DE1784275C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Faser-Bindemittel-Schicht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfa'imn zum Hersteleiner Faser-Bindemittel-Schicht durch Ablagern und Entwässern eines Faser-Bindemittel-Gemisches auf einem wasserdurchlässigen, endlosen umlaufenden Band, bei dem die Fasern durch Drehbewegung des Faser-Bindemittel-Gemisches eine gewisse Ausrichtung parallel zur Umlaufrichtung des endlosen Bandes erhalten.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, das in der Literatur als Mazza-Verfahren bezeichnet wird, fließt ein wäßriges Asbestzement-Gemisch aus einer Rühr Jiitte in einen Trog, in welchen ein rotierender Siebzylinder hineinragt. Von dem rotierenden Siebzylinder werden die Asbestfasern mit den an ihnen haftenden Zementpartikeln aufgenom nen und mittels einer Gautschwalze an ein endloses umlaufendes Band aus Filz als dünnes Vlies abgegeben. In dem Trog sind in der Nähe seines Bodens iotierende Rührhaspeln angeordnet, durch die das Gemisch eaie Drehbewegung erfährt, wodurch die darin enthaltenen Asbestfasern eine gewisse Ausrichtung parallel zur Umlaufrichtung des den Siebzylinder tangierenden endlosen Bandes erhalten. Dadurch wird der Anteil der in Umlaufrichtung des Bandes gelagerten Fasern größer als der Anteil der parallel zur Drehachse des Siebzylinders gerichteten Fasern. In vielen Fällen, beispielsweise beim Herstellen von Rohren, die eine hohe Ringzugfestigkeit aufweisen sollen, reicht der Anteil der ausgerichteten Fasern nicht aus. Außerdem ist die Ausrichtung der Fasern in Umlaufrichtung des endlosen Bandes sehr unvollkommen, da in dem Gemisch, das sich im Trog befindet, unkontrollierbare Turbulenzen herrschen, die eine einwandfreie Ausrichtung der Asbestfasern verhindern bzw. ausgerichtete Fasern zum Teil wieder umorientieren, bevor sie am Siebzylinder abgelagert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Faser-Bindemittel-Schicht zu schaffen, bei dem ein weit größerer Anteil der Fasern als bei dem bekannten Verfahren parallel zur Umlaufrichtung des endlosen Bandes ausgerichtet wird.

Diese Aufgabi wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Faser-Bindemittel-Gemisch in eine in Richtung des endlosen Bandes zirkulierende, innenseitig angetriebene und außenseitig abgebremste Strömung gebracht wird und fortwährend an einer Stelle der Peripherie der Zirkulatior.sströmung entnommen und in engbegrenztem, der Breite der zu bildenden Schicht entsprechendem, ansteigendem Strom an das Band herangeführt und dort abgelagert wird.

Bei diesem Verfahren werden die Fasern des Gemisches besser als bei dem vorbeschrieberien Mazza-Verfahren parallelisiert, indem das Faser-Bindemittel-Gemisch in eine in Richtung des endlosen Bandes zirkulierende, innenseitig angetriebene und außenseitig abgebremste Strömung gebracht wird, wodurch innerhalb der rotierenden Strömung in Richtung von außen nach innen eine Steigerung der Geschwindigkeitskornpoiiente erreicht wird. Dadurch stellen sich die Faserteile in Strömungsrichtung. Das die so ausgerichteten Fasern enthaltende Gemisch wird fortwährend an einer Stelle der Peripherie der Zirkulationsströmung entnommen und so an das endlose Band herangeführt und abgelagert, daß keine Umorientierung der ausgerichteten Fasern eintritt.

Mit diesem Verfahren, das einfach durchzuführen ist, wird ein besonders großer Anteil der Fasern parallel zur Umlaufrichtung des endlosen Bandes ausge-

richtet. Dadurch zeichnen sich Rohre, die aus einer mit diesem Verfahren erzeugten Faser-Bindemittel-Schicht hergestellt werden, durch eine hohe Ringtugfestigkeit aus. Ebenso haben Platten, die aus einer so erzeugten Schicht hergestellt werden, ir* der durch die Ausrichtung det Fasern bestimmten Richtung eine wesentlich größere Tragfestigkeit als aus einer herkömmlich erzeugten Schicht hergestellte Platten.

Zweckmäßig kann vorgesehen sein, daß das Faser-Bindemittel-Gemisch vor Einlauf in die Zirkulationsströmung homogenisiert wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Herstellen einer Faser-Bindemittel-Schicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein geschlossener Hohlkörper angeordnet ist, in dessen Innenraum sich eine rotierende, nach außen gerichtete Schaufeln aufweisende Welle befindet und an dessen Innenumfang einwärts gerichtete Vorsprünge angeordnet sind und an dessen Umfang sich ein Fenster befindet, das in einen ansteigenden, ao zu dem endlosen Band führenden, geschlossenen Kanal mündet, dessen Breite der Breite der zu bildenden Schicht entspricht.

Die in dem Hohlkörper rotierenden Schaufeln versetzen das Faser-Bindemittel-Gemiseh in eine zirku- as iicrende Strömung, die durch die an der Innenwand des Hohlkörpers befindlichen Vorsprünge so beeinflußt wird, daß in ihr von außen, wo infolge der Vorsprünge eine große Bremswirkung eintritt, naca innen, wo die Schaufeln die Strömung antreiben, eine Steigerung der Geschwindigkeitskomponente erreicht wird, wodurch eine Ausrichtung der im allgemeinen aus Asbest bestehenden Faserteile in Strömungsrichtung erfolgt. Das Fenster zum ansteigenden Kanal liegt im Eiereich der langsam rotierenden Gemischteile, so daß im Kanal ebenfalls keine Umorientierung der Faserteile mehr eintritt. Das Gemisch wird deshalb so auf dem endlosen Band abgelagert, daß seine in ihm enthaltenen Faserteile eine ausgeprägte Ausrichtung in Umlaufrichtung des Bandes haben.

Diese Vorrichtung bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß der zu dem endlosen Band führende Kanal es ermöglicht, durch Unterbrechung der Gemischzufuhr vor jedem Anhalten des Bandes ein rasches Senken des Niveaus des Gemisches in dem Kanal zu erreichen. Dadurch können sich während des Stillstands des Bandes auf ihm keine verdickten Faserablagerungen bilden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 9.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen einer Faser-Bindemittel-Schicht,

F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene der Linie H-II in Fig. 1,

F i g. 3 eine Variante einer Einzelheit der Vorrichtung nach F i g. 2 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 4 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2,

Fig. 5 einen Schnitt in der Ebene der Linie V-V in Fig. 4,

Fi g. 6 einen Schnitt in der Ebene der Linie Vl-VI in F i g. 5 und

F i g. 7 eine weitere Variante einer Einzelheit der Vorrichtung nach F i g. 5.

Die in den Fig 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist einen geschlossenen Hohlkörper 1 auf, welcher in zwei auf einem Fundament 4 befestigten Lagern 2 und 3 drehbar gelagert ist. Mit dem Hohlkörper I sind zwei Endlager 5 und 6 fest verbunden, in denen Endzapfen 7 und 8 einer hohlen Welle 9 drehbar gelagert sind. Ferner ist am Endlager 5 ein Gehäuse 10 für Getriebeorgane befestigt, die aus Riemenscheiben 11 und 12 und Riemen 13 bestehen und die Drehbewegung von einem am Lager 5 angebrachten Motor 14 auf den Endzapfen 7 der Welle 9 übertragen. Ein Teil des Hohlkörpers 1 bildet das Gehäuse 15 einer Homogenisiervorrichtung, deren rotierbarer Teil 16 in einstellbarer Lage auf der Welle 9 aufgekeilt ist. Sowohl das Gehäuse 15 als auch der rotierbare Teil 16 sind kegelstumpfförmig ausgebildet und weisen Schaufeln 17 bzw. 18 auf, die miteinander zusammenarbeiten, um eine vollständige Homogenisierung eines wäßrigen Faser-Zeme-'-Gemisches zu erzielen, das durch eine Leitung K* mit Absperrventil 20 (Fig. 1) zugeleitet wird.

Das wäßrige Gemisch verläßt die Homogenisiervorrichtung in Richtung der eingezeichneten Stm-L:ungspfeile, indem es durch anschließend ^an die Homogenisiervornchtung in der hohlen Welle 9 vorgesehene Eintrittsschlitze 21 hindurch in die hohle Welle 9 hineinströmt. Es strömt dann in der Welle 9 kontinuierlich und ohne Stauung 711 Austrittssehlitzen

22 dieser Welle 9 und durch diese Austrittsschlitze 22 hindurch in einen zwischen dem betreffenden Abschnitt der Welle 9 und dem Hohlkörper 1 befindlichen Ringraum ein, in dem die in dem Gemisch enthaltenen Fasern weitgehend parallelisiert werden.

Zu diesem Zweck weist die Welle 9 in diesem Bereich radial nach außen gerichtete Schaufeln 23 auf. die mit schaufelartigen, radial nach innen gerichteten Vorsprüngen 24 zusammenwirken, die fest an der zylindrischen Innenwandung des Hohlkörpers 1 angeordnet sind. Die Rotation der Welle 9 bringt das Gsmisch mittels der an ihr angebrachten Schaufeln

23 in eine rotierende innenseitig angetriebene Strömung die durch die Vorspriinge 24 außenseitig abgebremst wird, so daß in dem rotierenden Gemisch von außen nach innen eine Steigerung der Geschwindigkeitskomponente erreicht wild. Dadurch drehen sich die Faserteile in Richtung der kreisförmigen Strömung.

Im Bereich der Austrittsschlitze 22 der Welle 9 weist der Hohlkörper 1 ein Fenster 25 'luf, durch welches das Gemisch an der Peripherie der Zirkulationsströmung aus dem Hohlkörper 1 ausströmen und in einen ansteigenden, geschlossenen Kanal 26 einströmen kann. Dieser Kanal 26 besteht aus zwei am Hoh'körper 1 befestigten Seitenwänden 27, die je ein Element 28, vorzugsweise aus Gummi, tragen, und zwei Que. wänden 29 und 32. Die eine Querwand 29 trägt einen Überlauf 30 mit einem Rückführrohr 31 für das überschüssige Gemisch, wobei der Überlauf 30 mit Hilfe nicht ciargestelltei Mittel höheneinstellbar sein kann. Die Querwand 32 bildet den Boden des Kanal? 26. Sie ist zwischen den beiden .Seitenwänden 27 und einer Walze 33 angebracht. Die Abdichtung zwischen der Querwand 32 und der Walze. 33 wird durch ein an der Querwand 32 befestigtes und gegen die Walze 33 streifendes Element 34 (Fig. 5) sichergestellt. Die seitliche Abdichtung uiul durch die Elemente 28 sichergestellt, welche in Uiiit:- nulen der Walze 33 eingreifen (Fig. Ci)- Die Ui-Awdes Kanals 26 /wischen ilen beiden Elementen ίί!

entspricht der Breite der zu bildenden Faser-Ze- Gemisch gelangt somit durch die öffnung 52 in den

ment-Schicht. Die lichte Höhe des Kanals 26 nimmt, der Ausrichtung der Faserteile dienenden Raum und

wie es aus F i g. 5 zu ersehen ist, im Bereich der von diesem durch das Fenster 25 in den Kanal 26.

Walze 33 ab. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet mit einer

Da das Fenster 25 im Bereich der langsam rotie- 5 eine Saugwalze und ein wasserdurchlässiges, endloses renden Gemischteile liegt, herrscht in dem so ausge- umlaufendes Band aus Filz aufweisenden Maschine bildeten Kanal 26 eine laminare Strömung, und es zur Bildung einer Faser-Bindemittel-Schicht zusamtritt keine Umorientierung der vorher ausgerichteten men, die nachfolgend kurz erläutert wird.
Fasern ein. Zwischen den beiden Seitenwänden 27 Diese Maschine besteht im wesentlichen aus einer sind ferner zwei Querstäbe 35 angeordnet, die je ein io zylindrischen Gitterwalze 60, die in zwei seitlichen Abstreifelement 36 tragen. Lagern 61 frei drehbar in einem unter Unterdruck ge-

Im Bereich der Lager 2 und 3 sind am Hohlkör- haltenen Gehäuse gelagert ist, aus welchem das in

per 1 außen Zahnkränze 37 angeordnet, mit denen je einem Sammler 62 angesammelte Wasser durch ein

eine Schnecke 38 (F i g. 1) im Eingriff steht, die durch ' Rohr 63 mittels einer nicht dargestellten Pumpe ab-

ein Handrad 39 betät^: ,bar ist und durch dieses um 15 gesaugt wird. Über die zylindrische Gilterwalze 60 ist

ihre eigene Achse drehbar, jedoch nicht entlang die- ein durchlässiges, endloses Band 64 geführt, welches

ser Achse verschiebbar ist. Durch Betätigung der bei- zwischen der zylindrischen Gitterwalzc 60 und der

den Handräder 39 kann man somit den Hohlkörper 1 Walze 33 der Zuführungsvorrichtung für das Ge-

und mit ihm die gesamte Zuführvorrichtung in den misch sowie zwischen der letzteren und einer Walze

Lagern 2 und 3 verdrehen. so 65 hindurchgeführt ist. Die Walze 33 hall das durch-

Der Hohlkörper 1 weist Flansche 40 zur Lagerung lässige Band 64 mit der zylindrischen Gitterwalze 60

der Walze 33 auf. An diesen Flanschen 40 sind Hebel in Berührung und übt zusammen mit der Walze 65

42 mittels Zapfen 41 angelenkt, in denen die Walze ein' Quetschwirkung auf das durchlässige Band 64

33 frei drehbar gelagert ist. Zwischen einem Punkt 43 aus. Die Walzen 33 und 65 sowie die zylindrische

eines jeden Hebels 42 und einem Punkt 44 des ent- as Gitterwalze 60 werden irr. Sinn der in F i g. 5 einge-

sprechenden Flansches 40 wirkt eine Zugstange 45, zeichneten Pfeile durch das endlose umlaufende Band

deren Länge verstellbar ist. Durch Verstellen der 64 in Drehung versetzt. Wie aus Fig. 5 zu erkennen

Länge der Zugstange 45 können die beiden Hebel 42, ist, wird das Gemisch in dem Hohlkörper 1 in eine in

welche die Walze 33 tragen, um die Zapfen 41 ver- Richtung des endlosen Bandes 64 zirkulierende Strö-

schwenkt werden und dadurch die Walze 33 dem 30 mung gebracht und durch das Fenster 25 und den

Hohlkörper 1 angenähert oder von ihm weiter ent- Kanal 26 an das Band 64 herangeführt und auf dem

fernt werden. Band 64 in Form einer Schicht 90 abgelagert.

Gemäß einer in F i g. 3 dargestellten Variante einer In der F i g. 7 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei

Einzelheit der Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 ist welcher das wäßrige Gemisch auf ein durchlässiges

an Stelle der Welle 9 eine Welle 9' vorgesehen, die 35 endloses Band 64 aufgebracht wird, welches übet

nicht hohl ist. Zwischen dem Gehäuse 15 der Homo- eine undurchlässige Walze 80 geleitet ist und bei wel-

genisiervorrichtung und dem der Ausrichtung der eher die auf das durchlässige Band 64 aufgebrachte

Faserteile dienenden Raum zwischen der Welle 9' Schicht 90 mit Hilfe einer oberen Walze 81 ausgegli-

und dem Hohlkörper 1 ist eine Trennwand 51 mit chen wird. In diesem Fall ist der ansteigende Kanal

einer öffnung 52 angeordnet. Das homogenisierte 40 26 bis zur höchsten Stelle der Walze 80 verlängert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Faser-Bindemittel-Schicht durch Ablagern und Entwässern eines Faser-Bindemittel-Gemisches auf einem wasserdurchlässigen, endlosen umlaufenden Band, bei dem die Fasern durcld Drehbewegung des Faser-Bindemittel-Gemisches eine gewisse Ausrichtung parallel zur Umlaufrichtung des end- ίο losen Bandes erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß das Faser-Bindemittel-Gemisch in eine in Richtung des endlosen Bandes zirkulierende, innenseitig angetriebene und außenseite abgebremste Strömung gebracht wird und fortwährend an einer Stelle der Peripherie der Zirkulationsströmung entnommen und in engbegrenztem, der uieite der zu bildenden Schicht entsprechendem, ansteigendem Strom an das Rand herangeführt und dort abgelagert wird. ac

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß d"s Faser-Bindemittel-Gemisch vor F.inlauf in die Zirkulatio&jströmung homogenisiert wird.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener Hohlkörper (1) angeordnet st, in des^cf.n Innenraum sich eine rotierende, nach außen ger^;<htete Schaufeln (23) aufweisende Welle (9^ befindet und an dessen In- 3» nenumfang einwärts gericht te Vorsprünge (24) angeordnet sind und an dessen Umfang sich ein Fenster (25) befindet, das in einen ansteigenden, zu dem endlosen Band (64) führenden, geschlossenen Kanal (26) mündet, dessen Breite der Breite der zu bildenden Schicht (90) entspricht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Kanalbodens durch einen Umfangsabschnitt einer entgegen der Strömungsrichtung des Faser-Bindemittel-Gemisches rotierenden Walze (33) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem geschlossenen Hohlkörper (1) eine Homogenisiervorrichtung für das Faser-Bindemittel-Gemisch vorgeschaltet ist, die als außenseitig mit Schaufeln (16) bestückte Verlängerung der in dem Hohlkörper (1) rotierenden Welle (9) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) als mit im Bereich des Hohlkörpers (1) angeordneten Austrittsschlitzen (22) versehene Hohlwelle ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle anschließend an die Homogenisiervörfichtung mit Einfrittsschlitzen (21) versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (26) mit einem Überlauf (30) mit Rückführrohr (31) versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenlage des Überlaufs (30) einstellbar ist.

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