DE2701469B1

DE2701469B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement o.dgl.

Info

Publication number: DE2701469B1
Application number: DE2701469A
Authority: DE
Inventors: German Dipl-Ing Frick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-14
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1978-02-02
Also published as: DE2827009A1; DE2701469C2

Description

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede neu aufgelegte Faserlage und mindestens die darunter befindliche genadelt werden.
Das Nadeln ist an sich beim Herstellen von Rohren aus einem trockenen Vlies aus Kunstfasern bekannt (DT-OS 24 34 242 Die Verarbeitbarkeit eines derartigen Vlieses ist jedoch mit der Verarbeitbarkeit eines wäßrigen Vlieses aus Fasern und einem Bindemittel nicht vergleichbar.
Durch das Verfahren nach der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Fasern nicht mehr ausschließlich längsorientiert sind, sondern einzelne Fasern ganz oder teilweise eine radiale Orientierung aufweisen.
Durch die radiale Orientierung wird der Faserverband der einzelnen Lagen bis zu einem gewissen Grade aufgelöst und die Bildung in sich verfestigter Schichten vermieden. Die einzelnen Lagen sind untereinander verbunden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeweils vier Faserlagen durch im wesentlichen radial gerichtete Fasern miteinander verknüpft sind. Da jeweils drei der vier Lagen an anderer Stelle mit einer fünften Lage verbunden sind etc ergibt sich über den gesamten Umfang des Rohres eine wechselnde Verknüpfung zwischen zwei, drei, vier oder mehr Lagen. Die Anzahl der jeweils durchstochenen Lagen ist gering zu halten und sollte nicht 104b der gesamten Anzahl der Lagen überschreiten. Ebenso ist die Hauptausrichtung der Fasern in Längs- bzw. Umfangsrichtung weitgehend beizubehalten, was sich beim Nadeln ohne weiteres ergibt, da durch die Nadelung nur ein geringer Anteil der Fasern radial umgelenkt wird.
Vorteilhafterweise werden die Faserlagen genadelt, bevor das Druckorgan die oberste Faserlage gegen die darunter befindlichen drückt. Der längsorientierte Faserverband wird so aufgelockert, und es werden Faserteile radial in die darunter befindlichen bereits verdichteten Faserlagen gedrückt, bevor die oberste freie Lage durch das Druckorgan verdichtet wird. Beim Verdichten werden die durch die Nadeln radlal ausgelenkten Fasern bzw. Faserteile noch inniger mit den darunter befindlichen Faserlagen verknüpft und die Verknüpfung fixiert.
Zusätzlich oder alternativ können die Faserlagen genadelt werden, nachdem das Druckorgan die oberste Faserlage gegen die darunter befindlichen gedrückt hat.
In diesem Fall sind stärkere Nadeln erforderlich, die zweckmäßigerweise mit Widerhaken versehen sind, so daß sie Faserteile radial nach außen ziehen. Diese radial vorspringenden Faserteile verbinden sich unmittelbar mit der vom Förderer neu aufgelegten Faserlage, da sie in die weiche Fasermischung ohne weiteres eindringen können. Wird dann vor dem Druckorgan nochmals genadelt, so erhält jede Faserlage radial nach außen und radial nach innen gerichtete Faserteile.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement od. dgl. mit einem rotierenden Formkern, einem Förderer zum kontinuierlichen Zuführen einer wäßrigen Mischung aus Fasern und einem Bindemittel und mit einem Druckorgan mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns bewegender Oberfläche, das mindestens die jeweils oberste Faserlage gegen die darunter befindliche drückt Das vorstehend erläuterte technische Problem, das beim Herstellen von Rohren aus Asbestzement od. dgL mit bekannten Vorrichtungen dieser Art auftritt, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Formkern eine Nadelwalze zugeordnet ist, deren Nadeln jeweils in mindestens zwei auf den Formkern aufgelegte Faserlagen eindringen.
Vorteilhafterweise ist die Nadelwalze zum radialen Verstellen gegenüber dem Formkern mit einer Steuereinrichtung versehen, die den Abstand der Nadelwalze vom Formkern jeweils in Abhängigkeit son der Anzahl der auf dem Formkern befindlichen Faserlagen verstellt, so daß stets eine genau bestimmbare Anzahl von Faserlagen genadelt wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 6,7 und 9 bis 15.
Schalenbrüche sind bei nach der Erfindung hergestellten Rohren unabhängig von der Größe und Art der Querschnitte ausgeschlossen. Durch die innige Verbindung der einzelnen Faserlagen innerhalb der Wand des fertigen Rohres besteht die Möglichkeit, relativ dünnwandige Rohre mit höheren Innendrücken zu beaufschlagen, als es bei den bekannten Asbestzementrohren möglich ist. Insbesondere lassen sich Asbestzementrohre mit größeren Durchmessern herstellen, die aufgrund der geringeren erforderlichen Wanddicken schneller und preiswerter herzustellen sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird Es zeigt F i g. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Asbestzementrohren und F i g. 2 ein Segment einer hergestellten Rohrwand Die Vorrichtung zur Herstellung eines Asbestzementrohres mit kreisförmigem Querschnitt umfaßt in bekannter Weise einen Formkern 10, einen Förderer 12 und ein Druckorgan 15. Der Formkern 10 ist um eine Achse 11 drehbar gelagert und hat einen zylindrischen Mantel, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des herzustellenden Rohres entspricht. Der Förderer 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bandförderer, der ein endloses Band 13 und Umlenkrollen 14 aufweist, von denen nur die Umlenkrolle dargestellt ist, die dem Formkern 10 benachbart ist Der Abstand der Achsen des Formkerns 10 und der Umlenkrolle 14 kann in Abhängigkeit von den auf den Form kern 10 aufgelegten Faserlagen verstellbar sein.
Das Druckorgan 15 ist zweckmäßigerweise diametral gegenüberliegend von dem Förderer 12 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Druckorgan 15 aus einer Walze 16, die um eine Achse 17 drehbar gelagert ist. Die Achse 17 ist gegenüber der Achse 11 durch ein Stellglied 18 verstellbar, das von einer Steuereinrichtung 19 aus betätigt wird Die Steuereinrichtung 19 verstellt die Walze 16 gegenüber dem Formkern 10 derart, daß auf die jeweils neu aufgebrachte Faserlage der zur Herstellung von Asbestzementrohren erforderliche Druck aufgebracht wird, der zugleich die Flüssigkeit aus der Fasermischung drückt. Anstelle einer einzigen Walze 16 können auch mehrere Walzen vorgesehen sein, die dem Umfang des Formkerns 10 angepaßt sind Über die Walzen kann auch ein endloses Band gelegt sein, das sich ebenfalls dem jeweiligen Umfang des Formkerns bzw. der aufgelegten Faserlagen anpaßt und mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit umläuft bzw. angetrieben wird Außerdem ist dem Formkern 10 eine Nadelwalze 20 zugeordnet. Die Nadelwalze 20 ist auf einer Achse 21 gelagert und durch ein Stellglied 22 gegenüber dem Formkern 10 verstellbar gelagert. Das Stellglied 22 wird von einer Steuereinrichtung 23 betätigt Auf dem Umfang der Nadelwalze 20 sind Nadeln 24 angeordnet, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel genau radial ausgerichtet sind.
Durch den Förderer 12 wird dem rotierenden Formkern 10 kontinuierlich eine Faserlage 25 zugeführt, die aus einer wäßrigen Mischung aus Asbestfasern und Zement, ggf. mit abdichtenden Zuschlagstoffen, besteht.
In der Faserlage 25 sind die Fasern im wesentlichen längsorientiert, so daß sie in der Wand eines fertiggestellten Rohres, von dem ein Mantelsegment in F i g. 2 gezeigt ist, in Umfangsrichtung etwa bogenförmig verlaufen. Auf den Form kern 10 wird die Faserlage 25 spiralförmig aufgewickelt, wobei das Druckorgan 15 mindestens die jeweils oberste Faserlage 25 gegen diesen Mantel des Formkerns 10 oder die bereits auf diesem befindlichen Faserlagen drückt. Hierdurch erfolgt eine kontinuierliche Verdichtung der Faserlagen 25 zu einer Rohrwand. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 werden in jede neu aufgelegte Faserlage 25 unmittelbar nach dem Auflegen Nadeln 24 gedrückt, die so eingestellt sind, daß sie jeweils vier Faserlagen 25 durchdringen. Hierbei werden Faserteile der neuen Lage umgelegt und dringen - wie bei 26 in Fig.2 gezeigt - radial in die darunter befindlichen Faserlagen 25. Durch die anschließende Verdichtung mittels des Druckorgans 15 werden die radial orientierten Fasertei le 26 stärker in die darunter liegenden Faserlagen 25 gedrückt und teilweise noch einmal umgelegt, so daß eine innige Verknüpfung der einzelnen Faserlagen 25 eintritt.
Zusätzlich oder alternativ kann zwischen dem Druckorgan 15 und der Umlenkrolle 14 eine Nadelwalze 20' vorgesehen sein. Die Nadelwalze 20' lockert örtlich die durch das Druckorgan 15 verdichtete Faserlage auf, so daß eine unregelmäßige Oberfläche entsteht, aus der einzelne Faserteile radial nach außen stehen. Diese Faserteile dringen sofort in die neu aufgelegte Faserlage 25 ein und verbinden sich mit dieser. Diese Verbindung wird durch das Druckorgan 15 stabilisiert. Ist außer der Nadclwalze 20' die Nadelwalze 20 vorgesehen, so werden Faserteile 26 sowohl radial nach außen als auch radial nach innen gerichtet.
Die Steuereinrichtung 19 für die Druckwalze 16 weist in bekannter Weise einen Fühler auf, der den jeweils äußeren Umfang des Rohres auf dem Formkern 10 ermittelt. In Abhängigkeit davon wird die Walze 16 gesteuert, um jeweils den gewünschten Verdichtungsdruck aufbringen zu können. Die Steuereinrichtung 23 für die Nadelwalze 20 kann mit der Steuereinrichtung 19 für das Druckorgan 15 gekoppelt sein, so daß die Nadeln 24 jeweils genau nur vier Faserlagen 25 durchdringen oder eine größere oder kleinere einstellbare Anzahl, unabhängig davon, wie viele Faserlagen sich jeweils auf dem Formkern 10 befinden.
Die Nadeln 24 der Nadelwalze 20 können glatt und mit einer Spitze versehen sein. Alternativ können zwei Spitzen vorgesehen sein, so daß jeweils mehrere Fasern oder Faserteile örtlich radial ausgerichtet werden. Es entstehen auf diese Weise größere Verfestigungspunkte Die Nadeln 24 können auch einen unregelmäßigen Querschnitt aufweisen und mit Widerhaken versehen sein, die einzelne Faserteile radial nach innen drücken und gleichzeitig andere Faserteile nach außen ziehen.
Insbesondere die Nadeln der Nadelwalze 20' weisen derartige Widerhaken auf.
Ziemlich glatte Einstiche sind dadurch erreichbar, daß die Nadeln 24 entsprechend der Drehrichtung der Nadelwalze 20 geneigt sind, d. h. gemäß Fig. 1, entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Nadeln 24 können jedoch auch entgegen der Dreh richtung der Nadelwalze 20 geneigt sein, so daß sie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 Faserteile radial nach außen reißen, die dann durch die Walze 16 umgelegt werden und so zu einer besonders innigen Verknüpfung zwischen den Faserlagen 25 beitragen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement tod. dgl bei dem eine wäßrige Mischung aus Fasern und einem Bindemittel kontinuierlich einem rotierenden Formkern zugeführt und auf diesen aufgewickelt wird, während ein Druckorgan mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns bewegender Oberfläche mindestens die jeweils oberste Faserlage gegen die darunter befindliche Faserlage drückt, d a -durch gekennzeichnet, daß jede neu aufgelegte Faserlage (25) und mindestens die darunter befindliche genadelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vier Faserlagen (25) genadelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlagen genadelt werden, bevor das Druckorgan (15) die oberste Faserlage (25) gegen die darunter befindlichen drückt
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlagen genadelt werden, nachdem das Druckorgan (15) die oberste Faserlage (25) gegen die darunter befindlichen gedrückt hat
5. Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement od dgl. mit einem rotierenden Formkern, einem Förderer zum kontinuierlichen Zuführen einer wäßrigen Mischung aus Fasern und einem Bindemittel und mit einem Druckorgan mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns bewegender Oberflache. das mindestens die jeweils oberste Faserlage gegen die darunter befindliche druckt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formkern (10) eine Nadelwalze (20) zugeordnet ist, deren Nadeln (24) jeweils in mindestens zwei auf den Formkern (10) gelegte Faserlagen (25) eindringen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelwalze (20) zwischen dem Förderer (12) und dem Druckorgan (15) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oder eine weitere Nadelwalze (20') zwischen dem Druckorgan (15) und dem Förderer (12) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelwalze (20, 2t) zum radialen Verstellen gegenüber dem Formkern (10) mit einer Steuereinrichtung (23) versehen ist. die den Abstand der Nadelwalze (20) vom Formkern (10) jeweils in Abhangigkeit von der Anzahl der auf dem Formkern (10) befindlichen Fasemlagen (25) verstellt
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (23) der Nadelwalze (20, 2Z) an eine Steuereinrichtung (19) des Druckorgans (15) gekoppelt ist
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) glatt mit einer Spitze ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) einen unregelmäßigen Querschnitt aufweisen.
12 Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) mit Widerhaken versehen sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) jeweils mit der zugeordneten Normale der Nadelwalze (20, 20') einen Winkel einschließen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) entgegen der Drehrichtung der Nadel walze (20,20') geneigt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) entsprechend der Drehrichtung der Nadelwalze (20, 20') geneigt sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement od. dgL bei dem eine wäßrige Mischung aus Fasern und einem Bindemittel kontinuierlich einem rotierenden Formkern zugeführt und auf diesen aufgewickelt wird, während ein Druckorgan mit sich synchron zur Umfangsgeschwindigkeit des Formkerns bewegender Oberfläche mindestens die jeweils oberste Faserlage gegen die darunter befindliche Faserlage drückt.

Bei den bekannten Verfahren dieser Art (i B. DT-AS 12 74 022) werden dünne Faserlagen auf den Formkern aufgewickelt und sofort verdichtet, indem die jeweils neu aufgewickelte Faserlage unter hohem Druck mindestens gegen die unmittelbar unter der neuen Faserlage liegende Faserlage gepreßt wird. Gewöhnlich werden jeweils mehrere Faserlagen verdichtet Die durch den Förderer dem Formkern zugeführte Faserlage weist eine bevorzugte Längsorientierung der Fasern auf. Diese Längsorientierung bleibt beim Aufwickeln auf den Formkern erhalten, so daß alle Fasern der einzelnen Lagen bogenförmig das Zentrum des fertiggestellten Rohres umschließen bzw. im wesentlichen parallel zu der Innen- und Außenfläche des Rohres verlauferL Ferner bilden die Fasern einer Lage einen Verband, der auf dem Form kern als solcher erhalten bleibt, was durch das Druckorgan gefördert wird, das den Faserverband der jeweils obersten Faserlage verdichtet und gleichsam mit einer stärker verdichteten freien Oberfläche versieht, die für die Fasern der nachfolgend aufgewikkelten Faserlage undurchdringbar ist Die Faserlagen werden deshalb - durch das Herstellungsverfahren bedingt - auf dem Form kern zu einzelnen Schichten verdichtet, die als solche auch im fertigen Rohr vorliegen. Derartige Asbestzementrohre zeigen bereits bei geringen Innendrücken treppenförmige Trennstellen zwischen den einzelnen Schichten, die schnell zu einem Bruch führen. Um derartige Brüche auszuschalten, hat man die Wanddicken derartiger Asbestzementrohre erhöht, was zu einem unrentablen Herstellungs-und Materialaufwand führte. Außerdem zeigte sich, daß bei Druckschwankungen, wie sie bei Frischwasserleitungen nicht auszuschließen sind, explosionsartig Schalenbrüche auftraten. Das bedeutet, daß ganze Mantelsegmente aus der Rohrwand herausgesprengt wurden, bei denen die Bruchstellen ebenfalls treppenförmig uber den Querschnitt verliefen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Verbund zwischen den einzelnen aufgewickelten Faserlagen erreicht wird.