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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.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung für die kontinuierliche
Herstellung des genannten isolierenden röhrenförmigen Material und dam mit dieser
Vorrichtung hergestellte Material.
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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.
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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.
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Der Erfindung liegt die aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes
Verfahren zu schaffen, das die genannten Nachteil und weitere Nachteile vermeidet.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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"L"ist die Breite des Bandes.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Es ist möglich, um-eine zunehmende Wirkung zu erhalten, mehrere Paare
von konischen Walzen vorzusehen, von donen jedes Paar eine verschiedene Konizität
hat.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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'.
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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.
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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.
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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.
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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
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.
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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.
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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.
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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.