DE2704072A1

DE2704072A1 - Vorrichtung und verfahren zum formen von erzeugnissen aus faserfoermigem material

Info

Publication number: DE2704072A1
Application number: DE19772704072
Authority: DE
Inventors: Ulysses True Gambill; Ronald Edwin Kissell
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1977-02-01
Publication date: 1977-09-08
Also published as: US4115498A; CA1096762A; AU505228B2; GB1526151A; AU2195777A; JPS52104577A; FR2342156A1; BE851400A; NZ183351A; SE7702039L; JPS6234864B2

Description

TlEDTKE - BUHLING - KlNNE - GfU=F ·——«

Dipl.-lng. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-lng. Kinne Dipl.-lng. Grupe

Bavarlarlng 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89)53 96 53-56

Telex: 5 24 845tipat

cable. Germaniapatent München

1. Februar 1977

B 7906

case K 15646 A

Owens/Corning Fiberglas Corporation
Toledo/USA

Vorrichtung und Verfahren zum Formen von Erzeugnissen aus faserförmigem Material

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen von faserförmigem Material.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen Fasermaterialien, die ein Bindemittel enthalten, kontinuierlich in eine bestimmte Form gebracht werden.

Bisher war es üblich, faserförmige Materialien in einer einzelnen Form auszuformen, wobei sich beispielsweise bei zylinderförmigen Fasererzeugnissen aneinandergereihte wellenförmige Faserplatten ergaben, die ausein andergeschnitten und bearbeitet wurden, bis sich die Teil- Stücke zu einem Zylinder aus Fasermaterial zusammenfügen ließen.

ix/8 7 0 9 8 3 6/0626

DrMdner Bank (München) Kto. 3β3ββ44 Postscheck (München) Kto. e7IM3-a04

-/- B 7906

Dieses Verfahren ist umständlich und teuer und die Maßhaltigkeit der Erzeugnisse ist ungenügend.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum kontinuierlichen Formen einstückiger Rohrisolierungen aus Fasermaterial zu schaffen. Dabei soll in der einstückigen Rohrisolierung eine Längsnaht gebildet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung folgende Elemente aufweist:

a) Einrichtungen zum Zuführen faserförmigen Isoliermaterials, in dem ein nicht ausgehärtetes Bindemittel enthalten ist, das durch Wärmezufuhr ausgehärtet werden kann;

b) ein Formelement oder Formschuh, mit dem das faserförmige Isoliermaterial zu einem Hohlzylinder geformt wird, wobei sich die Querschnittsform des Formschuhs in Längsrichtung des Formschuhs ändert, so daß der Formschuh auf die Außenfläche des Isoliermaterials einwirkt und es zu einem Zylinder formt, wenn das Isoliermaterial entlang des Formschuhs vorrückt;

c) eine drehbare Förderschnecke, die zum Vorschub des Isoliermaterials bzw. der Isolierung mit der Innenfläche der zylinderförmigen Isolierung in Eingriff steht;

d) eine zylinderförmige Kammer, die auf die Außenfläche der Isolierung einwirkt und die Isolierung in Zylinderform hält;

709836/0626

-i- β 7906

e) Einrichtungen zur Erzeugung einer

beheizten Fläche zum Erhitzen der Außenfläche des faserförmigen Isoliermaterial, wenn die Isolierung in die Kammer eintritt, so daß das Bindemittel auf der Außenfläche der Isolierung aushärtet und eine harte Haut auf der Außenfläche der Isolierung bildet, wobei die beheizte Fläche so ausgestaltet ist, daß die Fläche im wesentlichen mit der gesamten Außenfläche

des geformten Isoliermaterials in Berührung steht, wenn die Isolierung an der beheizten Fläche vorbeigeführt wird;
f) Einrichtungen zur Zufuhr zusätzlicher Wärme in die Kammer/ um das restliche

unausgehärtete Bindemittel in der geformten Isolierung auszuhärten.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin,

daß das faserförmige Isoliermaterial kontinuierlich geformt 20

werden kann und keiner weiteren Bearbeitung bedarf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. 25

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung

zum kontinuierlichen Formen von Erzeugnissen aus einem Fasermaterial.

Fig.2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung zum

kontinuierlichen Formen von Erzeugnissen aus einem Fasermaterial.

709836/0626

270A072

-f" B 7906

•J-Fig.3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie

III-III der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung.

Fig.4 zeigt einen Querschnitt einer geheizten Kammer oder Heizkammer entlang der Linie

IV-IV in Figur 2. Fig.5 zeigt einen Querschnitt einer Kühlkammer

zum Kühlen des aufgeheizten Fasermaterials

Fig.6 zeigt eine Seitenansicht

einer Tei!vorrichtung, die eine Naht in de« Fasermaterial und dem geformten Fasermaterial wieder öffnet.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt der Teilvorrichtung entlang Linie VII-VII in Figur 6, in der die Teilvorrichtung gezeigt ist, wie si· die Naht in dem Fasermaterial wieder öffnet.

Fig.8 zeigt eine Seitenansicht einer Schneidevorrichtung/ die zum Ablängen des geformten Fasermaterials verwendet werden kann.

Fig.9 zeigt eine Draufsicht auf die Schneidevorrichtung, die zum Ablängen des geformten Fasermaterials verwendet werden kann.

Fig.10 zeigt eine Seitenansicht des geformten Fasermaterials.

Fig.11 ist eine Endansicht des geformten Fasermaterials.

709836/0626

-$- B 7906

• te-

Fig.12 ist eine Draufsicht auf das geformte

Fasermaterial.

Figur 1, 2 und 3 zeigen eine Vorrichtung zum

Formen eines kontinuierlichen Abschnittes einer zylindrischen Isolierung. Von Rolle 1, 2 und 3 wird Isoliermaterial abgewickelt und aufeinander geschichtet,um einen kontinuierlichen Körper aus Faserisolierung 5 zu bilden. Das Isolierungsmaterial weist ein Bindemittel auf, üblicherweise ein warm aushärtendes Material, das zur Verwendung bei Fasermaterialien geeignet ist und durch Wärmezufuhr gehärtet werden kann. In der Praxis ist herausgefunden worden, daß ein warm aushärtendes Bindemittel sehr gut ist, das als Hauptbestandteile Phenol, Formaldehyd und Harnstoff hat.

Die US-PS 3 684 467 beschreibt ein derartiges Bindemittel, das bei dieser Erfindung angewendet werden könnte. In der Praxis ist herausgefunden worden, daß ein faserförmiges Glasisoliermaterial sehr gut ist. Die Isolierung aus Fasermaterial wird in eine Formvorrichtung oder einen Formschuh 4 eingeleitet, der den flachen Körper aus Isoliermaterial aufnimmt und zu einem Zylinder formt. Das Isoliermaterial wird so geformt, daß die Außenränder der Isolierung auf der Oberseite des Zylinders zusammenkommen und eine Längsnaht bilden. Beim Formen des Zylinders durch den Formschuh 4 wird die Isolierung auch um einen drehenden Dorn 8 herum geformt, der durch den hohlen Mittelteil der zylindrischen Isolierung hindurch geht. Der drehende Dorn ist von einem Lager 11 unterstützt, das mit einer Halterung verbunden ist. Ein Abschnitt der Außenfläche des drehenden Dorns 8 hat ein Schraubengewinde oder eine -schnecke 7 um die Außenfläche herum.

709836/0626

-p- B 7906

Bel der zylinderförmigen Formung der Isolierung durch den Formschuh 4 kommt die erhaben ausgebildete Förderschnecke 7 auf dem drehenden Dorn 8 mit dem Hittelteil der Isolierung in Eingriff und bewirkt, daß bei drehendem Dorn die Isolierung entlang der Schnecke 7 vorrückt. Ein Nahtformer 12 ragt in die von der Isolierung bei ihrer zylinderförmigen Ausformung gebildete Naht. Der Nahtformer 12 hilft bei der Ausbildung einer geraden Naht in der Isolierung und trägt auch dazu bei, ein Verwinden oder Verdrehen der Isolierung zu verhindern, wenn sie entlang der erhabenen Schnecke 7 auf der Außenseite des.drehenden Dorns vorrückt.

Beim Vorrücken entlang des drehenden Dorns wird die Isolierung in eine zylindrische Kammer oder ein -zylindrisches Gehäuse 15 geschoben. Der am Anfang gelegene Teil des zylindrischen Gehäuses weist eine Kühlschlange 13 auf. Die Kühlschlange bewirkt, daß die isolierung bei einer sehr tiefen Temperatur gehalten wird, so daß das Bindemittel auf der Isolierung in einem ungehärteten Zustand verbleibt. Die Kühlschlange 13 ist aus einem hohlen Rohr oder einer Anzahl von hohlen Rohren hergestellt und um die vorrückende Isolierung 5 herum angeordnet. Ih den hohlen Rohren der Kühlschlange 13 kann Wasser, Luft oder eine andere geeignete Substanz kreisen, um die Isolierung 5 kühl zu halten. In der Praxis ist herausgefunden worden, daß die mit der Kühlschlange 13 in Berührung kommende Isolierung bei annähernd 21° bis 93° C gehalten werden sollte.

Ebenso kann eine Kühlung des Formschuhs 4 wünschenswert sein, um jegliche Wärme zu entfernen, die auf Grund von Reibung beim Vorrücken der Isolierung entlang des Formschuhs entstehen kann.

709836/0626

B 7906

Wenn die Isolierung die Kühlschlange 13

verläßt, wird die Isolierung in eine geheizte Kammer eingeleitet. In der geheizten Kammer 15 wird die Isolierung und das Bindemittel der Isolierung einer Temperatur ausgesetzt, die groß genug zum Aushärten des Bindemittels ist. Die geheizte Kammer 15 weist zylindrische Formteile auf, die in Längsrichtung des Kammerinneren angeordnet sind und die Isolierung in einer zylindrischen Form halten, während die Isolierung der Wärme in der Kammer ausgesetzt ist. Ein wesentlicher Teil der Wärme in der Kammer 15 wird von Heißluft erzeugt, die durch die Leitung 16 in die Kammer einbringbar ist. Die Heißluft aus der Leitung 16 umgibt das Äußere der Isolierung, wird durch die Isolierung gesaugt und tritt durch die Leitung 20 aus. Zusätzlich wird Heißluft durch die Leitung 18 in den Mittelteil des drehenden Dorns 8 eingeleitet. Die Heißluft aus der Leitung 18 tritt dann aus dem Mittelteil des Dorns durch kleine öffnungen (s.Fig4> aus, die in dem in der geheizten Kammer 15 gelegenen Teil des Dorns angeordnet sind. Die Heißluft aus dem Mittelteil des Dorns geht ebenfalls durch die Isolierung und wird durch die Leitung 20 aus der Kammer ausgetragen oder abgesaugt. Die in der Kammer 15 auf die Isolierung aufgebrachte Wärme bewirkt ein Aushärten des Bindemittels der Isolierung; auf diese Weise entsteht ein steifes zylindrisches Isoliererzeugnis.

Die Isolierung wird beim Hervortreten aus der geheizten Kammer 15 in eine Kühlkammer 21 eingeführt.i_n <j_er Kühlkammer 21 unterstützt ein feststehender Dorn 23 die zylindrische Isolierung. Zusätzlich ist hier eine Metallmanschette mit Löchern oder Schlitzen in der Kühlkammer angeordnet; die Metallmanschette liegt an der Außenseite der zylindrischen Isolierung an, um die Isolierung in Zylinderform zu halten. Aus der heißen Isolierung wird in der Kühlkammer 21 Luft durch die Leitung 22 abgesaugt; dies bewirkt, daß die Isolierung in der Kammer 21 gekühlt wird.

709836/0626

-$- B 7906

'Ό.

Die Isolierung rückt nach dem Ausschieben aus der Kühlkammer 21 über eine Trennvorrichtung 25 vor,wodurch die Naht in der Isolierung wieder geöffnet wird. Die Trennvorrichtung 25 wirkt ferner als eine Stütze, die dazu beiträgt, den feststehenden Dorn 23 zu halten.

Die Isolierschichten von den Rollen 1, 2 und 3 weisen normalerweise die gleiche Dichte und Breite auf. Die Isolierschichten können jedoch bezüglich Zahl Dicke, Breite und Dichte variieren. Diese Unterschiede bei der Isolierung ermöglichen unterschiedliche Größen und erwünschte thermische Eigenschaften des Enderzeugnisses .

Figur 4 zeigt einen Querschnitt der geheizten Kammer 15. In dieser Figur wird die zylindrische Isolierung 5 durch den drehenden Dorn 8 entlang dem Formschuh 4 in Richtung auf die geheizte Kammer 15 vorbewegt. Kalte Luft aus Kammer 26 wird durch die Leitung 29 gedrückt und die Luft tritt im Bereich der Kühlschlange 13 aus der Leitung auf die Außenseite der Isolierung 5 aus. Die Luft in Kammer 26 trägt zum Kühlen der in dem Formschuh 4 befindlichen Isolierung 5 bei. Aus der Leitung 29 austretende Luft trägt dazu bei, ein Verbinden oder Ankleben der Jsolierung 5 zu verhindern, wenn sie in den Bereich der Kühlschlange 13 vorrückt. Die Richtung der aus der Leitung 29 austretenden Luft trägt ferner dazu bei, ein Austreten jeglicher Luft aus der Vorderseite der geheizten Kammer zu verhindern.

Als nächstes rückt die Isolierung 5 in den Bereich der Kühlschlange 13 vor, die die Außenfläche der zylindrischen Isolierung umfaßt. In dem hohlen Rohrsystem, das die Kühlschlange 13 bildet, läuft kalte Luft, Wasser oder ein anderes geeignetes Mittel um; dies trägt dazu bei, die Isolierung 5 kühl zu halten.

709836/0626

270/+072

-4- B 7906

* Η' ο Ο

Wenn die Isolierung 5 bei annähernd 21° bis 93 C gehalten wird, hat sich in der Praxis erwiesen, daß das Binde* mittel auf der Isolierung in unausgehärtetem Zustand verbleibt und die Kühlschlange wirksam arbeitet. Die Kühlschlange 13 ist an einer entlang des Weges der vorrückenden Isolierung 5 gelegenen Stelle mittels eines Flansches 27 befestigt.

Wenn die Isolierung 5 an der Kühlschlange 13 vorbei ist, tritt sie in die geheizte Kammer 15 ein.

Die geheizte Kammer 15 weist auf der Innenseite eine Reihe von Formteilen auf, die die Isolierung in zylindrischer Form halten. Ein erstes Formteil. 30, mit dem die Isolierung in Berührung kommt, ist ein geheiztes Formteil. Dieses Formteil 30 wird üblicherweise durch elektrische Heizvorrichtungen 34 beheizt. Die Wirkungsweise des ersten Formteils 30 besteht darin, eine ausreichend heiße Oberfläche zu schaffen, um ein schnelles Aushärten des Bindemittels zu bewirken und eine harte Haut auf der Außenfläche der Isolierung zu bilden.Die durch das geheizte Formteil 30 auf der Außenfläche der Isolierung gebildete harte Haut trägt dazu bei, die Isolierung bei^m Vorschub durch die beheizte Kammer in einer zylindrischen Form zu halten. An dem beheizten Formteil ist eine Schneide oder Zunge 28 angebracht, die von dem Formteil 30 Wärme durch übertragung erhält. Die Zunge 28 ragt von dem beheizten Formteil in die Kammer hinein, so daß die Ränder der Isolierung, die die Naht in der zylindrischen Isolierung bilden, beim Vorrücken der Isolierung in Berührung mit der Zunge 28 kommen und die Wärme der Zunge auf den eine Naht bildenden Flächen der Isolierung die Bildung einer gehärteten Haut verursacht. Die Zunge 28 ist bei der Bildung einer geraden Stoßnaht in der Isolierung gezeigt. Es können jedoch unterschiedliche. Arten oder Anordnungen von zusammenpassenden, ineinandergreifenden Nähten in der Isolierung ausgebildet werden.

709836/0626

B 790

Die beheizte Zunge 28 trägt ferner dazu bei, ein Verdrehen der Isolierung 5 zu verhindern, wenn die Isolierung von dem drehenden Dorn 8 vorgerückt wird.

Wenn eine gute, ausgehärtete Haut auf der vorrückenden Isolierung 5 ausgebildet werden soll, ist es sehr wichtig, daß die Fläche der Isolierung in dem Bereich, wo die Hautaushärtung vor sich geht, auf eine geeignete Temperatur erwärmt wird. Diese Temperatur sollte hoch genug sein, daß die Hautaushärtung schnei! vor sich geht und eine gute,, dicke Haut ausgebildet wird. In der Erfindung rückt die Isolierung 5 ve η der Kühlschlange 13 in die geheizte Kammer vor, wo die Hautaushärtung an der Isolierung 5 vorgenommen wird. Wenn das beheizte Formteil 30 eine Temperatur in dem Bereich von 316° bis 427° C aufweist, ist in der Praxis herausgefunden worden, daß diese Temperatur zur Hautaushärtung des Bindemittels auf der Isolierung sehr gut geeignet ist. Da die beheizte Zunge 28 in direkter Berührung mit dem beheizten Formteil 30 steht, wird sie natürlich auch annähernd so heiß sein wie das beheizte Formteil. Die beheizte Zunge 28 schafft somit eine gute Hautaushärtung auf der die Naht bildenden Isolierung.

Die durch die Leitung 18 in den Dorn 8 eingebrachte heiße Luft weist üblicherweise eine Temperatur in dem Bereich von 260° bis 371° C auf. Die Temperatur des Doms ist deswegen gewöhnlich ein wenig niedriger als die Temperatur des beheizten Formteils 30. Der in Berührung mit dem''Dorn stehende Innenbereich der Isolierung 5 erfährt somit keine so hohe Erwärmung wie der Außenbereich der Isolierung. Das Bindemittel auf der Innenfläche der Isolierung erhält auf diese Weise keine so dicke ausgehärtete Haut wie die Außenfläche der Isolierung. Es ist jedoch herausgefunden worden, daß bei Benutzung der Heißluft in dem Dorn eine adäquate Haut am Innenbereich der Isolierung ausgebildet wird.

709836/0626

-MT- B 7906

' /ft.

Wenn auf der Innenfläche der Isolierung eine verstärkte Hautaushärtung gefordert ist, kann in den Dorn 8 Luft mit höherer Temperatur eingebracht werden oder der Dorn könnte zusätzlich zu der Anwendung von heißer Luft mit einer anderen Wärmequelle beheizt werden.

Im restlichen Teil der Kammer 15 sind Formteile 31 entlang des Vorschubweges der Isolierung angeordnet. Die Formteile 31 formen die Isolierung und halten die Isolierung in einer zylindrischen Form; ferner übertragen sie Wärme auf die Isolierung, über den Formteilen ist eine Luftkammer oder ein Luftspeicherraum 40 angeordnet; durch die Leitung 16 wird erhitzte Luft in den Luftspeieherraum 40 eingeleitet. Die erhitzte Luft wird dann durch schräge, in den Formteilen 31 gelegene Kanäle oder öffnungen 32 hindurchgeleitet. Die erhitzte Luft geht auch durch Schlitze zwischen den aneinandergrenzenden Formteilen 31 hindurch. Die durch die öffnungen 32 und die Schlitze 35 hindurchgegangene erhitzte Luft beaufschlagt die durch die beheizte Kammer vorrückende Isolierung 5 und härtet das restliche ungehärtete Bindemittel der Isolierung. Gleichzeitig wird erhitzte Luft aus den schrägen Kanälen oder öffnungen 36 in dem Dorn 8 freigegeben; diese erhitzte Luft dringt ebenfalls in die Isolierung 5 ein, um das Bindemittel auszuhärten.

Da die öffnungen 32 und die Schlitze 35 in den Formteilen 31 in einem Winkel und die öffnungen 36 in dem Dorn 8 in einem Winkel angeordnet sind, überträgt die aus diesen öffnungen austretende Luft bei der durch die beheizte Kammer vorrückenden Isolierung eine vorwärtstreibende Kraft auf die Isolierung 5. Zusätzlich bildet sich eine Luftschicht zwischen den Formteilen 31 und der Außenfläche der Isolierung und zwischen dem Dorn 8 und der Innenfläche der Isolierung. Diese Heißluftschicht verhindert ein Reiben der Isolierung 5 gegen die Formteile 31 und die Fläche des Dorns 8.

709836/0626

-1*- B 79

Auf diese Weise trägt die Luftschicht dazu bei, jegliche Reibung oder Widerstand zu verringern, der zwischen der Isolierung 5 und den Formteilen 31 oder dem Dorn 8 auftreten kann; hierdurch wird die notwendige Vorschubkraft der Isolierung verringert. Obwohl die öffnungen 32 und Schlitze in den Formteilen 31 unter einem Winkel gezeigt worden sind.könnten sie auch gerade oder nicht-winklig sein.

Die durch die Leitung 16 eingebrachte Heiß-

luft beheizt die Formteile 31 und geht weiterhin durch die Formteile hindurch zu der Isolierung; diese zusätzliche Wärme trägt dazu bei, das restliche unausgehärtete Bindemittel im Inneren der geformten Isolierung auszuhärten.

Die Formteile 31 dieses Beispiels sind so dargestellt worden, daß sie von der durch die öffnungen in den Formteilen hindurchgehenden Heißluft beheizt werden. Wenn notwendig, könnte jedoch eine zusätzliche Wärmequelle zum Beheizen der Formteile 31 verwendet werden. Dies könnte eine elektrische Heizvorrichtung, wie sie in dem beheizten Formteil 30 gezeigt ist, oder jede andere geeignete Heizvorrichtung sein.

Es ist sehr wichtig, daß die durch den

Dorn 8 und durch die Leitung 16 eingebrachte erhitzte Luft in die Isolierung eindringt, so daß das Bindemittel sowohl im Inneren der Isolierung als auch auf der Außenfläche der Isolierung ausgehärtet wird. Zu diesem Zweck ist eine Quer- oder Scheidewand 38 am Ende des Luftspeicherraums angeordnet. Wenn erhitzte Luft durch die Leitung 16 eingebracht wird, füllt sie auf diese Weise den Luftspeicher raum 40 und geht durch die öffnungen 32 und Schlitze 35

in den Formteilen 31 hindurch,die angrenzend an den Luftspeicherraum 40 im ersten Teil der beheizten Kammer 15 gelegen sind.

709836/0626

-¥ö- B 7906

Deswegen wird keine erhitzte Luft zu Formteilen 39, die

entlang der Restlänge der beheizten Kammer 15 angordnet sind, geliefert. Der Auslaß oder die Leitung 20, durch die die erhitzte Luft aus der beheizten Kammer 15 entfernt wird, ist am Ende der Kammer angeordnet, wo die Formteile 39 keine erhitzte Luft erhalten. Diese Anordnung zwingt die durch die Leitung 16 eingebrachte erhitzte Luft durch die Isolierung 5 hindurch, so daß sie durch die Leitung 20 ausgebracht werden kann. Zusätzlich weisen die in dem

. Bereich des Heißluftauslasses angeordneten Formteile gerade öffnungen auf, so daß die Heißluft, die in die Isolierung eindringt, durch gerade öffnungen 33 in den Formteilen 39 durchtreten und dann durch die Leitung 20 austreten kann.

Die Anordnung des Heißlufteinlasses oder der

Leitung 16 und des Heißluftauslasses oder der Leitung 20 trägt dazu bei, daß die Luftströmung innerhalb der beheizten Kammer 15 in der gleichen Richtung wie die Richtung der vorrückenden Isolierung 5 sichergestellt ist. Diese Art und Weise der Luftbewegung hält die Heißluft innerhalb der Kammer 15, da die Bewegungsrichtung der Luft zu verhindern sucht, daß sie auf der Vorderseite der beheizten Kammer 15 austritt. Die heiße Aushärtungsluft bleibt somit so lange wie möglich zum Aushärten der Isolierung in der beheizten Kammer 15; ferner werden jeglicher Rauch oder jegliche Dämpfe in der Kammer 15 zurückgehalten, bis sie durch die Leitung 20 ausgetragen werden. Es wird angemerkt, daß beinahe jede Kombination von H»»ißluf t-Einlaßleitungen und Heißluft-Auslaßleitungen bei der beheizten Kammer 15* angewendet werden könnten. Es wäre ferner sehr einfach, unterschiedliche Heißluft-Einlaßleitungen mit Luft unterschiedlicher Temperatur vorzusehen. Damit könnte ein sehr gut gesteuerter thermischer Gradient entlang der beheizten Kammer 15'erhalten werden, um eine besondere Aushärtung oder Aushärtungsrate in der Isolierung zu erzeugen. Diese

709836/0626

B 7906

' M-

variierten thermischen Bedingungen würden ermöglichen, die Dichte und Hautdicke des Endisoliererzeugnisses zu steuern, so daß eine Vielzahl von Erzeugnissen hergestellt werden könnte.

Wenn die Isolierung 5 (in Figur 5) aus der beheizten Kammer 15 herauskommt, tritt sie in eine Kühlkammer 21 ein, wo die Isolierung gekühlt wird. Die Isolierung 5 wird bei ihrer Bewegung durch die Kühlkammer 21 ^von einem feststehenden Dorn 23 gestützt. Der feststehende Dorn 23 ist über ein Drehlager 46 mit dem drehenden Dorn verbunden. Die Isolierung 5 wird durch die Isolierung,die durch den drehenden Dorn vorwärtsbewegt wird, entlang dem feststehenden Dorn 23 vorwärtsbewegt. Der Abschnitt des drehenden Doms 8 liefert die gesamte, zum Durchschieben der Isolierung 5 durch die Kammern 15 und 21 notwendige Kraft.

Die gesamte Isolierung 5 in der Kühlkammer 21 ist von einer Metallmanschette 45 umgeben, die die Isolierung

5 in zylindrischer Form hält, während die Isolierung 20

durch die Kühlkammer 21 vorrückt. Um die Metallmanschette herum ist eine Absaug- oder Abluftkammer 47 mit einer Auslaßleitung 22 angeordnet, die an dem entfernten Ende der Absaugkammer liegt. Die die Isolierung 5 umgebende Metallmanschette 45 hat eine Reihe von öffnungen oder Schlitzen entlang der Manschette angeordnet. Wenn durch einen Absauger oder durch einen Unterdruck Luft aus der Leitung 22 abgesaugt wird, wird damit bewirkt, daß die Heißluft in der Isolierung 5 durch die Offnungen oder Schlitze in der Metallmanschette 45 in die Abluftkammer 47 bewegt wird.

Die Heißluft bewegt sich dann entlang der Kammer 47, bis sie durch Leitung 22 ausgetragen oder abgesaugt wird. Der in der Kühlkammer 21 angewendete Vorgang des Luftentzugs hat den Vorteil, daß jegliche Rauch- oder Geruchsstoffe, die als Ergebnis der Bindemittelaushärtung zurückbleiben, bei diesem Verfahrenspunkt entfernt werden.

709836/0626

B 7906

Fig.6 und 7 zeigen die Isolierung 5 beim Austreten aus der Kühlkammer 21. Beim Vorrücken der Isolierung kommt sie mit der Trennvorrichtung 2 5 in Berührung, die von einer Halterung ausgehend bis zu dem feststehenden Dorn 23 reicht. Die Trennvorrichtung 2 5 wird dazu benutzt, die Naht 50 wieder zu öffnen, die in der Isolierung 5 ausgebildet wurde, als sie zuerst von dem Formschuh 4 in zylindrische Form gebracht wurde. Die Isolierung 5 wird häufig beim Durchführen durch die beheizte Kammer 15 und die Kühlkammer 21 zusammengedrückt, so daß die Naht geschlossen ist und nicht mehr besteht. Zusätzlich härtet das Bindemittel an der Naht aus und hält ebenfalls die Naht eng zusammen. Die Isolierung wird deswegen entlang der Trennvorrichtung 25 geführt, so daß die Naht 50 der Isolierung wieder geöffnet wird.Die Trennvorrichtung 25 weist auch die zusätzliche Funktion auf, dazu beizutragen, die Isolierung am Verdrehen zu hindern, wenn sie durch den sich drehenden Dorn vorwärts bewegt wird. Zusätzlich kann die Trennvorrichtung 25 so konstruiert sein, daß die mit dem feststehenden Dorn 23 in Verbindung steht und so als Stütze für diesen Teil des feststehenden Dorns wirkt.

Fig.8 und 9 zeigen die Isolierung 5 beim Verlassen des feststehenden Dorns 23. Nachdem die Isolierung den Dorn 23 verlassen hat, kann sie durch eine geeignete Schneidevorrichtung 51 geschnitten werden oder jeglichem anderen geforderten Verfahren unterworfen werden. Fig. 10, 11 und 12 zeigen das Produkt der zylindrischen Isolierung 5, das durch die Vorrichtung hergestellt werden kann. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt, weist die zylindrische Isolierung eine Naht 50 und ein hohles zylindrisches Gebiet 52 im Mittelteil auf. Es ist klar ersichtlich,daß diese Art von Isolierprodukt 53 zur Verwendung bei Rohrleitungen oder anderen langen zylindrischen Objekten sehr geeignet sein kann.

709836/0626

Obgleich das Verfahren zum Formen zylindrischer

Isolierstücke gezeigt worden ist, ist anzunehmen, daß andere Formen hergestellt werden könnten. Ein rechtwinkliger, quadratischer oder anderer Querschnitt könnte durch Abänderung des Formschuhs und der Formteile erzeugt werden. Auf diese Weise könnte mit diesem Gerät eine Anzahl von Formen hergestellt werden. Durch Erhöhen der Dichte und des Bindemittelgehalts der faserförmigen Isolierung könnte ferner ein Konstruktionsteil an Stelle eines

Isoliererzeugnisses hergestellt werden.

709836/0626

Claims

.-JLII —

B 7906

Patentansprüche

( 1.) Vorrichtung zum kontinuierlichen Formen eines faserförmigen Isoliermaterials, das ein aushärtbares Bindemittel enthält und durch folgende Elemente gekennzeichnet

ist:
10

a) Einrichtungen (1,2,3) zum Zuführen faserförmigen

Isoliermaterials, in dem ein nicht ausgehärtetes Bindemittel enthalten ist, das durch Wärmezufuhr ausgehärtet werden kann;

b) ein Formelement oder Formschuh (4),mit dem das faserförmige Isoliermaterial zu einem Hohlzylinder geformt wird, wobei sich die Querschnittsform des Formschuhs (4) in Längsrichtung des Formschuhs ändert, so daß der Formschuh auf

die Außenfläche des Isoliermaterials einwirkt 20

und es zylindrisch formt, wenn das Isoliermaterial

entlang des Formschuhs (4) vorrückt;

c) eine drehbare Schnecke(7), die zum Vorschub des Isoliermaterials bzw. der Isolierung (5) mit der Innenfläche der zylinderförmigen Isolierung in Eingriff steht;

d) eine zylinderförmige Kammer (15) , die auf die Außenfläche der Isolierung einwirkt und die Isolierung in Zylinderform hält;

e) Einrichtungen (34) zur Erzeugung einer beheizten Fläche zum Erhitzen der Außenfläche des faserförmigen Isoliermaterials, wenn die Isolierung (5) in die Kammer (15) eintritt, so daß das Bindemittel auf der Außenfläche der Isolierung aus-

₃- härtet und eine harte Haut auf der Außenfläche

der Isolierung bildet, wobei die beheizte Fläche

1 0 9 B 3 6 / 0 6 ? ti ORIGINAL INSPECTED

""**" B 7906

so ausgestaltet ist, daß die Fläche im

wesentlichen mit der gesamten Außenfläche des geformten Isoliermaterials in Berührung steht, wenn die Isolierung an der beheizten ^ Fläche vorbeigeführt wird;

f) Einrichtungen (16, 18) zur Zufuhr zusätzlicher Wärme in die Kammer (15) , um das restliche unausgehärtete Bindemittel in der geformten Isolierung (5) auszuhärten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (18,8,36) zum Erhitzen der Innenfläche der Isolierung beim Eintreten der Isolierung in die Kammer (15) vorgesehen ist, so daß das Bindemittel auf der Innenfläche der Isolierung aushärtet und eine harte Haut auf der Innenfläche der Isolierung bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Heizeinrichtung in Form einer dünnen Zunge 28 vorgesehen ist, die beim Eintritt der Isolierung (5) in die Kammer (15) die Ränder der Isolierung, die die Naht der zylinderformigen Isolierung bilden, berühren und sehr schnell erhitzen, so daß das Bindemittel auf dieser Fläche der Isolierung schnell aushärtet und eine harte Haut bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26,29) zum Kühlen der Isolierung bei der Formung zu einem Hohlzylinder.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlschlange (13) vorgesehen ist, die zwischen dem Formschuh (4) und der zylindrischen Kammer (15) angeordnet ist, um die geformte Isolierung (5) zu kühlen, wenn die Isolierung (5) durch Drehung der Spirale (7) vorgeschoben wird.

709936/0626

B 7906
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Kammer (15), die auf die Außenfläche der Isolierung (5) einwirkt, eine Reihe von zylindrischen Formteilen (31) mit Kanälen oder Öffnungen (32,35) aufweist/die von der die Isolierung berührenden Innenfläche der Formteile durch die Formteile hindurch zur Außenfläche der Formteile führen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Kammer (15) eine Hohlkammer (40) aufweist, die sich um die Außenfläche der zylindrischen Formteile(31) herum erstreckt und die eine mit der Hohlkammer verbundene Leitung (16) zur Zufuhr von Heißluft hat, so daß die Heißluft in die Hohlkammer einbringbar und durch die Kanäle oder Öffnungen (32,35) in den zylindrischen Formteilen (31) führbar ist, um mit dem Isoliermaterial in Berührung zu kommen und durch diese zusätzliche Wärme das unausgehärtete Bindemittel der Isolierung auszuhärten.
20
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühlkammer (21) zum Kühlen der Isolierung bei ihrem Austritt aus der zylindrischen Kammer (15) vorgesehen ist, wobei die Kühlkammer (21) eine mit Löchern oder Schlitzen (48) versehene, das Isoliermaterial umgebende zylindrische Fläche (45) und eine Leitung (2 2) aufweist, so daß ein Unterdruck aufgebracht werden kann, der zur Kühlung der Isolierung die Heißluft in der Isolierung durch die mit Löchern versehene Fläche und durch die Leitung (22) absaugt.
9. Verfahren zum kontinuierlichen Formen eines faserförmigen Isoliermaterials, in dem ein aushärtbares Bindemittel enthalten ist, gekennzeichnet durch folgende

,_ Verfahrensschritte:

709836/062«

Β 7906

• V.

a) Zuführung von faserförmigem Isoliermaterial/

in dem ein unausgehärtetes Bindemittel enthalten ist, das durch Wärmezufuhr gehärtet werden kann;

b) Formung des faserförmigen Isoliermaterials zu einem Hohlzylinder, indem die Isolierung (5) durch einen Formschuh (4) durchgeführt wird, wobei sich die Querschnittsform des Formschuhs (4) in Längsrichtung des Formschuhs ändert, so daß der Formschuh auf die Außenfläche der Isolierung einwirkt und sie während des Vorrückens der Isolierung durch den Formschuh (4) zu einem Zylinder formt;

c) Vorschub des geformten faserförmigen Isoliermaterials, indem eine drehbare Schnecke (7) mit der Innenfläche der zylinderförmigen Isolierung in Eingriff steht;

d) Kühlen des geformten faserförmigen Isoliermaterials, während es von der drehenden Schnecke vorgeschoben wird, indem die Isolierung durch eine Kühlschlange (13) hindurchgeführt wird, um das Bindemittel auf der Isolierung in unausgehärtetem Zustand zu halten;

e) Halten des faserförmigen Isoliermaterials, in hohlzylindrischer Form, indem die Isolierung (5) in eine zylindrische Kammer (15) vorgeschoben wird, die auf die Außenfläche der Isolierung einwirkt und die Isolierung in Zylinderform hält;

f) Erhitzen des Teils der Kammer (30), der zu anfang mit dem faserförmigen Isoliermaterial bei Eintritt der Isolierung (5) in die Kammer (15) in Berührung kommt, so daß das Bindemittel auf der Außenfläche der Isolierung aushärtet und eine harte und zähe Haut auf der Oberfläche der Isolierung bildet;

709836/0625

-34- F. 79O6

g) Zuführung von Wärme in den Rest der

Kammer (15) um das restliche/ unausgehärtete Bindemittel im Inneren der

geformten Isolierung (5) auszuhärten. 5
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial der Ränder der Isolierung, die die Naht auf der zylinderförmigen Isolierung (5) bilden, bei Eintritt der Isolierung in die Kammer (15) sehr schnell erhitzt wird, so daß das Bindemittel auf dieser Fläche der Isolierung sehr schnell aushärtet und eine harte und zähe Haut bildet.

' 709838/0626