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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Körpern aus einem faserigen
Produkt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Körpern, wie Rohren,
Platten o.4gl., aus einem faserigen Produkt und Zement sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
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Im Hoch- und Tiefbau sowie in der Bauzubehörindustrie werden itir
bestimmte Fälle Körper wie beispielsweise Platten, Rohre od.dgl., gefordert, die
nicht nur fest und stabil sind, sondern auch ein geringes Gewicht aufweisen. Diese
Anforderungen können aus Zement hergestellte Körper nicht erfüllen, da sie zu schwer
sind.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind Körper aus einem faseri#gen
Produkt und Zement entwickelt worden, wobei als faseriges Produkt üblicherweise
Asbest zur Anwendung gelangt. Dieser
muß jedoch meistens importiert
werden, was die Herstellung solcher Körper bemerkenswert verteuert.
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Außerdem hat sich bei diesen sogen. Asbestzementkörpern nachteilig
erwiesen, daß der Aufwand zu ihrer Herstellung verhältnismäßig groß ist, wodurch
deren Fertigungspreis weiter erhöht wird. Darüberhinaus sind solche Asbestzementkörper
immer noch verhältnismäßig zu schwer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herzellen von Körpern, wie Rohren,
Platten od.dgl., aus einem faserigen Produkt und Zement zu schaffen, mittels dessen
leichtere und stabilere zementgebundene Körper als die bisher bekannten hergestellt
werden können. Darüberhinaus soll sich der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche
Aufwand in wirtschaftlxh vertretbaren Grenzen halten.
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Erfindungsgemäß wird zur Herstellung von Körpern, wie Rohren Platten
od.dgl., aus einem faserigen Produkt und Zement anstelle von Asbest Mineralwolle,
vorzugsweise Basaltwolle, als faserigen Produkt verwendet. Mineralwolle, und insbesondere
Basaltwolle, eignet sich als Ersatz ftir Asbest besonders gut. Dies ergibt sieh
auch aus den Analysen von Zement und Basaltwolle, die, wie aus folgender Tabelle
ersichtlich, große Ähnlichkeiten aufweisen:
Si O2 Al2O3 CaO MgO
Fe2O3 MnO SO3 Na2 (%) (%) (%) %) (%) (%) 0 (%) Asbest 40-58 0,1-8 o,2-2 5-42 2-42
- Spu- -ren Basalt-40-45 14 10 8.4 14-15 0,7 - 0,2-2 wolle Die angegebenen Werte
schwanken etwas, da beide Stoffe nach ihrer Zusammensetzung Naturprodukte sind.
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Der Erfindungsgedanke, anstelle von Asbest Mineralwolle mit Zement
zu vereinigen, bringt einen entscheidenden Fortschritt.
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Insbesondere hat ein solchermaßen hergestellter zementgebundener Körper
ein erheblich geringeres Gewicht als beispielsweise ein Asbestzementkörper.
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Da die Mineralfasern i.a. glatt sind, lassen sie sich nicht in jedem
Fall ohne weiteres mit dem Zement innig vermengen. Vorteilhafterweise wird daher
die Mineralwolle unter Druck mit dem Zement vereinigt, wobei die jeweilige Faserlänge
unerheblich ist.
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Es liegt weiterhin im Sinn der Erfindung, aus der Mineralwolle ein
Vlies zu fertigen und den Zement unter wahlweiser Wasserzugabe in das Vlies hineinzupressen
bzw. durch das Vlies hindurchzupressen. Die Vliesbildung gewährleistet eine gleichmäßige
Verteilung der beiden Komponenten in dem Endprodukt.
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Zur Herstellung dickerer und stabilerer Verbundkörper kann das
Mineralwollevlies,
wie nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, unter Druck auf ein anderes
zementdurchpreßtes Vlies oder deren mehrere aufgewalzt und mit diesen, gegebenenfalls
unter weiterer Zement- bzw. Wasserzugabe, vereinigt werden.
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Damit ist auf vorteilhafte-Weise die fast unbegrenzte Möglichkeit
gegeben, Körper aus zementgebundener Mineralwolle beliebiger Dicke und Stabilität
herstellen zu. können. So haben praktische Versuche ergeben, daß beispielsweise
eine Platte aus zementgebundener Basaltwolle von 8 mm Dicke aus 8 dünnen Lagen übereinandergewilztem
Besal-twollevlies hergestellt werden kann. Bei Anwendung von größerem Druck konnten
diese 8 Lagen auch zu einer Platte von 6 mm Dicke zusammengedrückt werden.
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Ein weiterer, mit dem erfindungsgemäß angegebenen Verfahren verbundener
Vorteil äußert sich darin, daß praktisch in einem Arbeitsgang Körper aus zementgebundener
Basaltwolle beliebiger Dicke hergestellt werden können. Dabei ergibt sich eine innige
Verbindung der übereinander gewalzten Vliese. Durch die Anwendung von Druck ist
darüberhinaus die Gewähr gegeben, -daß der hergestellte Körper stabil ist und unerwtlnschte
überflüssige Zementmasse ausgepreßt wird.
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Vorteilhafterweise wird der Zementanteil der durch Nineralwollevlies
und Zement gebildeten Einheit durch Andern der Walzzeit und des Walzdruckes geregelt.
DAdurch läßt sich beispielsweise
ein dem Mischungsverhältnis bei
Asbestzementkörpern ähnliches Verhältnis von 15% Dasaltwolle und 85% Zement erreichen.
Jedoch können auch Körper aus zementgebundener Mineralwolle mit Jedem beliebigen
anderen Mischungsverhälätnis hergestellt werden. Der Möglichkeit, das Mischungsverhältnis
von-Basaltwolle zu Zement beliebig einregeln zu können, kommt eine besondere Bedeutung
zu, da Stabilität, Festigkeit, Gewicht und Aussehen des derart hergestellten Körpers
in direkter Abhängigkeit zum Mischungsverhältnis stehen. In allen Fällen geänderter
Mischungsverhältnisse von Basaltwolle su Zement hat sich gezeigt, daß die daraus
gefertigten Körper ein durchweg geringeres Gewicht als Asbestzementkörper aufweisen.
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Die Vorrichtung zur flurchfUhrung des Verfahrens ist erfindungsgemäß
derart ausgebildet, daß dem Umfang einer zylinderischen drehbaren Trommel mehrere
Preßwalzen in Abstand voneinander sowie eine Wasser- und eine Sementsutuhreinriobtung
zugeordnet sind.
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Mit dieser Anwordnung ist die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, das
Verfahren gemäß der Erfindung auf geringem Raum und mit vertretbarem Aufwand durchzuführen.
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Um die gleichmäßige Güte des auf der Vorrichtung hergestellten Körpers
aus zementgebundener Mineralewolle zu gewährleisten, ist nach der Erfindung weiter
vorgesehen, daß die Preßwalzen
nur einem Teil des Trommelumfangs
zugeordnet und zur gleichmäßigen Verteilung des Anpreßdruckes von einem sie untereinander
verbindenden Band aus Kunststoff-Folie od.dgl. umgeben sind.
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Als Werkstoff fUr das Band findet insbesondere eine thermoplastische,
beispielsweise die unter dem Handelsnamen Teflon erhält#iche Kunststoff-Folie Anwendung.
Mit dieser Anordnung ist die Gewähr gegeben, daß das auf die Trommel aufgegebene
Mineralwollevlies gleichmäßig auSläuft und nicht etwa zwischen den Preßwalzen ausbricht.
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Zur Regelung des Anpreßdruckes empfiehlt es sich, die Preßwalzen so
auszubilden, daß sie der Trommel annäherbar oder von dieser entfernbar sind.
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Der Umfangsteil der Trommel, der von den Preßwalzen und dem diese
umgebenden Band nicht verdeckt ist ist erfindungsgemäß in eine obere und eine untere
3tellung bringbar, wobei das Vlies aus Min@ralwolle, vorzugsweise BasalOwolle, in
der oberen Stellung auf die Trommel aufgebbar und in der unteren Stellung von dieser
abnehmbar ist.
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Vorzugsweise ist die Wasser- und die Zementzufuhreinrichtung oberhalb
der Trommel angeordnet und ebenfalls dieser annKherbar sowie davon entgernbar.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand
der schematischen Zeichnung.
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Hierbei zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
in einer Stellung, in der ein Mineralwollevlies aufgegeben wird und Fig. 2 in einer
Stellung, in der ein zementdurchpreßtes Mineralwollevlies abgenommen wird; Fig.
3 die Vorderansicht einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Verfahrens.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist eine zylinderische
Trommel 1 auf, die in den Lagerböcken 2 und 3 drehbar gelagert und von einem Elektromotor
4 Uber ein Übersetzungegetriebe 5 antreibbar ist. Ein auf einer Unterlage 6 verfahrbar
er Wagen 7 nimmt die Trommel 1 mit ihrem Antrieb 4 auf, so daß sie an jede beliebige
Stelle bewegt werden kann.
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Dem Umfang der Trommel 1 sind in regelmäßigeiAbstand voneinander mehrere
Preßwalzen 8 zugeordnet, deren Anzahl beimgezeichneten Ausführungsbeispiel 6 beträgt.
Die Preßwalzen sind derart verteilt, daß sie den Umfang der Trommel 1 um etwa 2400
Eberdecken, so daß ein sich etwa ueber 120 erstreckender Umfangsteil 9 der Trommel
freibleibt. Dabei kann der freie Umfangsteil 9 jedoch, den Erfordernissen entsprechend,
größer oder kleiner gewählt werden.
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Der von den Preßwalzen 8 auf den Umfang der Trommel 1 ausgetibte Anpreßdruck
kann dadurch variiert werden, daß die Preßwalzen 8 der Trommel 1 angenähert oder
von dieser entfernt werden.
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Um den Anpreßdruck gleichmäßig auf den Umfang der Trommel 1 zu verteilen,
sind die Preßwalzen 8 von einem sie untereinander verbindenden Band 10 aus Kunststoff-Folie
od.dgl. umgeben. Als Werkstoff fUr das Band 10 wird beispielsweise eine thermoplatische,
wie etwa die unter dem Handelsnamen Teflon erhaltliche Kunststoff-Folie verwendet.
Das Band 10 ist derart um die Preßwalzen 8 herum angeordnet, daß es den der Trommel
1 abgekehrten Seiten der PreBwalsen 8 anliegt, außerdem die beiden, den freien Umfangsteil
9 der Trommel 1 begrenzenden Preßwalzen 8 teilweise umschlingt und an den der Trommel
1 zugekehrten Seiten der Preßwalzen 8 verläuft.
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Oberhalb der Trommel 1 ist eine Wasser- und eine Zementzufuhreinrichtung
11 bzw. 12 vorgesehen. Die Wasserzufuhreinrichtung 11 weist eine Dilsenreihe 13
auf, die etwa in der. Breite der Trommel 1 gehalten ist. In etwa der gleichen Breite
ist ebenfalls ein der Zementzufuhreinrichtung 12 zugeordnetes Rdttelsieb 14 gehalten,
mittels dessen ich die Menge des auf den Umfang der Trommel 1 gelangenden Zementes
genau dosieren läßt.
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Ebenfal.ls der Trommel 1 zugeordnet ist weiterhin ein Förderband 15,
dessen Abgabesteile 16, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, bei 17 angelenkt ist und
mittels einer Hebevorrichtung, beispielsweise
einem über eine
Rolle 18 geführten Seil 19, gehoben und gesenkt werden kann. Über die gleiche Rolle
18 ist auch die Wasser- und die Zementzufuhreinrichtung 11, 12 mittels eines weiteren
Seiles 20 heb- und senkbar.
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Das Verfahren zur Herstellung von Körpern aus Mineralwolle und Zement
läßt sich folgendermaßen beschreiben: Die Einheit aus Preßwalzen 8 und Band 10 läßt
sich unabhängig von der Trommel 1 um diese verschwenken, Um nun ein Vlies aus Mineralwolle,
vorzugsweise aus Basaltwolle, oder deren mehrere auf die Trommel 1 aufgeben zu können,
wird die Einheit aus den Preßwalzen 8 und-dem sie umgebenden Band 10 so nach unten
verschwenkt, daß der freie Umfangsteil 9 der Trommel 1, wie aus Pig. 1 ersichtlich,
in einer oberen Stellung steht. Nunmehr lassen sich mittels der Uber die Rolle 18
geführten Seile 19, 20 sowohl die Wasser- und die Zementzufuhreinrichtung 11, 12
als auch die Abgabeetelle 16 des Förderbandes 15 nach unten in Richtung des freien
Umfangsteils 9 absenken.
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Auf die nun vom Elektromotor 4 Uber das Übersetzungsgetriebe 5 konstant,
beispielsweise entgegen dem Uhrzeigersinn, angetriebene Trommel 1 wird zuerst Wasser
gegeben, das aus der Dilsenreihe 13 der Wasserzufuhreinrichtung 11 tritt und die
gesamte Breite des Trommelumfangs benetzt. Selbstverständlich läßt sich die austretende
Wassermenge entsprechend den Abbladeerfordernissen des Zements rsgeln.
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Auf die mehr oder weniger angefeuchtete Trommel 1 wird sodann durch
Bewegen des Rüttelsiebes 14 der Zementzufuhreinrichtung 12 Zement gegeben. Dabei
läßt sich die Zementmenge, wie schon erwähnt, mittels der Rdttelseit des Siebes
14 dosieren.
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Das auf dem Förderband 15 direkt aus der Fertigung ankommende Basaltwollevlies
21 gelangt nun Uber die abgesenkte Abgabestelle 16 des Förderbandes 15 auf den frsien
Umfangsteil 9 der Trommel 1 und läuft, da diese sich dreht, in den Spalt 22 ein,
der von dem Preßwalzen 8 bzw. dem Band 10 und von dem Trommelumfang gebildet wird.
Da das Basaltwollevlies 21 direkt von der Fertigung kommt, ist es noch genUgend
feucht, was den Zusarmenhalt des Basaltwollevlieses 21 gewährleistet. Aus diessm
Grund muß auch die Reihenfolge der Stoffaufgabe auf die Trommel 1 - a) Wasser, b)
Zement, c) Basaltwollevlies 21 - eingehalten werden, damit das Basaltwollevlies
21 feucht-trocken unter die Preßwalzen 8 bzw. unter das Band 10 kommt.
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In das mit der Trommel 1 umlaufende und an diese von den Preßwalzen
8 bzw. dem Band 10 angedrUckte Basaltwollevlies 21 wird nunmehr der entsprechend
angefeuchtete Zement hinein- bzw.
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hindurchgepreßt. Es fl natürlich möglich, daß der Zementbrei nach
einmaligen Umlauf des Basaltwollesvlieses 21 dieses noch nicht vollständig durchsetzt
hat bzw. die einzelnen Fasern des Basaltwollewliess 21 nooh nicht wunschgemäß ulhUllt.
Dieser Zustand läßt siöh Jedoch durch beliebig viele erneute Umläufe
erreichen,
wobei das Basaltwollevlies 21 jedesmal inniger mit dem Zementbrei vermischt wird.
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Sollen dickere Körper hergestellt werden, d.h. solche mit mehreren
Lagen zementdurchpreßter Basaltwollevliese 21, so werden bei kontinuierlich laufender
Trommel 1 sowie weiterer Wasser- und Zementzugabe entsprechend viele zusätzliche
Basaltwollevliese 21 auf den Umfangsteil 9 der Trommel 1 aufgegeben.
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Dabei wird das zuletzt aufgegebene Basaltwollevlies 21 auf die schon
zementdurchpreßten und dem Trommelumfang aufliegenden Vliese 21 aufgewalzt und mit
diesen zu einer Einheit verbunden.
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Die Dicke einer solchen Einheit aus übereinandergewalzten Basaltwollevliesen
21 läßt sich mittels der Walzzeit und dem variierbaren Druck der Preßwalzen 8 nach
Belieben regeln.
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Gleichzeitig stellt sich auch der Zementanteil dieser Einheit entsprechend
ein, da beispielsweise aufgrund eines stärker ausgewebten Druckes mehr Zement aus
der Einheit ausgepreßt wird.
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Um das zementdurchpreßte Basaltwollevlies 21 von der Trommel 1 abnehmen
zu können, werden sowohl die Wasser- und die Zement zufuhreinrichtung 11, 12 als
auch das Förderband 15 abgefeilt.
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Die Wasser- und Zementzufuhreinrichtung 11, 12 sowie die Abgabestelle
16 des Ft5rderbands 15 werden sodann mittels der Seile 19,20 aus dem Schwenkradius
der Preßwalzen 8 heraus nach oben gezogen, worauf sich die Einheit aus Preßwalz-en
8 und Band 10 derart nach oben verschwenken läßt, daß der freie Umfangsteil 9 der
Trommel 1 in einsr unteren Stellung steht. Das zementdurchpreßte Basaltwollevljes
21 kann nun mit einem im Inneren der
Trommel 1 angeordneten verschiebbaren
Messer 23, da. zugleich als Abstreifer dient, aufgeschnitten und auf einer entsprechenden
Unterlage, beispielsweise einem Wagen 24, abgelegt werden.
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Soll das Verfahren zur Herstellung zementdurchpreßter Mineralwolle
kontinuier-lich durchgefährt werden, so sind mindestens zwei verfahrbare Trommeln
1 mit Preßwalzen 9 vorgesehen, von denen wechselweise eine unter die Wasser- und
die Zementzufuhreinrichtung 11, 12 sowie an die Abgabestelle 16 des FUrderbandes
15 bewegt wird. In dieser Zeit wird dann von der anderen Trommel 1 das fertige zementdurchpreßte
Minerwalwollevlies 21 abgenommen.