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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung nahtloser Rohre aus Faserstoff
und Bindemitteln, z. B. Asbest und Zement Bei den bisher bekannten Verfahren und
Vorrichtungen zur Herstellung nahtloser Rohre wird während der Bildung des Rohres
auf einer Walze auf der ganzen Länge dieses Rohres ein gleichmäßig verteilter Druck
mittels hydraulischer Zylinder ausgeübt, dessen Stärke je entsprechend der
Widerstandsfähigkeit des Materials eingestellt wird, aus dem die Rohre hergestellt
werden. Während der Bildung des Rohres würde nun entsprechend der allmählichen.
Zunahme der Wandstärke des Rohres natürlich eine Erhöhung des auf das Rohr ausgeübten
Druckes eintreten, welche wiederum eine Quetschung des Materials, eine Sperrung
der ganzen Walzeinrichtung oder gar .einen Bruch der Walzen selbst zur Folge haben
würde. Um dies zu vermeiden, ist es bereits bekannt geworden, den einmal gewählten
Druck des Preßzylinders dadurch konstant zu erhalten, daß die von dem allmählich
stärker werdenden Werkstück veranlaßte Druckerhöhung durch geeignete Mittel ausgeglichen
wird, so daß also der Gesamtdruck eine der Zunahme der Rohrwandstärke entsprechende
Verminderung erfährt.
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Letztere genügt, wenn nahtlose Rohre durch Aufwickeln von Papier-,
Leinewand-, Stoff-oder Tuchstreifen, d. h. von im festen Zustand befindlichen und
vor allen wasserfreien Materialien hergestellt werden.
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Besteht aber das Formgut aus einem plastischen, teigartig@en Gemisch
mit verhältnismäßig hohem Wassergehalt, so genügt obige Druckverminderung nicht,
sondern diese muß nicht nur bis zu dem Grade getrieben werden, daß der einmal für
den Preßzynrader gewählte Druck ständig konstant bleibt, sondern vielmehr so weit,
daß der- Anfangsdruck des Preßzylinders noch ,eine der Zunahme des Rohres und dem
benutzten Material entsprechende Verminderung erleidet.
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Die Erfahrung hat nämlich gezeigt, daß es nicht möglich ist, eine
beträchtliclhe Schicht eines teigartigen -Gemisches, z. B. aus Zement und Asbest,
unter Ausübung eines konstanten Druckes auf den Kern aufzubringen, ohne daß eine
Kalandrierung des Zementasbestrohres infolge der Verlängerung des auf die Sammelwalze
oder den Kern aufgebrachten teigartigen Formgutes hervorgerufen wird, also unfehlbar
der -schwere Übelstand eintritt, daß das Rohr nach Erreichung einer bestimmten Stärke
sich von dem Kern. loszulösen beginnt, indem der Durchmesser des Rohres, jedoch
ohne gleichzeitige Zunahme der Rohrstärke, .sich vergrößert, und das :Rohr infolge
der übermäßigen Verlängerung an
beiden Enden Ausschuß wird. Dieser
Fehler soll nun erfindungsgemäß dadurch beseitigt werden, daß der Druck in den hydraulischen
Zylindern in dem Sinne eine Veränderung erfährt, daß entsprechend der zunehmenden
Stärke des Rohres auf der Formwalze eine das Ablösen des Rohres von der Walze verhindernde
Verringerung des Druckes eintritt.
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Infolgedessen hat dann der den Kern umgebende Teig nicht mehr die
Tendenz sich auszudehnen, und es können mit möglichster Sicherheit auch jene bestimmten
Rohrstärken erreicht werden, die rechnerisch; unter Berücksichtigung des Innendruckes,
dem das Zementasbestrohr widerstehen soll, bestimmbar sind.
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Die Entfernung des in der Mischung von Zement und Asbest enthaltenen
Wassers kann nicht nur durch Druck auf die umlaufende Walze während der Bildung
des Rohres erfolgen, sondern auch noch mit Hilfe anderer geeigneter Einrichtungen.
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Der Druck kann durch verschiedene. Vorrichtungen ausgeübt werden.,
von denen im nachfolgenden einige Beispiele angeführt werden sollen.
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Bei der Herstellung der Rohre ist es weiter erforderlich, Maßnahmen
zu treffen, um soweit als möglich einerseits die gei.-bung zu vermindern, der die
Mischung auf der umlaufenden Walze infolge des starken Druckes, welcher auf letztere
von den Druckwalzen. - ausgeübt wird, untezwörf-en ist, und andererseits auch die
Reibung der Lagerzapfen der Formwalzie zu verringern. Unumgänglich- ist es, daß
jeder Widerstand gegenüber der teigartigen Mischung während der Unidrehung "soweit
wie möglich gemildert wird; wenn man eine glatte Ausbildung des Rohres erreichen
will und das Rohr eine große Wandstärke haben soll. Diese Wirkung wird - erreicht,
wenn man die Druckwalzen mittels eines Zahnradsystems antreibt, das sich je nach
ider Bewegung der Walze oder der Druckwalzen entsprechend einstellen. kann, wie
dies später, erklärt werden, wird.
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Gemäß .der Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen worden, mittels
welcher der Druck in hohem Grade und gleichmäßig auf die ganze Mischung während
der ganzen Bildungszeit des Rohres ausgeübt wird, so daß letzteres einen festen
Zusammenhang :erhält, der überfluß an Wasser entfernt wird und die Widerstände,
die auf die Reibung zurückzuführen sind, auf ein Mindestmaß verringert werden.
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.-Die Zeichnung veranschaulicht als- Beispiel. mehrere Ausführurigsformeu
der Vorrichtung zur. Durchführung des. Verfahrens- nach der Erfindung" und- zwar
zeigt Abb.. i in Vorderansicht eine Vorrichtung mit fünf hydraulischen Druckzylindern
und zwei Driickwalzen und Abb. 2 eine Seitenansicht hierzu.
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Abb. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform mit nur zwei Druckzylindern
und Abb. ¢ eine Seitenansicht hierzu, Abb. 5 eine weitere Ausführungsform in Seitenansicht
mit vier Druckzylindern, die paarweise im Winkel auf zwei Druckwalzen wirken.
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Abb. 6 und 7 zeigen in Vorder- und Seitenansicht eine Vorrichtung
mit zwei Druckzylindern und einer einzigen Druckwalze, und die Abb. 8 und 9 veranschaulichen
=in Vorder-und Seitenansicht eine Ausführungsform der Vorrichtung mit fünf Druckzylindern
und einer Druckwalze, und die Abb. i o bis 14 zeigen weitere Abänderungen und Einzelheiten,
die in der Beschreibung des näheren erläutert werden.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i und 2 sind A, A zwei hydraulische
Zylinder, mittels deren der gesamte Druckmechanismus gehoben werden kann, der aus
den Druckwalzen D, D und denn Träger B besteht. Auf letzterem sind
fünf kleine hydraulische Zylinder C angebracht, deren Kolben mixt deal kleinen Rollen
E, die auf die Druckwalzen D wirken, verbunden. sind.
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Nachdem der Träger B durch die Zylinder A nach Einführung eines Druckmittels
in die gewünschte Stellung gebracht worden ist, werden die kleinen Rollen E durch
die kleinen Zylinder C gezwungen, einen Druck auf die Druckwälzen D auszuüben, derart,
daß der Druck der verschiedenen kleinen Zylinder C gleichmäßig auf die gesamte Länge
des auf der Formwalze F befindlichen Rohres wirkt, wobei diese Walze ihrerseits
wieder auf die darunter angebrachte Walze G" drückt, über welche .ein Filzband M
läuft; welches die umlaufende Walze F mit der Zement-Asbest-Mischung versieht. über
die Druckwalzen D läuft ebenfälls ein Filzband I(, das auf das Rohr drückt,
welches sich mit" Hilfe der Walzen D auf der Formwalze F bildet.
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Die Druckwalzen D werden durch ein gelenkiges Zahnradgetriebe O angetrieben,
dessen Zwischenräder in Schienen gelagert sind, die .aus aneinandergelenkten Teilen
bestehen und reit ihren Enden auf den Achsen der Endräder des Systeme ausschwingbar
gelagert sind.. An der Stelle, ,an der diese Schienen :aneinandergelenkt sind, sitzen.
die Zwischenräder. Auf diese Weise bleibt der -Antrieb. der Druckwalzen D auch dann
aufrechterhalten, wenn letztere bei der Bildung des Rohres, auf der Formwalze F_infolge
-der--Zunahme. der Wandstärke des .Rohres -gehoben
werden, da sich
hierbei nur der Winkel ändert, den die die Zwischenräder tragenden Schienen bei
ihrer hierbei auftretend:n Strekkung miteinander bilden, und die Zwischenräder ihren
Eingriff mit ihren zugehörigen Rädern beibehalten. Die durch das Zahnradgetriebe
O unmittelbar bewirkte Drehung der einen Druckwalze D wird durch das Zwischenrad
Q auf die zweite Druckwalze übertragen.
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Der Druck, der auf die Druckwalze oder Druckwalzen D- ausgeübt wird,
vermindert sich allmählich im Verhältnis zu der wachsenden Stärke des in der Bildung
begriffenen Rohres. Diese Druckverminderung wird durch hydraulische Mittel selbsttätig
veranlaßt, wie dies im folgenden des näheren dargelegt werd @ti soll.
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Ein kleiner Zylinder i (Abb. 14) enthält einen kleinen Doppelkolben
2, der in einer zylindrischen Kammer 3 arbeitet. In dieser Kammer herrscht gewöhnlich
der gleiche Druck wie in den mit ihr durch die Leitung q. verbundenen Zylindern
C. Da die Stirnflächen der Kolben, die die Kammer 3 begrenzen, gleich sind und sich
die Kolben infolgedessen im Gleichgewicht befinden, so kann der Druck keine Verschiebung
der Kolben 2 weder in der einen noch in der anderen Richtung bewirken.
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An eines der Enden des Kolbens 2 ist eine Stange 5 angelenkt,. deren
anderes Ende an eine exzentrische Scheibe 6 angreift. Diese ist so gelagert, daß
man sie auf einer Welle 7 einstellen kann, die einen Zeiger 8 trägt, welcher sich
über eine Skala verschiebt und die Stärke des Rohres anzeigt. Die Welle 7 ist mit
der Achse i i (Abb. 1,1) der umlaufenden Formwalze F durch einen Kettentrieb. 15
verbunden, derart, daß die Welle 7 entsprechend der senkrechten Bewegung der Achse
i i gedreht wird, was bei der Zunahme der Stärke des Rohres, welches sich auf der
umlaufenden Walze F befindet, stattfindet. Wie Abb. 14 veranschaulicht, besteht
die hierzu dienende Einrichtung aus einen Rahmen 12, der verschiebbar in einem an
der Vorrichtung befestigten Slupport 13 geführt ist. Der Rahmen 12 trägt an seinem
oberen Endre eine Rolle io, die sich reit der Achse i i in Berührung befindet. Auf
denn Support 13 ist eine Rolle 1 ¢ angeordnet, um die eine Kette 15 läuft, welche
ihrerseits am Ende des Rahmens i2 bei 16 befestigt ist. Die Kette 15 geht über die
Rollen 17 und über ein Kettenrad 18 hinweg, welches auf der Welle 7 mittels Feder
und Nut oder festgelegt ist. Das freie Ende der Kette ist mit einem Gegengewicht
i 9 verbunden, welches dazu dient, die Rolle io mit der Achse i i in ständiger Berührung
zu halten. Sobald die Stärke des Rohres, das sich auf der umlaufenden Formwalze
F befindet, wächst, verschiebt sich die fest mit der Walze verbundene Achse i i
in senkrechter Richtung nach oben, wobei infölge der Wirkung des Gewichtes i9 der
Rahmen 12 und die Rolle io dieser senkrechten Bewegung folgen. Diese senkrechte
Bewegung des Rahmens i-> veranlaßt die Bewegung des Kettenrades i8, der Welle 7
und der exzentrischen S:cheibe@ 6. Letztere wirkt auf diese Weise durch die Stange
5 auf den Kolben 2. Während der Verschiebung des Kolbens 2 in seinem Zylinder i
öffnet letzterer stufenweise eine Austrittsöffnung 9, so daß mit der Zunahme der
Stärke des Rohres die Öffnung 9 nach und nach immer größer wird. Auf diese Weise
verringert sich der Druck üi der Kammer 3 und infolgedessen auch der Druck, welcher
auf die Kolben in den Zylindern C ausgeübt wird. Es ist zu erkennen, daß der Druck
sich gleichmäßig und im Verhältnis zu der Erweiterung der Austrittsöffnung 9 verringert,
und zwar entsprechend der fortschreitenden Bildung der Stärke des Rohres, so daß
während dieser Zeit die Walze D auf letzteres einen gleichmäßigen Druck ausübt.
Mit der Zunahme der Stärke des Rohres vergrößert sich die Austrittsöffnung 9 entsprechend,
wodurch der Druck in der Kammler 3 uind in" den Zylindern C sowie auch der Druck,
der von der Druckwalze D ausgeübt wird, verringert wird.
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Bei der Abänderung, welche die Abb. 3 und q, zeigen, fehlen die kleinen
Zylinder C, und es wird hier der Druck, welcher auf die Kolben in den Zylindern
A wirkt, nach und nach, wie oben mit Bezug auf die Zylinder C beschrieben, verringert.
Der Träger B ist mit zwei Supporten !Z versehen, die etwa o,21 L von den Enden der
Druckwalzen D angebracht sind, wobei L die Länge der Druckwalzen
D
bedeutet. Die Supporte R übermitteln durch zwei kleine Rollen E den Druck
auf die Druckwalzen D. Die Druckzylinder werden auf dieselbe Art und Weise gesteuert,
wie dies mit Bezug auf die Abb. i und 2 erläutert wurde.
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Bei der Vorrichtung nach Abb. 5 wird der Druck auf die umlaufende
Formwalze F durch zwei Druckwalzen ausgeübt, welche sich in der Richtung zweier
radialer Linien bewegen können, die vom Mittelpunkt der Walze F ausgehen. Bei dieser
Vorrichtung verwendet -man zwei Träger B; von denen jeder ;ein System kleiner Zylinder
C trägt, wie dies in bezug auf die Abb. i und 2 angegeben worden ist.
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Bei der Vorrichtung nach Abb. 6 und 7 sind statt der großen Walze
G, auf welche die Walze F wirkt, zwei kleine Walzen G1 und G. vorhanden, die von
einer Anzahl von
Paaren kleiner Rollen E1 und E2 gestützt werden.
Letztere sind auf den Supporten S angebracht, die ihrerseits von eirZem Träger T
getragen werden.
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Die zwei Druckwalzen sind durch eine einzige Walze D ersetzt, auf
welcher die kleinen Rollen E laufen, die von den Kolben zweier kleiner Zylinder
C gesteuert werden. Die Zylinder C liegen @entspzechend den Walzen E (Abt. 3) etwa
meinem Abstand von o,2 i L von :deal. Enden der Druckwalze D.
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Die Abb. 8 und 9 zeigen. eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung
nach Abb. 6 und 7, bei der fünf gleichmäßig verteilte hydraulische Zylinder C von
dem Träger B getragen werden.
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Die Abb. io und i i stehlen eine Ausführung dar, bei welcher der Druck
vorm Innern der Walze D aus ausgeübt wird. Dies geschieht so, daß der Hauptzylinder
A den nötigen Druck auf eine Welle U ausübt, die sich der Länge nach durch die Walze
D erstreckt, ,wobei in letzterer Scheiben V, die vorzugsweise aus Bronze bestehen,
in einer Entfernung voneinander wie die Supporte R in Abb. 3 untergebracht sind.
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Die Abb. 12 und 13 stellen eine weitere Ausführungsform dar. Bei dieser
trägt eine einzige Walze Q die Formwalze F, wobei man eine einzige Druckwalze D@
verwendet, die von einem Zahnradsystem O angetrieben wird. Man kann den Druck auf
die Walze dadurch erzeugen, da.ß man die Vorrichtung durch die Kolben, die in den
Zylindern A enthalten sind, in die gewünschte Stellung bringt (wie dies schon mit
Bezug .auf die Abb. io und ii beschrieben wurde) und den Druck der zwei kleinen
Zylinder C ausnutzt, welche in einem Abstand von 0,21 L von den Enden der obergenannten
Wal än angebracht sind, wie dies reit Bezug auf Abb. 6 erläutert wurde, oder dadurch,
daß man einen Satz kleiner Zylinder verwendet, wie dies bei der Ausführung nach
Abb. i und 8 beschrieben wurde, oder auch schließlich dadurch, daß man eine Einrichtung
verwendet, wie sie mit Bezug auf Abb. 3 angegeben wurde. Auf diese Weise erzeugt
die Druckwalze einen Druck, der sich gleichzeitig auf die Walze F verteilt.
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Man kann auch den Druck auf die umlaufende Walze F (Abt: io und i
i) in der Weise ausüben, daß man einem stufenweise abnehmenden Druck (wie dies für
die Zylinder C der anderen Ausführungsformen beschrieben wurde) auf die oberen Enden.-
der Kolben in den Zylindern A ausübt. Da dieser Druck im Innern der Druckwale
D in o;2 i L
Abstand von deren Ende ausgeübt wird, so wird er auf die
Formwalze F gleichmäßig verteilt.