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Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum
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Herstellen oder zum Beschichten und/oder Ummanteln von Formkörpern
mit rundem oder ovalem Querschnitt (Zusatz zu Patent ....... Patentanmeldung P 29
48 638.2) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
zum Herstellen oder zum Beschichten und/oder Ummanteln von Formkörpern mit rundem
oder ovalem Querschnitt aus bzw.
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mit einer hydraulisch abbindenden Masse, gegebenenfalls mit einem
Zusatz von Fasern und/oder Zusatzmitteln und/oder Zuschlägen, bei dem die noch nicht
abgebundene Masse auf einen um seine Lingsachse drehenden Rotator aufgebracht und
mit einem Band aus einem Gewebe und/oder einer Folie gewickelt wird, wobei der Rotator
Kern fUr einen Formkörper oder ein zu beschichtender oder zu ummantelnder Formkörper
ist, die noch nicht abgebundene Masse in einen nach unten verjüngten Vorratsbehälter
mit mindestens zwei gegenüberliegenden, sich annähernd gleich schnell fortbewegenden
Wänden eingebracht wird, wobei eine bewegliche Wand von einem Teilbereich der Mantelfläche
des Rotators und die andere bewegliche Wand von einem am Rotator befestigten und
gespannten und im Bereich des Vorratabehälters gestützten Trägerband gebildet wird
und die Masse durch die Schwerkraft, den Rotator und das Trxgerband aus dem Vorratsbehälter
mitgenorrmen und, durch eine ZwangsfUhrung seitlich begrenzt, in der gewUnschten
Dicke auf den Rotator streifenf5rmig aufgebracht und/oder ausgewalzt und anschliessend
fixiert wird, gemäss Patent... ......... (Patentanmeldung P 29 48 638.2).
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Mit einem solchen Verfahren können auf kontinuierliche oder diskontinuierliche
Weise aus mit Wasser hydraulisch abbindenden Massen sowohl Hohlkdrper mit rundem
oder ovalem Querschnitt als auch Beschichtungen oder Ummantelungen von Formkörpern
mit einem solchen Querschnitt hergestellt werden.
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Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens gemäß Hauptpatent.......
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(Patentanmeldung P 29 48 638.2) besteht darin, daß die noch nicht
abgebundene Masse durch einen Vorratsbehälter aufgegeben wird, der zwei einander
gegenüberliegende wandernde Wände" aufweist. Eine dieser Wände ist ein Teil des
Rotators. Die andere "wandernde" Wand ist das Trägerband, das im Vorratsbehälter
unterstützt und durch die Drehbewegung des Rotators, an dem das vordere Ende des
Trägerbandes befestigt ist, mitgenommen wird.
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Seitlich ist der Vorratsbehälter und damit die Bewegungsbahn der mit
dem Trägerband mitgenommenen Masse durch feststehende Seitenwände begrenzt.
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Bei diesem Verfahren wird die noch nicht abgebundene Masse bereits
vor dem eigentlichen Beschichtungsvorgang mit einem Teilbereich des zu beschichtenden
Rotators in Berührung gebracht, benetzt diesen also und reinigt ihn. Die Masse kann
ferner im Vorratsbehälter entlüftet und verdichtet werden. Die dadurch hergestellte
nahezu porenfreie Oberfläche trägt wesentlich zu einer hohen Haftrestigkeit der
aufgebrachten Schicht bei. Ein Vorbehandeln der Oberfläche des Mantels des Rotators,
z. B. durch Sandstrahlen bei Stahl- oder Gußeisenrohren, ist in der Regel nicht
erforderlich. Das Verfahren ist gegenüber Konsistenzschwankungen unempfindlich,
weil das gespannte Trägerband nach Verlassen des Vorratsbehälters als Schalung wirkt.
Das Verfahren ermöglicht auch einen automatischen Ausgleich örtlicher Unebenheiten
des Rotators und ist unempfindlich gegenüber Rohrdurchbiegungen oder Rohrovalität.
Der Vorratsbehälter dient gleichzeitig bei der Zuführung der Masse als Puffer und
erleichtert damit deren kontinuierliche Zuführung.
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Der am unteren Ende des Vorratsbehälters erforderliche Ausgabespalt
wird einerseits durch den unteren Rand bzw. Randabschnitt der Leitvorrichtung und
andererseits durch den jeweils diesem Randabschnitt gegenüberliegenden Teil des
Rotatormantels gebildet. Die Breite dieses Spalts und damit die Schichtdicke kann
je nach Bedarf exakt eingestellt werden. An diesem Ausgabespalt,
an
dem die Masse und die 11wandernden" Wände des Vorratsbehälters die gleiche Bewegungsgeschwindigkeit
haben, wird die Masse in der gewünschten Breite und Dicke profiliert und/oder aufgewalzt.
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Die Zuführung der Masse zum Ausgabespalt wird durch die Bewegung des
Rotators und des Trägerbandes sowie durch die Schwerkraft bewirkt. Nach dem Austritt
aus dem Ausgabespalt sorgt das gespannte Trägerband dafür, daß die Masse an den
Rotator angepreßt und fixiert wird.
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Da mit diesem Verfahren die hydraulisch abbindende Masse auf einfache
Weise schnell und problemlos verarbeitet werden kann, ist es möglich, sowohl normale
als auch schnell härtende hydraulische Massen zu verarbeiten. Damit ist aber auch
entgegen der allgemeinen Meinung der Fachwelt möglich, die Masse beim Aufbringen
auf den Rotatormantel aurzuwalzen. Die Schichtdicke wird durch den Abstand zwischen
dem Rotator und der Walze bestimmt.
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Schließlich wird bei Verwendung einer faserbewehrten Beschichtungsmasse,
beispielsweise Glasfaserbeton, erreicht, daß die Fasern bereits im Vorratsbehälter
während des Vibrierens zum Verdichten und Entlüften der Masse eine gewisse Ausrichtung
erfahren und dann durch das im wesentlichen Ziehen der austretenden Masse aus dem
Ausgabespalt Uberwiegend orientiert werden. Dies ergibt eine optimale Rissbremswirkung,
wodurch die Qualität der Schale bzw. der Beschichtung weiter erhöht wird.
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Die aufgebrachte Schicht weist eine außerordentliche Homogenität,
Dichtigkeit und Stabilität auf und,z. B. nach Entfernen des Rotatores, kann einen
selbsttragenden Form- oder Hohlkörper darstellen.
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Der Rotator kann daher als entformbarer Kern verwendet werden, dessen
Oberfläche mit Antihaftmittel behandelt ist, um das Entformen zu erleichtern.
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Das Trägerband kann so zugeführt werden, daß es mit einem nicht mit
Masse beschichteten Randstreifen eine vorhegehende Wicklung Uberlappt. Im überlappten
Bereich können die beiden Trägerbänder miteinander verklebt oder verschweißt werden.
Auf diese Weise
entsteht eine luftdichte Umhüllung der Beschichtung.
Die Masse kann aber auch beim Austritt aus dem Ausgabespalt so profiliert werden,
daß ein leicht überhöhter Uberlappungsstoß gebildet wird, der nachträglich eben
gewalzt werden kann.
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Das Trägerband kann aus irgendeinem entsprechenden Material bestehen.
Eine impermeable Folie beispielsweise verhindert gleichzeitig das Austrocknen der
Beschichtungsmasse. Sie kann zur Erhöhung der Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit
gegebenenfalls faser verstärkt sein. Das Trägerband kann als verlorene oder lösbare
Schalung verwendet werden.
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Die Masse kann spiral- oder ringförmig aufgewickelt werden. Der Rotator
ist entweder seitlich eingespannt und/oder auf Rollen und/oder Walzen geführt und
kann außer der Drehbewegung auch eine axiale Translation erfahren. Bei kontinuierlicher
axialer Transla tion des Rotators oder des Vorratsbehälters wird spiralförmig und
bei diskontinuierlicher axialer Translation wird ringförmig gewik kelt. Beim spiralförmigen
Wickeln wird naturgemäß das Trägerband mit der Masse dem Rotator schräg zugeführt.
Der Anstellwinkel richtet sich dabei nach der Vorschub- und Umfangsgeschwindigkeit
des Rotators bzw. des Vorratsbehälters.
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Für besondere Anforderungen kann das Verfahren an demselben Rotator
nacheinander wiederholt angewendet werden. Dabei resultiert ein in verschiedenen
Lagen beschichteter oder aus mehreren Lagen bestehender Formkörper. Das Trägerband
kann auch als Netz oder Filz ausgebildet sein.
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Dem Verfahren können sich weitere an sich bekannte Verfahren zur Oberflächenbearbeitung
und/oder Oberflächengestaltung anschließen Es wurde gefunden, daß zur Optimierung
des Verfahrens und des damit erreichten Ergebnisses eine besondere Vorrichtung erforderlich
ist.
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Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu scharen,
mit
der das beschriebene Verfahren ohne Komplikationen kontinuierlich oder diskontinuierlich
durchgefUhrt werden kann und die dabei einfach und kompakt aber gleichzeitJgvariabel
ausgelegt ist, die leicht zu handhaben ist und in einfacher Weise dem jeweils gewünschten
Verfahrensvorgang angepaßt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur DurchfUhrung des eingangs
genannten Verfahrens gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein: unmittelbar
an den Rotator ansetzbarer, auswechselbarer, durch einen Rahmen gestützter trogförmiger
Aufsatz zur Aufnahme des als Beschichtungsmasse verwendeten Mörtels vorgesehen ist,
der zum Mantel des Rotators hin nach unten offen ist, und in dem, mindestens in
einem Teilbereich des dem Rotator gegenüberliegenden Bodens, ein Trägerband geführt
ist, das zum Umwickeln des Mörtels auf den Mantel des Rotators dient.
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Der trogförmige Aufsatz ist sowohl Vorrats- als auch Arbeitsbehälter.
Er kann starr oder gelenkig sein. Das Trägerband wird unterhalb des Aufsatzes bzw.
Arbeitsbehälters durch eine Walze oder ein konkav oder konvex ausgebildetes Leitblech
gestützt, so daß die Beschichtungsmasse das Trägerband nicht durchdrückt.
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Der Rahmen für den Aufsatz, also den Vorrats-Arbeitsbehälter, kann
einfach ausgeführt sein und im wesentlichen alle Bauteile der Vorrichtung tragen.
Er kann stationär oder verfahrbar angeordnet sein. Andererseits kann der Rahmen
nur als Träger für den trogSarmigen Aufsatz dienen und die Vorratsrolle, auf der
das Trägerband aufgewickelt ist, kann in einem entsprechenden Gestell montiert sein.
Da die einzelnen Bauteile der Vorrichtung einfache Konstruktionsteile sind, lassen
sie sich leicht auswechseln und den jeweiligen Erfordernissen anpassen. Durch die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine äusserst wirtschaftliche Durchführung des
Verfahrens mit optimalen Ergebnissen sichergestellt.
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Anhand zweier in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausftihrungsbeispiele
wird die Vorrichtung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische perspektivische
Ansicht der einen AusfUhf Uhrungs form; Fig. 2 eine schematische perspektivische
Ansicht der zweiten Ausführungsform mit teilweise spiralförmig umwickeltem Rohr;
und Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-B in Fig. 2.
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Generell wird auf einen Rotator bzw. auf ein Rohr die Beschichtungsmasse
mit einem Trägerband gewickelt. Das Trägerband wird von einer Vorratsrolle abgerollt
und gegebenenfalls mit einer Walze zusätzlich gespannt.
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Die Vorrichtung besteht aus einem rahmenartigen Gestell 1; ia, das
an der, dem zu beschichtenden Rotator R bzw. Ra zugekehrten Seite einen auswechselbaren,
trogförmigen Aufsatz 2 bzw. 2a und eine unterhalb dieses Aufsatzes angeordnete Walze
6, einen Teilbereich einer Walze (nicht dargestellt) oder ein Leitblech 6a aufweist.
Der Aufsatz 2 besteht aus Seitenwänden 4,4 und einer Rückwand, die aus einem Bereich
5 der Mantelfläche der Walze 6 (Fig. 1) gebildet wird. Der Aufsatz 2a (Fig. 2) besteht
aus Seitenwänden 4a, 4a und einer Rückwand, die durch das Leitblech 6a gebildet
wird. Das Leitblech 6a kann konkav oder - als Teilbereich einer Walze - konvex ausgebildet
sein. Diese drei Wände (Seitenwände 4,4 und Rückwand /Fig. 1/ bzw. Seitenwände 4a,
4a und Rückwand /Fig. 2/) bilden eine Leitvorrichtung für ein Trägerband 8 bzw.
8a und für die Beschichtungsmasse 7 bzw. 7a.
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Die Walze 6, der Teilbereich der Walze bzw. das Leitblech 6a bilden
eine untere Stütze für das Trägerband 8 bzw. 8a.
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Die SeltcawKnde 4,4 bzw. 4a,4a bilden eine seitliche Eegrenzung für
das Trägerband 8 bzw. 8a und für die Masse 7 bzw. 7a.
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Die dem Rotator R (Fig. 1) bzw. Ra (Fig. 2) zugekehrte Seite des trogförmigen
Aufsatzes 2 bzw. 2a ist offen. Diese offene Seite wird bei beiden Ausführungsformen
durch einen Bereich des zu beschichtenden Rotators R bzw. Ra verschlossen, wenn
der trogförmige Aufsatz 2 bzw. 2a in Arbeitsstellung an den Mantel des Rotators
R bzw. Ra angelegt wird. Zweckmässig ist diese ofrene Seite des Aufsatzes durch
einen Steg 3 (Fig. 1) begrenzt, der den oberen Rand der beiden einander gegenüberliegenden
Seiten-oder Begrenzungswände 4-4 des Aufsatzes 2 miteinander verbindet.
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Eine Vorratsrolle V; Va ist im Gestell 1 (Fig. 1) oder an einem entsprechenden
Rahmen (nicht dargestellt) angeordnet, auf der das Trägerband 8 bzw. 8a aufgewickelt
ist und von der es abgewickelt bzw. abgezogen und gegebenenfalls über eine Leitwalze
9 (Fig. 2 und 3) auf der Rückwand des trogförmigen Aufsatzes 2a geführt wird. Das
freie Ende des Trägerbandes 8; 8a wird durch ein Ansatzstück (nicht dargestellt)
auf dem zu besohichtenden Rotator R; Ra fixiert.
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Das auf der Rückwand des trogförmigen Aufsatzes 2 bzw. 2a aufliegende
Stück des Trägerbandes 2 bzw. 2a bildet eine wandernde, d. h. eine sich fortbewegende
Wand des Aufsatzes, der in Arbeitsstellung auch gleichzeitig Vorratsbehälter für
die Besohichtungsmasse 7; 7a ist. Die zweite sich fortbewegende Wand des Vorratsbehälters
liegt gegenüber dem "wandernden Trägerband" und wird durch den Mantelbereich des
Rotators R; Ra gebildet, an den der Aufsatz, also der Vorratsbehälter angelegt ist.
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Der Abstand der Walze 6 bzw. der unteren Kante 61 des Leitbleches
6a von dem zu beschichtenden Rotator R bzw. Ra bestimmt jeweils die Dicke der auf
den Rotator aufgebrachten Beschichtung.
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Am Aufsatz, d. h. also am Vorratsbehälter ist vorzugsweise ein
regelbarer
Vibrator oder Rüttler (nicht dargestellt) angeordnet. Durch dessen Arbeit wird ein
immer konstanter Strom der Beschichtungsmasse ermöglicht, die durch die Vibration
verflüssig und verdichtet und direkt an den Mantel des zu beschichtenden Rotators
geführt wird. Durch einen Innenrüttler (nicht dargestellt) kann eine Vorverdichtung
im Vorratsbehälter herbeigeführt werden, so daß Lufteinschlüsse zwischen der Oberfläche
des Rotatormantels und der Beschichtungsmasse vermieden werden.
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Fig. 2 zeigt einen Rotator Ra, der in Richtung des Pfeiles P rotiert
und in Richtung des Pfeiles P1 axial, also translatorisch fortbewegt und damit mit
Beschichtungsmasse 7a und Trägerband 8a in Form von Windungen W umwickelt wird.
Diese Art der Bewegungsabläufe ist nicht zwingend. Bei der Beschichtung des Rotators
können sowohl dieser als auch der Vorratsbehälter axial bewegt werden.
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Ein wesentliches Merkmal des Vorratsbehälters, der auch Arbeitsbehälter
ist, besteht darin, daß seine beiden einander gegenüberliegenden, durch Seitenteile
begrenzten Wände beim Betrieb der Vorrichtung in gleicher Richtung fortbewegt werden
und dabei eine dieser Wände gleichzeitig auch ein Bereich des zu beschichtenden
Rotators ist. Bei dieser Bewegung wird die Beschichtungsmasse von dem die Wand des
Behälters bildenden Bereich des zu beschichtenden Rotatormantels aus dem Behälter
mit genommen, bleibt am Rotatormantel haften und wird durch das sich gleichsinnig
bewegende Trägerband, das die Rückwand bzw.
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gegenüberliegende Wand des Vorrats- Arbeitsbehälters bildet, angedrückt.
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Vorteilhaft bei der Vorrichtung ist insbesondere auch die Möglichkeit,
den Vorratsbehälter nach oben hin so zu erweitern, daß größere und ausreichende
Mengen von Beschichtungsmasse eingebracht werden können. Dadurch werden Inhomogenitäten
von vornherein ausgeschlossen.