band bestimmen, wobei die Walzen quer zu diesem Lauf gerichtete Achsen haben und größere Endteile für die Berührung mit dem einen Rande des genannten Bandes, um für diesen Rand einen Weg zu erzeugen, der langer ist als der Weg des entgegengesetzten Randes desselben Bandes bei diesem Lauf, einen rotierenden Dorn, dessen Durchmesser dem inneren Durchmesser des genannten röhrenförmigen Materials entspricht, einen Teilzusammenbau für das' Aufwickeln des Bandmaterials, der umfaßt konische Walzenzuführungsmittel, deren Achsen Winkel haben in bezug auf den genannten Dorn, und die angrenzend an diesen Dorn angebracht sind zum zwangsläufigen schraubenförmigen Aufwickeln dieses Bandes um diesen Dorn, und Ziehmittel für eiden kontinuierlichen Vorschub des aufgewickelten Materials entlang dem genannten Dorn und von diesem herunter.
  16. 16) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daB der Dorn Perforationen hat an einem Teil seiner Länge und verbunden ist mit Mitteln zum Blasen eines unter Druck stehenden heißen gasförmigen Fluidums durch diese Perforationen.
  17. 17) Vorrichtung nach einem der ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß Walzen vorgesehen sind, die gehaltert und angedrückt sind, um einen radialen Druck auf die äußere Oberflache des schraubenförmig um den genannten Dorn gewickelten Materials auszuüben.
  18. 18) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine zufährung und Führungsmittel vorgesehen sind zum Aufwickeln eines anderen Bandmaterials um das um den genannten Lern gewickelte genannte idaterial.
  19. 19) Fertigungserzeugnis, hergestellt nach dem Verfahren eines der vorangegangenen Ansprüche bzw. mit der Vorrichtung eines der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es ein röhrenförmiges Material ist mit warmeisolierenden Eigenschaften und im wesentlichen bestehend aus einem gebundenen Gefüge aus mineralischen Fasern, wobei das Gefüge gebildet ist durch überdeckende Windungen eines schraubenförmig aufgewickelten flachen Bandes von mattenartigem faserigem Material, wobei dieses Band vor seinem Aufwickeln einen Randteil hat, der in bezug auf seinen entgegengesetzten Randteil gelängt ist, so daß jede Windung eine axial verformte stumpfkegelige Gestalt hat.
  20. 20) Artikel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß er eine schraubenförmig gewickelte Bedeckung von undurchlässigem Bandmaterial hat.
  21. 21) Artikel nach Anspruch 19 oder 20* dadurch gekennzeichnet, daß seine Dichte durch seine Dicke bzw. Wandung hindurch variiert.
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