DE2701469C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement o.dgl - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Asbestzement o.dglInfo
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Description
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 (z. B. DE-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 Faserla-
κ ge 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 verlaufen. Ferner bilden die Fasern einer Lage einen Verband, der
auf dem Formkern 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 Formkern 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 Herstellungsund Materialaufwand führte. Außerdem zeigte sich, daß
bei Druckschwankungen, wie sie bei Frischwasserleitungen nicht auszuschließen sind, explosionsartig Schalen-
w) brüche auftraten. Das bedeutet, daß ganze Mantelsegmente
aus der Rohrwand herausgesprengt wurden, bei denen die Bruchstellen ebenfalls treppenförmig über
den Querschnitt verliefen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
hi Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß ein Verbund zwischen den einzelnen aufgewickelten Faserlagen erreicht wird.
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
(DE-OS 24 34 242). Die Verarbeitbarkeit eines derartigen Vlieses ist jedoch mit der Verarbeitbc-rkeit 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 ausschließ- ίο
lieh 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 fü.iten 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 licht 10% 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 3<> 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 J5
Faserteile radial in die darunter befindlichen bereits verdichteten Faserlagen gedruckt, bevor die oberste
freie Lage durch das Druckorgan verdichtet wird. Beim Verdichten werden die durch die Nadeln radial
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 v> 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 Umfangs- wi
geschwindigkeit 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 iius Asbestzement od. dgl. mit bekannten 1 ■
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 von 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
Fi 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
Formkern 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
Asbestzetnentrohren 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.
27 Ol 469
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel genau radial ausgerichtet sind.
Durch den Föiderer 12 wird dem rotierenden
Formkern 10 kontinuierlich eine Fascrlage 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
Fig. 2 gezeigt ist, in Umfangsrichtung etwa bogenförmig
verlaufen. Auf den Formkern 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 Faserlagers
25 zu einer Rohrwand. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 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 Faserteile 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 Nadelwalze 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 Verdichtungs-
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 Verdichtungs-
Ki druck 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 Drehrichtung 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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. 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, dadurch 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 Oberfläche, das mindestens die jeweils oberste Faserlage gegen die darunter
befindliche drückt, 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,
20') zum radialen Verstellen gegenüber dem Formkern (10) mit einer Steuereinrichtung (23)
versehen ist, die den Abstand der Nadelwalze (20) vom Formkern (10) jeweils in Abhängigkeit von der
Anzahl der auf dem Formkern (10) befindlichen Faserlagen (25) verstell1..
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (23) der Nadelwalze
(20, 20') 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 Nadelwalze (20,20') geneigt sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (24) entsprechend
der Drehrichtung der Nadelwalze (20, 20') geneigt sind.
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