DE2520462C2

DE2520462C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von aus Fasermaterial bestehenden isolierenden Hohlkörpern

Info

Publication number: DE2520462C2
Application number: DE2520462A
Authority: DE
Inventors: Bernard Henri Clermont Bichot; Rene Rantigny Gest
Original assignee: Saint Gobain Industries SA
Current assignee: Saint Gobain Industries SA
Priority date: 1974-05-17
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1986-02-13
Also published as: IN143165B; CS248002B2; FR2278485B1; BR7503014A; CH601011A5; EG12418A; FR2278485A1; YU125075A; NL7505778A; SU727122A3; AU8090275A; DK217175A; IE42987B1; HU175293B; DE2520462A1; FI751424A; JPS6034208B2; GB1478231A; BE829213A; ES437681A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 6.

Bei einem bekannten Verfahren zur Massenfertigung von isolierenden Hohlkörpern (AT-PS 2 91 550) erfolgt die Bildung des Hohlkörpers durch Aufwickeln einer Fasermatte auf einer Drehspindel. Bereits während des Aufwickeins der Fasermatte auf der Drehspindel erfolgt eine Erhitzung des Hohlkörpers bis zur teilweisen Aushärtung des Bindemittels, mit dem die Fasermatte durchsetzt ist. Im Verlaufe des Herstellungsverfahrens wird der Hohlkörper schließlich unter einer Glattwalze

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durchgeführt und dann einer vollständigen Polymerisa- Arbeitsvorgang zur Separierung des Hohlkörpers vGn

tion unterzogen. Die hierbei verwendete Vorrichtung der Drehspindel entbehrlich ist

besitzt eine Anzahl von Drehspindeln zum Aufwickeln Ferner ergibt sich bereits nach dem Aufwickelvoijeweils einer Fasermatte zur Bildung des Hohlkörpers, gang eine ausreichend geglättete Oberfläche des Hohleine Heizeinrichtung zur teilweisen Polymerisation des 5 körpers, so daß nunmehr die Außenoberfläche einer Hohlkörpers, eine Abnahmeeinrichtung zum Abneh- Glättbehandlung unterzogen werden muß. Da bereits in men des Hohlkörpers von der Drehspindel, eine Glatt- einem sehr frühen Stadium, nämlich unmittelbar nach walze zur Behandlung der Außenoberfläche des Hehl- dem Aufwickelvorgang, der Hohlkörper von der Drehkörpers sowie einen Wärmeofen, in welchem die voll- spindel abgenommen ist, wird auch die vollständige Poständige Polymerisation des Bindemittels erfolgt, ίο lymerisation und Aushärtung des Hohlkörpers begün-

Bei dem bekannten Verfahren wird die Drehspindel stigt, weil ein Zutritt der Heißgase nicht nur zur Außen-

mit dem darauf aufgewickelten Hohlkörper nach erfolg- oberfläche, sondern nunmehr auch zur Innenoberfläche

tem Aufwickelvorgang von der Wickelstation abge- gewährleistet ist. Dadurch wird der Hohlkörper gleich-

nommen, so daß der Hohlkörper in seiner auf der Dreh- mäßig von innen wie von außen her bei einer nachfol-

spindel aufgebrachten Stellung durch die nachfolgenden 15 gend-jn Wärmebehandlung einer Polymerisation unter-

Bearbeitungsstationen geführt wird. Dadurch ist es er- zogen, was zu entsprechenden Qualitätsverbesserungen

forderlich, taktgerecht mit der Abnahme der Drehspin- des Endprodukts führt

del jeweüs eine Leerspindel der Vorrichtung zuzufüh- Im folgenden wird eine Ausführungsform der erfin-

ren, um den nachfolgenden Hohlkörper wickeln zu kön- dungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen

nen. Aus der stetigen Herausnahme der Spindel aus der 20 erläutert Die Zeichnungen zeigen in

Wickelstation und der taktgerecht zu erfolgenden Zu- Fig. la—Ib eine Seitenansicht der Vorrichtung;

fuhr einer Leerspindel ergibt sich ein vergleichsweise Fig.2a—2d Seitenansichten der Einrichtung zum

großer apparativer und steuerungstechnischer Auf- Zertrennen einer Faserbahn im Laufe eines Arbeitszy-

wand. Ferner ist in Anbetracht der Massenfertigung klus;

derartiger Hohlkörper eine Vielzahl von Leerspindeln 25 F i g. 3 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum

erforderlich und zwar jeweils in Anpassung an die ge- Transport der Fasermatten von der Trenneinrichtung

wünschten Durchmesser der Hohlkörper. Daraus resul- zur Aufwickeleinrichtung;

tiert nicht nur eine enorme Lagerhaltung, sondern ver- F i g. 3a eine Seitenansicht einer anderen Ausfüh-

teuert sich auch der Herstellungsprozeß entsprechend. rungsform der Transporteinrichtung für die Fasermat-

Ferner hat die Praxis gezeigt, daß insbesondere bsi 30 ten;

geringem Durchmesser der Hohlkörper das Lösen der F i g. 4 eine perspektivische Darstellung einer AufHohlkörper von den als Kerne dienenden Drehspindoin wickeleinrichtung;

mit Schwierigkeiten verbunden ist und insbesondere zu F i g. 5 einen Teilschnitt der Einrichtung nach F i g. 4;

einer Beschädigung der Innenfläche des Hohlkörpers F i g. β und 7 Teilansichten im Schnitt der Einrichtung

führen kann. Aber auch die Drehspindeln selbst sind bei 35 nach F i g. 4;

einer solchen Handhabung einem erhöhten Verschleiß F i g. 8 eine Unteransicht zur Darstellung der Rollen

ausgesetzt, so daß sie häufig gerade gerichtet und auch und des Mechanismus, der den Rollen einen synchroni-

ersetzt werden müssen. sierten Gang erteilt;

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einem F i g. 9 eine perspektivische Darstellung der Umlauf-Stand der Technik gemäß AT-PS 2 98 150, ein Verfah- 40 steuerung der Rollen;

ren und eine Vorrichtung zu schaffen, welches einer Fig. 10 eine Seitenansicht einer Einrichtung zur

kontinuierlichen Massenfertigung besser angepaßt ist Übergabe der Hohlkörper von der Aufwickeleinrich-

und insbesondere die Herstellung von auf der Innen- tung zur Einrichtung zum Glätten und zur Polymerisa-

und Außenoberfläche glattflächigen Hohlkörpern selbst tion der äußeren Oberfläche der Hohlkörper;

bei relativ geringem Durchmesser erlaubt. 45 F i g. 11 eine Seitenansicht der Glätteinrichtung;

Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird nach der Fig. 12 eine Draufsicht der Einrichtung nach F i g. 11;

Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des An- F i g. 13 eine Seitenansicht eines Wärmeofens zur Po-

spruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst lymerisation, bei der einige Teile entfernt sind;

Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird nach Fig. 14 und 15 Einzelansichten einer im Wärmeofen

der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des 50 angeordneten Einrichtung zum Antrieb und zum Dre-

Patentanspruches 8 enthaltenen Merkmale gelöst. hen der Hohlkörper;

Nach Maßgabe der Erfindung wird der Kontakt der Fig. 16a—16f schematische Ansichten iur Darstel-

Hohlkörper mit der Drehspindel wesentlich minimiert lung der Bewegung eines Hohlkörpers im Wärmeofen;

und auf die Verweilzeit des Hohlkörpers in der Aufwik- F i g. 17 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Ab-

kelstation begrenzt. Dadurch ergibt sich eine verringer- 55 schneiden der Ränder der Hohlkörper;

te Verweilzeit zwischen Hohlkörper und Drehspindel, Fig. 18 eine perspektivische Darstellung einer Ein-

wobei die Dauer des Aufwickelvorganges durchaus aus- richtung zum Verschwenken der Hohlkörper;

reicht, um bei entsprechender Temperaturwahl und Re- Fig. 19 eine perspektivische Darstellung einer Ein-

gelung der Verweilzeit den Hohlkörper so weit zu stabi- richtung zum Anbringen von Längsschlitzen an den

lisieren, daß eine Abnahme von der Drehspindel unmit- 60 Hohlkörpern;

telbar nach dem Aufwickelvorgang erfolgen kann i'id Fig.20 eine Seitenansicht der Einrichtung nach

ferner auch der von der den Hohlkörper an sich stützen- F i g. 19;

den Spindel abgenommene Hohlkörper gefahrlos wei- F i g. 21 einen Querschnitt eines mit einer Einrichtung

terverarbeitet werden kann. Dadurch verringert sich nach Fig. 19geschlitzten Hohlkörpers;

der apparative Aufwand wesentlich und ist auch die 65 Fig.22 eine perspektivische Darstellung einer ande-

Verfahrensführung einfach, weil zusammen mit dem ren Ausführungsform des Schneidewerkzeuges;

Abnahmevorgang aus der Aufwickelstation die Tren- F i g. 23 und 24 Querschnitte des Schneidwerkzeuges

nung von der Spindel erfolgt, so daß ein nachfolgender nach F i g. 22;

F i g. 25 einen Querschnitt eines Hohlkörpers mit einem eingeschnittenen Profil;

F i g. 26—28 Profile von Schneidemessern mit mehreren Klingen; und in

Fig. 29 eine Darstellung eines gestreckten Hohlkörpers, der mit mehreren Klingen eingeschnitten worden ist.

Die in den Fig. la—Ib dargestellte Anlage umfaßt hintereinander einen Trockenschrank 2, der durch einen Förderer 3 eine mit Bindemitte! durchsetzte Faserbahn 1 aufnimmt, eine Einrichtung 4, die das Zertrennen der Faserbahn 1 in Fasermatten vorgegebener Länge ermöglicht, einen Förderer 5 zum Transport der zertrennten Fasermatten, eine Einrichtung 6 mit einer Drehspindel zum Aufwickeln der Fasermatten zur Herstellung von Hohlkörpern, eine Übergabeeinrichtung 7, eine Einrichtung 8, der die Hohlkörper von der Übergabeeinrichtung 7 zugeführt werden und die zur Sicherstellung der Polymerisation der Außenoberfläche der Hohlkörper und deren Glättung dient, einen Wärmeofen zur vollständigen Polymerisation der Hohlkörper, eine Besäumeinrichtung 10 zum Abschneiden der Ränder der Hohlkörper, so daß die Hohlkörper eine gewünschte Länge erhalten, eine Schlitzeinrichtung 11 zum Anbringen von Längsschlitzen an den Hohlkörpern sowie eine Verpackungsstation 12 für die Hohlkörper.

Die Trenneinrichtung 4 gemäß den Fig.2a bis 2d weist vier angetriebene Rollen auf, die synchron mit dem Förderer 5 umlaufen. Die hinteren Rollen 14—14a laufen ständig mit der Umfangsgeschwindigkeit V2 um. Die vorderen Rollen 13—13a werden abwechselnd eingekuppelt und drehen sich mit der Umfangsgeschwindigkeit V2, oder aber abgebremst, insbesondere unter der Wirkung einer Schaltuhr.

Die aus dem Trockenschrank 2 mit konstanter Geschwindigkeit Vl austretende Faserbahn 1 sammelt sich unter Bildung eines Durchhanges vor den Rollen 13 —13a. die in ausgekuppelter und gebremster Stellung bleiben (vgl. Fig.2b). Die von der Lichtschranke 15 ausgelöste Schaltuhr bewirkt nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne, welche der zu erzeugenden Länge der Fasermatten entspricht, ein Einkuppeln der Rollen 13 —13a mit der Umfangsgeschwindigkeit VX, wodurch ein Abbau des Durchhanges stattfindet (vgl. Fig. 2c). Nach dem vollständigen Abbau des Durchhanges befindet sich die Faserbahn direkt gegenüber der Lichtschranke 15 und unterbricht diese, wodurch die Rollen 13 durch 13a von neuem blockiert werden. Aufgrund der von den umlaufenden Rollen 14— 14a auf die Faserbahn ausgeübten Zugkraft wird diese zwischen den Rollen 13 —13a und 14—14a abgetrennt (abgerissen) (vgl. F i g. 2d). Die abgetrennte Fasermatte wird weitertransportiert und ein neuer Zyklus beginnt.

Der die Fasermatten von der Trenneinrichtung zur Aufwickeleinrichtung transportierende Förderer 5 weist nach F i g. 3 ein glattes Förderband 16 aus Polyamid auf, urn der Fasermatte ein Gleiten zu ermöglichen, ohne beim Aufwickeln abzureißen. Tatsächlich wird beim Aufwickeln der Fasermatte eine nach und nach zunehmende Beschleunigung wegen der Vergrößerung des Durchmessers des Hohlkörpers bei dessen Herstellung erteilt.

Das Förderband 16 ist horizontal auf einer Reihe von Rollen 17 kleinen Durchmessers oder längs verlaufenden Führungen gelagert und wird von einer stufenlos regelbaren Antriebsvorrichtung 18 gesteuert, welche auch die Rollen der Trenneinrichtung 4 antreibt Auf der Seite der Einrichtung zum Aufwickeln der Fasermatten endet der hintere Teil des das Förderband tragenden Rahmens in einem nasenförmigen, angelenkten Teil, wobei die am Ende angeordnete Rolle 19 in ihrer Höhe einstellbar ist. Die Einrichtung ermöglicht die Zuführung von Fasermatten in einer zum Aufwikkeln geeigneten Stellung. Statt eines Förderers mit einem Förderband kann auch eine in F i g. 3a dargestellte Transporteinrichtung verwendet werden, die Rollen 13—13a und 14—14a, ein Förderband 16 und eine in

ίο ihrer Höhe einstellbare Rolle 19 aufweist, wobei die Geschwindigkeit der Rollen und des Förderbandes beim Aufwickeln der Fasermatten erhöht und die Geschwindigkeit der Rolle 14a von einem Drehzahlgeber 18a gesteuert wird, welcher von einer der mit der Drehspindel zum Aufwickeln des Filzes zusammenwirkenden Rollen abhängt.

Die Aufwickeleinrichtung weist nach den F i g. 4 bis 9 eine beheizte, aus zwei Teilen 20—20a bestehende Drehspindel und drei Rollen 21 mit parallel zur Drehspindel verlaufenden Achsen auf, welche ungefähr in Winkelabständen von 120° um die Drehspindel angeordnet sind. Die als Führung dienenden Rollen 21 sind mechanisch miteinander verbunden und trennen sich fortschreitend nach und nach bei der Herstellung des Hohlkörpers von der Achse der Drehspindel.

Die Teile 20—20a der Drehspindel sind auf Schlitten 22 angeordnet, die sich in im Inneren einer Schutzhaube

24 erstreckenden quer verlaufenden Trägern 23 verschieben, wobei mit Kugellagern versehene Führungsschienen 33 und Rollen 33a die Verschiebung der Schlitten ermöglichen. Die Drehung der zweiteiligen Drehspindel 20—20a erfolgt unter Einwirkung eines Motores

25 über eine Übertragungswelle 26. Die Schlitten 22 werden mittels Hydraulikzylinder 27 zur Verschiebung der zweiteiligen Drehspindel 20—20a betätigt.

Die Rollen 21 werden über eine angetriebene Achse 28 und eine Untersetzung 29 in Drehbewegung versetzt. Die Entfernung der Rollen 21 gegenüber der Achse der Drehspindel erfolgt unter der Einwirkung von angelenkten Armen 30, die mit Spurstangenhebeln verbunden sind, welche von einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 31 gesteuert und an Seitenflanschen 34 angeordnet sind, wobei die Enden der Arme 30 in Führungsschienen 35 gleiten. Ein Kollektor 36 zur Stromzuführung ermöglicht die Einschaltung von Widerständen zur Sicherstellung der Beheizung der zweiteiligen Drehspindel 20—20a.

Vor dem Heranführen jeweils einer Fasermatte stehen die beiden Teile 20—20a der zweiteiligen Drehspindel in Berührung miteinander und sind auf eine Temperatur von ungefähr 400° C aufgeheizt Das vordere Ende der Fasermatte kommt mit der Drehspindel in Berührung und bleibt zur Herstellung der ersten Wicklung an der Drehspindel haften. Die Polymerisation der radial innenliegenden Abschnitte des Hohlkörpers vollzieht sich während des Aufwickeins. Die Drehspindel läuft mit konstanter Geschwindigkeit im Drehzahlbereich von 80 bis 800 Umdrehungen pro Minute um, so daß die Fasermatte sich mit zunehmender Tangentialgeschwindigkeit aufwickelt Die drei mechanisch miteinander verbundenen Rollen 21 entfernen sich gleichzeitig mit geringer Geschwindigkeit unter Ausübung eines konstanten Druckes auf der. Hohlkörper bei dessen Herstellung. Am Ende des Aufwickelvorganges trennt sich der Hohlkörper aufgrund der raschen Polymerisation an seiner Innenoberfläche von der Drehspindel, wobei seine Drehbewegung von den Rollen 21 aufrecht erhalten wird. Die Entfernung der Rollen und die Drehung

der zweiteiligen Drehspindel wird nach der Fertigstellung des Hohlkörpers unterbrochen. In dieser Phase der Halterung und Drehung durch die Rollen 21 erfolgt insofern eine weitere Behandlung des vorgeformten Hohlkörpers, als durch die Berührung mit den Rollen 21 eine weitere Glättung stattfindet.

Am Ende dieses Arbeitsganges werden die Rollen 21 und die zweiteilige Drehspindel 20—20a rasch entfernt und der Hohlkörper fällt heraus. Unmittelbar nach dem Herausfallen des Hohlkörpers bewegen sich die Rollen 21 um die Drehspindel aufeinander zu und führen diese während der Rückkehr in ihre Verbindungsstellung, wobei diese gleichzeitig wieder in Drehung versetzt wird. Anschließend kann ein neuer Aufwickelzyklus beginnen.

Der aus der Aufwickeleinrichtung herauskommende Hohlkörper Ib weist eine gehärtete und geglättete Innenoberfläche infolge der Berührung der Fasermatte mit der beheizten Drehspindel sowie eine Außenoberfläche auf, welche unter der Einwirkung der Rollen 21 einer ersten Glättung unterzogen worden ist.

Der Arbeitszyklus der Drehspindel und der Rollen kann von einer Lichtschranke gesteuert werden, die durch eine vom Förderband 16 zugeführte Fasermatte unterbrochen wird und die den Beginn des Arbeitszyklus nach einer einstellbaren Verzögerung in Abhängigkeit von der Dauer des Durchlaufes von der Zelle zur Drehspindel steuert

Die Übergabeeinrichtung 7 nimmt gemäß F i g. 10 die Hohlkörper \b in einer horizontal unter der Aufwickeleinrichtung angeordneten Aufnahmerinne 40 auf, welche an einen Tragrahmen 41 angeschlossen ist, der an eine Achse 42 angeienkt ist und sich unter der Wirkung eines Hydraulikzylinders 43 schwenken läßt Am Ende des Hubs des Hydraulikzylinders 43 rollt der während seiner Übergabe in seiner Gesamtlänge von der Aufnahmerinne 40 gehalterte Hohlkörper Ib aus der Aufnahmerinne und wird quer auf dem Förderband der Einrichtung zur Polymerisation der Außenoberfläche angeordnet

Die Einrichtung 8 weist nach den Fig. 11 und 12 einen Tragrahmen 44 in Form eines doppelten Portalrahmens auf, der an seiner Oberseite eine Einrichtung zum Anheben und zur Einstellung der Höhe einer mit im Inneren mit elektrischen Widerständen versehenen ebenen Fläche 45 auf, die als Heizplatte dient Die Hebeeinrichtung ist mit einem Untersetzungsgetriebe 46 mit elektromagnetischer Bremse und mit vier gleichzeitig vom Untersetzungsgetriebe gesteuerten Schraubengewinden 47 versehea Die Hydrauliken sind mit Stangen 48 einstellbarer Länge mit der ebenen Fläche 45 verbunden und an der Heizplatte mit Gabelgelenken 49 angelenkt. Auf diese Weise wird die Heizplatte horizontal von den Hydrauliken gelagert

An ihrer Unterseite weist die Einrichtung ein von einer stufenlos regelbaren Antriebsvorrichtung 51 angetriebenes und horizontal zwischen zwei Rollen 52 gespanntes Förderband 50 auf, dessen Oberteil von Rollen 53 kleinen Durchmessers gehalten wird. Zwei seitlich am Förderband angeschlossene Ketten sorgen für dessen Führung.

Die Temperatur der ebenen Fläche 45 beträgt ungefähr 400° C.

Die von der Übergabeeinrichtung zugeführten Hohlkörper 1 b laufen zwischen dem Förderband 50 und der ebenen Platte 45 hindurch und rücken unter der Wirkung des leichten Druckes des Förderbandes gegen die ebene Fläche vor. wobei sie sich um ihre Achse drehen.

Dadurch erfolgt Glätten des Außendurchmessers sowie eine Stabilisierung des Außenumfanges des Hohlkörpers. Darüber hinaus wird aufgrund der Temperatur der ebenen Fläche 45 die Außenoberfläche der Hohlkörper polymerisiert und erhält eine glatte, gut aussehende Haut, die ein weiteres Abschleifen unnötig macht.

Die aus der Glätteinricntung herauskommenden Hohlkörper werden schließlich einem Wärmeofen 9 gemäß den Fig. 13 bis 16f zur Durchführung einer vollständigen und gleichmäßigen Härtung der Hohlkörper bei einer Temperatur von ungefähr 25O⁰C zugeführt, was die Polymerisation bei einem Minimum an Rauch- und Gasentwicklung ermöglicht. Während der Aushärtung in dem Wärmeofen werden die Hohlkörper zur Vermeidung der Abspaltung von Außenwicklungen unbelastet und ohne Stöße oder Reibungseingriff transportiert, was sonst zu unerwünschten Fehlern im Aussehen der Oberfläche führte. Darüber hinaus werden die Hohlkörper während ihres Aufenthaltes in dem Wärmeofen vollständig über die gesamte Länge eben gehalten und vollständige Umdrehungen der Hohlkörper um ihre Achsen zur gleichförmigen Härtung durchgeführt.

Unmittelbar nach dem Ausgang der Glätteinrichtung wird jeder Hohlkörper zur maximalen Ausnutzung der zugeführten Wärme infolge der Berührung mit der ebenen Fläche von einer Hebevorrichtung mit einer an eine Stange einer Hydraulik 56 angeschlossenen Aufnahmerinne 54 aufgenommen. Eine Fotozelle registriert die Anwesenheit eines Hohlkörpers und steuert deren

Übergabe ins obere Niveau des Wärmeofens. Während der Vertikalbewegung wird die seitliche Stellung des Hohlkörpers durch Führungsschienen richtiggestellt. Am Ende des Hydraulikhubes dreht sich die Aufnahmerinne 54 und der Hohlkörper rollt ins Innere des Wärmeschrankes. Eine von einer Hydraulik 62 betätigte Eintrittsklappe 61 hält den Hohlkörper einen Moment vor seinem Eintreten an. Das öffnen der Klappe 61 ist zur Verringerung von Wärmeverlusten im Wärmeofen verzögert und zeitlich begrenzt.

Der Wärmeofen weist mehrere übereinander angeordnete Niveaus zur Verlängerung der Aufenthaltsdauer von Hohlkörpern im Wärmeofen bei gleichzeitiger Begrenzung der Länge dieser Einrichtung auf, wobei im Ausführungsbeispiel fünf Niveaus erkennbar sind. Jedes Niveau weist eine Auflageeinrichtung für transversal verlaufende Stangen 63 auf, deren Enden auf Kurbelzapfen 64 von Kurbelwellen 65 aufliegen. Die Enden der Stangen 63 sind senkrecht in in Profilteilen 67 angeordneten Schlitzen 66 geführt. Die Winkelversetzung der

so Kurbelzapfen 64 ist so gewählt, daß die Stangen eine Auflagereinrichiung mit sinusförmigem Gang bilden. Im Ausfuhrungsbeispiel weist ein 360° -Umgang einer Kurbelwelle sechs jeweils um 60° versetzte Kurbelzapfen auf. Die Kurbelwellen 65 werden von einer stufenlos regelbaren Antriebsvorrichtung 68 über eine mit Zahnrädern 70 an den Kurbelwellen 65 in Eingriff stehenden Ketten 69 ständig zu einer Drehbewegung angetrieben. Aufgrund der ständigen Drehung der Kurbelwellen 65 verformt sich die von den Stangen 63 gebildete Auflagereinrichtung mit sinusförmigem Gang fortschreitend unter Aufrechterhaltung des gleichen Taktes und der gleichen Amplitude. Daraus ergibt sich eine überlagerte Translations- und Rotationsbewegung der Hohlkörper.

In den Fig. 16a bis 16f ist die nach und nach infolge der Drehung der Kurbelwelle erfolgende Bewegung eines Hohlkörpers dargestellt, wobei die einzelnen Abbildungen den fortschreitenden Drehungen von je 60° der

Kurbelwelle entsprechen. Der durch sein Eigengewicht angetriebene Hohlkörper bleibt im Verlauf der Ver-Schiebung der Sinuskurve im Wellental, wodurch der Hohlkörper unter Ausübung einer Drehung um seine Achse vorrückt.

Jedes Niveau weist zwei Kurbelwellen mit einem derartigen 360° -Umgang auf, daß die Hohlkörper den Wärmeofen über seine gesamte Länge durchsetzen. Nach dem Überschreiten der letzten quer angeordneten Stange eines Niveaus fallen die Hohlkörper auf die von Stangen gebildete Auflagerfläche des folgenden Niveaus und durchlaufen dieses unter den gleichen Bedingungen wie oben angegeben, wobei ein erneuter Transport in horizontaler, jedoch entgegengesetzter Richtung erfolgt. Die Hohlkörper verlassen das untere Niveau des Wärmeschrankes, indem sie über eine geneigte Ebene 71 laufen.

Die Beheizung des Wärmeofens wird mit am Boden 73 des Wärmeofens angeordneten Gasbrennern 72 sichergestellt, über denen kleine aus nicht oxidierendem Metall bestehende Abdeckungen 74 zur Vermeidung von lokalen Überhitzungen des unteren Niveaus des Wärmeschrankes angeordnet sind. Die homogene Verteilung der aufsteigenden Heißluft über die gesamte Höhe des Wärmeschrankes wird mit einem parallel zur Oberseite der Abdeckungen 74 und in einem gewissen Abstand von diesem angeordneten dünnen perforierten Blech 75 erreicht. Die Heißluft wird nach ihrer Berührung mit den im Wärmeschrank vorhandenen Hohlkörpern durch einen Abzug 76 abgezogen.

Die aus dem Wärmeschrank herauskommenden Hohlkörper werden gemäß Fig. 17 durch die Schwerkraft einer mit zwei Ketten 80 versehenen Hebevorrichtung zugeführt, an der Paletten 81 befestigt sind. Die Ketten 80 sind zwischen zwei Zahnrädern 82 und 83 gespannt und das Zahnrad 83 von einem Untersetzungsgetriebe 84 gesteuert.

Auf beiden Seiten der Ketten sind feste seitliche Führungen 85 zur Steuerung der richtigen Stellung der Hohlkörper angeordnet, welche sich sonst nach rechts oder links verschieben könnten. Die Einrichtung weist ferner eine aus einem Blech 90 bestehende, in der Ebene der hinauflaufenden Enden der Ketten 80 angeordnete untere Führung zur Halterung der Hohlkörper während ihres Durchlaufes auf. Das Blech 90 ist an seinem Oberteil gebogen und bildet eine geneigte Ebene 91. Außer dieser Führung ist eine weitere aus zwei parallel zum Blech 90 verlaufenden Platten 92 bestehende obere Führung angeordnet. Der Abstand zwischen den Platten 92 und dem Blech 90 ist mit zwei Spurstangenhebeln 93 und 94 einstellbar, wobei der Spurstangenhebel 93 von einem Handrad 95 gesteuert und der Spurstangenhebel 94 auf einem Verriegelungsorgan 96 angeordnet ist.

Am Ausgang der Führungen 85 kommen die Enden der Hohlkörper in Berührung mit zwei Kreissägen 86, deren Welle von einem Motor angetrieben ist und die die Hohlkörper auf die gewünschte Länge zurechtschneiden.

Die abgeschnittenen Ränder fallen aufgrund ihres Eigengewichtes auf eine Rutsche 87, während die Hohlkörper vorgegebener Länge am Scheitel der Hebevorrichtung ankommen und auf die geneigte Ebene 91 kippen, weiche die Hohlkörper der nächsten Einrichtung zuleitet.

Nach dem Schwenken der Hohlkörper mit Hilfe einer Einrichtung mit einem Anschlag 100 und einer Gleitschiene 101 (vgl. Fig. 18) werden die Hohlkörper einem mit Ziehrollen versehenen Rollenförderer 102 zugeleitet, dessen Höhe in der Weise einstellbar ist, daß die Hohlkörper genau in der Achse des Messerträgers des Schlitzwerkzeuges weitergefördert werden.
Das Schlitzwerkzeug ist mit einer Zylinderstange 103 versehen, in der durch einfaches Einsetzen in einer diametral hindurchgehenden Ebene ein Schneidemesser mit dreieckiger Klinge befestigt ist, dessen Spitze gegen die ankommenden Hohlkörper gerichtet und dessen Basis asymmetrisch bezüglich der Achse der Stange in der Weise angeordnet ist, daß das Messer einen mit der gesamten Dicke des Hohlkörpers in Eingriff kommenden Teil 104a sowie einen Teil 1046 aufweist, der nur einen Teil der Dicke des Hohlkörpers schneidet.

Die Stange 103 ist mit einer Spitze 105 zum Eingriff mit dem am Schneidwerkzeug ankommenden Hohlkörper und mit einer fest am Rahmen 107 befestigten Halterung 106 versehen. Auf beiden Seiten des Schneidewerkzeuges ist je eine flankierende Anordnung 108 mit senkrecht angeordneten gerippten Transportgurten angebracht, während zwischen den Enden der Transportgurte Platten 109 angeordnet sind, die einen Widerstand der Transportgurte gegen den von den Hohlkörpern ausgeübten Druck ermöglichen. Die angetriebenen RoI-len 110 der Transportgurte 108 werden von einer im Rahmen 107 angeordneten stufenlos regelbaren Antriebsvorrichtung 112 in Drehbewegung versetzt Der Abstand zwischen den Transportgurten 108 ist mit geeigneten im Rahmen 107 angeordneten und von Handrädern 113 betätigten Einrichtungen einstellbar.

Die Bewegung der Transportgurte 108 bewirkt eine Mitnahme der Hohlkörper auf das Schneidewerkzeug, dessen Klinge durch die gesamte Dicke des Hohlkörpers verlaufende Schlitze 114 sowie auf einen Teil der Dicke begrenzte Schlitze 115 bildet (vgl. Fig.21). Die Schlitze ermöglichen ein öffnen der Hohlkörper bei ihrer Verwendung, wobei der unvollständige Schlitz 115 eine ausreichend schwache Materialdicke übrig läßt, die ein scharnierartiges öffnen des Hohlkörpers ermöglicht.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 22 ist die Klinge des Schneidewerkzeuges so angeordnet, daß ihre Teile 104a und 1046 die Hohlkörper nur an einem Teil ihrer Dicke schlitzen. Das Schneidewerkzeug weist ein vor dem Messerteil 104a der Klinge angeordnetes Schneiderädchen 116 auf, das an den Hohlkörpern einen auf einen Teil der Dicke des Hohlkörpers begrenzten Schnitt anbringt Dieser Schnitt kann in der Ebene des vom Messerteil 104a der Klinge erzeugten Ebene (vgl.

Fig. 23) oder aber in einer um einen Winkel versetzten Ebene Hegen (vgi. F i g. 24). Im ersten Fall erhält man Schlitze wie sie von einem Schneidewerkzeug nach F i g. 19 erzeugt werden, während man im zweiten Falle einen gegenüber dem unvollständigen Schütz 114a versetzten Schlitz 118 erhält (vgl. F i g. 25) wobei der Abstand zwischen den beiden Schlitzen ausreichend dünn ist, um ein Aufbrechen der Dicke des die Schlitze trennenden Materials beim öffnen des Hohlkörpers zu ermöglichen.

Der mit einem Schneiderädchen hergestellte Schlitz an der Außenseite stellt einen glatten Schnitt dar und weist keinerlei Unebenheit oder Rauhigkeit an den Lippen des Schlitzes auf.
Statt eines Rädchens kann man auch eine in ähnlicher Weise angeordnete Schneidklinge entweder in der Ebene der Klinge 104a oder aber um einen Winkel gegenüber der Ebene geneigt anbringen.
Das Schneidewerkzeug kann eine Vielzahl von Klin-

?en aufweisen; die Fig. 26 bis 28 zeigen entsprechende
Profile von Messern mit zwei, drei oder vier Klingen.
Die Verwendung derartiger Klingen ermöglicht das
^fklappen des Hohlkörpers. Fig.29 zeigt einen mit
zier Klingen eines Schneidewerkzeuges aufgeschlitzten
und aufgeklappten Hohlkörper.

Hierzu 14 Blatt Zeichnungen

10

i5

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von aus Fasermaterial bestehenden isolierenden Hohlkörpern, insbesondere Hohlkörpern mit geringem Durchmesser, bei dem eine mit Bindemittel durchsetzte Fasermatte auf einer umlaufenden Drehspindel zum Hohlkörper gewickelt, der Hohlkörper während des Aufwickelvorganges bis zur teilweisen Polymerisation des Bindemittels erhitzt, anschließend auf seiner Außenoberfläche geglättet und nach dem Abnehmen von der Drehspindel zur vollständigen Polymerisation in einen Wärmeofen gebracht wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die teilweise Polymerisation Jes Bindemittels im radial innen liegenden Abschnitt des Hohlkörpers unter Härtung der der Drehspindel zugewandten Innenoberfläche erfolgt, wozu die Temperatur der Drehspindel und die Aufwickeldauer geregelt werden,

daß die Glättung der Außenoberfläche des Hohlkörpers nach dem Abnehmen des Hohlkörpers von der Drehspindel so erfolgt, daß eine Polymerisation des Bindemittels im radial äußeren Abschnitt des Hohlkörpers unter rascher Härtung der Außenoberfläche des Hohlkörpers auftritt, wozu die Temperatur einer Kontaktfläche, auf der der Hohlkörper unter Druckkontakt abgewälzt wird und die Kontaktzeit geregelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufwickeins des Hohlkörpers auf der Drehspindel ein konstanter Druck auf den Hohlkörper ausgeübt und durch Aufrechterhalten des Druckkontaktes nach dem Ablösen des Hohlkörpers von der Drehspindel die Drehbewegung des Hohlkörpers aufrechterhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme des Hohlkörpers schwerkraftbedingt nach Herausziehen der Drehspindel aus dem Hohlkörper erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper nach Abnahme von der Drehspindel zwischen zwei Kontaktflächen in Berührung mit diesen eingeführt wird, weiche sich gegeneinander bewegen, so daß der Hohlkörper unter Drehung mitgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kontaktflächen translatorisch bewegt und die andere Fläche fest gehalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehspindel auf eine Temperatur von 400⁰C aufgeheizt ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche auf eine Temperatur von 400° C aufgeheizt ist.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Drehspindel zum Aufwickeln einer mit Bindemittel getränkten Filzmatte zu einem Hohlkörper, einer Heizeinrichtung zur teilweisen Polymerisation des Hohlkörpers während des Aulwickelvorgangs, mit einer Einrichtung zum Glätten der Außenoberfläche des Hohlkörpers, mit einer Abnahmeeinrichtung zum Abnehmen des Hohlkörpers von der Drehspindel und mit einem Wärmeofen zur vollständigen Polymerisation des Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet,

daß nur eine ortsfest angeordnete Drehspindel (20, 2Oa)zum Aufwickeln des Hohlkörpers (\b) vorgesehen ist, daß die Heizeinrichtung die Drehspindel beheizt, daß die Einrichtung zur Abnahme des Hohlkörpers von der Drehspindel mit um die Drehspindel (20, 20a) angeordneten Rollen (21) ausgestattet ist, die bei Betrieb der Vorrichtung während des gesamten Wickelvorgangs und während der Abnahme des Hohlkörpers {ib) sich in Berührkontakt mit der Außenoberfläche des Hohlkörpers (1 ty befinden,
daß die Einrichtung zum Glätten aus einer beheizbaren ebenen Fläche (45) besteht, längs welcher bei Betrieb der Vorrichtung der Hohlkörper mit Druckkontakt an seiner Außenoberfläche gewälzt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehspindel (20, 20a) elektrisch beheizt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Abnahme des Hohlkörpers von der Drehspindel, mit drei drehbar angetriebenen, in einem Winkelabstand von 120° angeordneten Rollen (21) ausgerüstet ist

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (21) mechanisch miteinander verbunden sind und sich gleichzeitig mit geringer Geschwindigkeit unter Beibehaltung eines konstanten Druckes auf den Hohlkörper voneinander trennen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (21) an gelenkig angeordneten Schwenkarmen (30) aufgenommen sind und den vorgeformten Hohlkörper nach dessen Abnahme von der Drehspindel in seiner Stellung und seiner Drehbewegung halten.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehspindel (20,2OaJ aus zwei Teilen (20,2OaJ gebildet ist, die zur Abnahme des Hohlkörpers voneinander axial trennbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Glätten ein an der ebenen Fläche (45) vorbeilaufendes Förderband (50) mit feinen Maschen aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Fläche (45) elektrisch beheizt ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch eine Hebeeinrichtung zur genauen Einstellung der ebenen Fläche (45), die parallel oberhalb des Förderbandes (50) angeordnet ist.