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Verfahren zur Herstellung von Rohren durch Aufwickeln von Papier,
Gewebe, Faservlies, Blattmetall u. dgl. auf einen Wickeldorn Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Rohren durch Aufwickeln von Papier, _ Gewebe,
Faservlies, Blättmkall üf einen Wickeldorn unter Verwendung von durch Abkühlung
erhärtenden Klebstoffen, staffen, wie, hochschmelzendensplialten.
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Der Erfindung gemäß wird während des Wickelns ein Abkühlen des Klebstoffes,
besonders der äußeren aufgewickelten Lage, verhindert oder vermindert. Hierdurch
wird eine sichere Verschweißung der einzelnen Papier'Iägen` und damit die Festigkeit
und. Undurchlässigkeit-von Metallrohren erreicht. Beim Imprägnieren von Papier mit
Wachs_ und Para n; z: B: für die 7.3erstellüng von Trinkbechern für einmaligen Gebrauch,
ist es bekannt, die Papierlagen zu erwärmen. Ganz abgesehen davon, daß Wachs und
Paraffin beim Wickeln von Rohren überhaupt nicht in Frage kommen, weil diese Klebstoffe
weder genügend Klebkraft noch Eigenfestigkeit besitzen, liegt ihr Schmelzpunkt bei
55° C, während der Sonnenstrahlung ausgesetzte Rohre Temperaturen bis zu 6o° C annehmen
können. Es handelt sich also bei diesem bekannten Verfahren nur um eine schwache
Vorwärmung des Papiers, während demgegenüber beim Verfahren gemäß Erfindung infolge
Verwendung hochschmelzender Klebstoffe höhere Temperaturen von etwa i8o° und dementsprechend
hohe Temperaturgefälle gegen die Außenluft gehalten werden müssen. Darin liegt die
besondere Schwierigkeit für das- Wickeln von Rohren gemäß Erfindung. Durch das Verfahren
gemäß Erfindung wird durch Heißhalten besonders der äußeren Lage eine gute Bindung
der einzelnen Papierlagen trotz des hohen Temperaturgefälles gegen die Außenluft
gewährleistet. Es liegt also beim Verfahren gemäß Erfindung infolge Verwendung hochschmelzender
Klebstoffe eine ganz andere Aufgabe als bei dem bekannten Verfahren, d. h.,bei Verwendung
von niedrigschmelzenden Klebstoffen, wie Wachs, Paraffin u. dgl., vor.
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Es ist zwar bekannt, die auf den Wickeldorn auflaufende Papierbahn
zu erwärmen, jedoch nur bei Verwendung von Bakelitlacken als Klebstoff. Hier hat
aber die Erwärmung einen ganz anderen Zweck, nämlich den Alkohol auszutreiben und
dadurch den Klebstoff in, die harte unlösliche und urschmelzbare Form überzuführen.
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Das Verfahren gemäß Erfindung kann so durchgeführt werden, daß der
Klebstoff der äußeren Lagen nach Auftragung auf das Papier nochmals erwärmt wird,
indem die Stelle, an der die Papierbahn und der Wickel sich vereinigen, unmittelbar
beheizt wird, z. B. durch in entsprechender Entfernung angeordnete Gasflammen, durch
Heißluft oder durch elektrische Heizkörper.
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Die Abkühlung des Klebstoffes beim Wikkeln wird der Erfindung gemäß
vorteilhaft in der Weise vermieden, daß der erhitzte Klebstoff in dem Wickel, der
von der auflaufenden
Papierbahn und dem Wickel gebildet wird, dauernd
einen Wulst bildet. Es wurde vorgeschlagen, in den Winkel zwischen der auflaufenden
Papierbahn und dem Wickel ein niedrigsiedendes Lösungsmittel für Celluloseester
einzuspritzen. Dabei soll die Aufwickelzeit zur Verflüchtigung des allergrößten
Teiles des niedrigsiedenden Lösungsmittels genügen. Diese Maßnahme hat also eine
ganz andere Bedeutung, als die Wulstbildung gemäß Erfindung, durch die eine intensive
Wärmespeicherung an der Auflaufstelle, also gerade das Gegenteil von dem erreicht
wird, was für die Anwendung der bereits vorgeschlagenen Maßnahme Voraussetzung ist.
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Zur weiteren Steigerung der Dichtigkeit und Festigkeit der Rohrwand
ist es zweckmäßig, dafür Sorge zu tragen, daß beim Wickeln der Wickel auf dem Dorn
gleitet, d. h. also, mit kleinerer Tourenzahl umläuft als der Dorn. Dies wird in
der Weise erreicht, daß der Wickeldorn vor dem Wickeln oder auch während des Wickelns
in bekannter Weise erhitzt und dadurch der vorher auf den Dorn aufgebrachte Klebstoff
bei Beginn sowie während des Wickelns flüssig gehalten wird, also gewissermaßen
als Schmiermittel wirkt. Noch einfacher ist es, wenn zu diesem Zweck die Papierbahn
unmittelbar nach Aufbringen des Klebstoffes auf den Dom auf diesen aufgeführt wird,
so daß der Klebstoff ohne besondere Erwärmung genügend lange genügend flüssig zur
Ausübung der Schmierwirkung gehalten wird. Durch das unmittelbare Aufführen wird
nämlich eine zu starke Abkühlung des auf den Dorn aufgebrachten Klebstoffes verhütet.
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Außer oder an Stelle des als Schmiermittel wirkenden, unmittelbar
auf den Dorn aufgebrachten Klebstoffes kann auch noch ein besonderes Schmiermittel
verwendet werden, das auf den Dorn vor Beginn des Wickelns aufgebracht wird und
aus Seife, Fett oder Ülemulsion besteht. Ein solches Schmiermittel hat den besonderen
Vorteil, daß 'es einen ganz bestimmten Grad des Gleitens des Wickels auf dem Dorn
ermöglicht, und zwar derart, daß das Gleiten weder zu leicht geht - denn dann wickelt
der Dorn das stark gespannte Papier nicht auf -, daß es aber auch nicht zu schwer
geht - denn sonst läßt sich der fertige Wickel nicht vom Dorn abziehen -. Außerdem
erleichtert ein solches Schmiermittel genau so wie der als Schmiermittel wirkende
Klebstoff das Abziehen des Wickels vom Dorn oder das Herausziehen des Dornes aus
dem Wickel.
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Bei der Herstellung von Rohren mit größeren Wandstärken und von Rohren
mit großem lichtem Durchmesser macht die Anwendung des Verfahrens gemäß Erfindung,
d. h. die Erzielung einer gleichmäßigen und dichten Rohrwand, gelegentlich Schwierigkeiten.
Diese Schwierigkeiten werden der Erfindung gemäß in einfachster Weise dadurch überwunden,
daß zur Erhöhung der Festigkeit dienende Gegenstände eingewickelt werden, wodurch
sich das Verfahren gemäß Erfindung ohne Schwierigkeiten auch für größere Wandstärken
und für größere Rohrdurchmesser unter Wahrung der erforderlichen Festigkeit durchführen
läßt.
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Für Rohre, die ein besonders dichtes Gefüge erfordern, ist es vorteilhaft,
beim Wickeln die Dicke der Klebstoffschicht durch Veränderung der Klebstofftemperatur
und bzw. oder durch Veränderung der Spannung der auflaufenden Papierbahn zu regeln.
Insbesondere durch die Regelung der Spannung läßt sich, wie die Praxis gezeigt hat,
das Gefüge der Rohrwand so dicht und undurchlässig gestalten, daß die unter Anwendung
dieser Maßnahmen erzeugten Rohre jeden Anforderungen der Praxis auch bei großen
inneren Überdrücken vollkommen gerecht werden.
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Für die Erzielung der erwünschten Dichtigkeit und Undurchlässigkeit
der Rohrwand ist ferner die Temperatur des Klebstoffes von Bedeutung, und zwar istnicht,wiezunächst
angenommen werden sollte, eine hohe Klebstofftemperatur, sondern eine niedrige anzustreben,
selbstverständlich immer eine solche Temperatur, die in demjenigen Temperaturbereich
liegt, innerhalb welchem der hochschmelzende Klebstoff flüssig ist. Bei hohen Klebstofftemperaturen
zeigt sich nämlich infolge Entweichen von Luft und Feuchtigkeit aus dem erwärmten
Papier Blasen- und Schaumbildung, die eine poröse Rohrwand verursacht. Um dies zu
vermeiden, wird der Erfindung' gemäß die Temperatur des =geschmolzenen Klebstoffes
so niedrig gehalten, daß die sich beim Zusammentreffen von Papier und Klebstoff
ergebende Temperatur unter dem Verdampfungspunkt der flüchtigen Bestandteile bleibt.
Dies hat auch noch den weiteren wesentlichen Vorteil, daß das Papier geschont und
die bei hohen Temperaturen auftretende trockene Destillation des Papiers vermieden
wird. Hohe Temperaturen machen das Papier auch spröde und nehmen ihm damit die insbesondere
für Leitungen mit größeren Überdrücken erforderliche Elastizität.
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Wenn die innere Klebstoffschicht im Rohr infolge der hohen Schmelztemperatur
so schwach ausfällt, daß ein Eindringen der Flüssigkeit in die inneren Papierlagen
zu befürchten ist, empfiehlt es sich, den Wickel zur Vermeidung dieser Gefahr nachzubehandeln
in der Weise, daß in dem Wickel nach dem Abziehen des Dornes geschmolzener
oder
gelöster Klebstoff eingeführt und durch Schleudern zu einer glatten und gleichmäßigen
Auskleidung verteilt wird. Auf diese Weise können auch Wickel, deren Innenwandung
nicht genügend glatt ist, durch eine verhältnismäßig einfache Nachbehandlung auch
für die Fälle brauchbar gemacht werden, in denen zur Geringhaltung der Reibung auf
eine möglichst glatte Innenwandung besonderer Wert gelegt wird.
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Zweckmäßig wird nach beendigter Wicklung die Drehung des Wickels bis
zu seiner Erhiirtung fortgesetzt und dabei der Wickel, von außen gekühlt. Die Weiterdrehung
gewäh@rleistet eine gleichmäßige Form des Rohres, während die gleichzeitige Kühlung
des sich weiterdrehenden Wickels die Erhärtung des Klebstoffes und damit die Fertigstellung
des Rohres erheblich beschleunigt.
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Bekannt ist es, bei -solchen Verfahren, bei welchen der Wickeldorn
vor Aufwickeln der Papierbahn mit Klebstoff überzogen wird, den Wickeldorn mit Asphalt
zu übergießen und bis zur Erhärtung zu drehen.
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Die Zeichnung veranschaulicht schematisch einige Durchführungsmöglichkeiten
für das Verfahren gemäß Erfindung.
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Abb. i zeigt die Bildung eines Wulstes an der Auflaufstelle. Hierbei
nimmt der Wickeldorn i und die auflaufende Bahn :2 den KlebstOffwulst 3 auf. Der
seitlich. abfließende Klebstoffüberszhuß wird in einer Rinne q. aufgefangen und
nach entsprechender Erwärmung der Auflaufstelle wieder zugeführt. Die Regelung der
Klebstoffschichtdecke erfolgt dabei durch die Temperatur des Klebstoffes und durch
die Spannung, mit der die Papierbahn :2 auf den Wickel i aufläuft.
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Bei der Anordnung gemäß Abb.2 kommt dazu der Druck der- nötigenfalls
geheizten Walzen 5 gegen den Wickeldorn i. An Stelle der Walzen 5 kann ein durch
Feder- oder Gewichtsdruck an dem Wickeldorn i angepreßter, gegebenenfalls heizbar
eingerichteter Abstreicher 6 verwendet werden (Abb. 3). Die Höhe des Wulstes 3 kann
dabei durch seitlich angeordnete Paßstücke geregelt werden. .
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Besonders gut wird jedoch der Klebstoff warm gehalten, wenn der Wickelvorgang
ganz oder teilweise unter der Oberfläche des Klebstoffbades erfolgt. In manchen
Fällen genügt es, den Wickeldorn nur so weit in den Klebstoff einzutauchen, daß
die Stelle, an der das Papier auf den Dorn aufläuft, mit Sicherheit von dem Klebstoff
bedeckt wird. In anderen Fällen wird man dagegen den Wickeldorn vollständig in dem
Klebstoff untertauchen (Abb. q..) Auf diese Weise wird zunächst die Bildung von
Hohlstellen oder Luftblasen im Wickelkörper mit Sicherheit verhindert und ferner
das Eindringen. des Klebstoffes in das Papier und damit das Entstehen einer dichten,
homogenen Masse gefördert.
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Um hierbei die Dicke der Klebstoff schicht zu regeln, läßt man gegen
den sich auf den Dorn wickelnden Papierkörper eine oder mehrere umlaufende Gegendruckwalzen
oder feste Abstreicher anliegen, die durch Ge= wichtshebel, Federn, Schraubenspindeln
o. dgl. angepreßt werden. Die feststehenden Abstreicher können aus elastischem Stoff,
z. B. aus Stahlblech, Gummileisten, Messingdrahtbürsten, Bürstenwalzen u. dgl.,
bestehen. Eine weitere Möglichkeit zur Regelung der Klebstoffschichtdicke und zur
Erzielung eines dichten Gefüges besteht darin, daß die auflaufende Papierbahn durch
eine unter regelbarer Spannung um den Dorn geführte, z. B. aus Metalltuch bestehende.
Hilfsbahn ;7 gegen den Wickeldorn i gepreßt wird. (Abb. 5.) Zweckmäßig werden nach
beendigter Wicklung und Ausheben des Wickelkörpers aus dem Klebstoffbad die gleichen
Walzen bzw. Abstreicher dazu verwendet, den äußeren Gberschuß des Klebstoffes zu
entfernen und die Oberfläche des Wickeldornes zu glätten, die, solange sie nicht
gebraucht werden, zur Warmhaltung in das Klebstoffbad eingetaucht sind. Die Wirkung
der Abstreichwalzen wird noch dadurch erhöht, daß man sie mit ihrem Umfang auf dem
Wickelkörper gleiten läßt, z. B. durch Bremsen ihrer Zapfen oder durch auf den Achsen
der beiden Walzen sitzende Stirnräder mit verschiedener Zähnezahl. Das gleiche gilt
sinngemäß für die Hilfsbahn 7 bei der Anordnung gemäß Abb. 5. .
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Um besonders bei Beginn der Wicklung ein Abkühlen der ersten auf den
Dorn auflaufenden Lage zu verhüten und-dadurch die Innenwand des Papierrohres tadellos
glatt und dicht zu bekommen, wird der Wickeldorn vor Beginn der Wicklung erhitzt,
entweder durch Beheizung mit Gas, Dampf oder durch Eintauchen in heiße Flüssigkeit.
Man erreicht dadurch gleichzeitig, daß der infolge der Beheizung ausgedehnte Dorn
sich beim Abkühlen zusammenzieht, und so das Abziehen des fertigen Rohres von dem
Dorn erleichtert wird. Demselben Zweck dient das Aufbringen von Schmierseife oder
einer Öl- oder Fettemulsion auf den Dorn vor Beginn des Wickelns. Reines Fett oder
Öl haben sich hier für diesen Zweck als unbrauchbar erwiesen, da diese beim Wickeln
zu wenig Reibung haben, um das Papier sicher mitzunehmen. Andererseits haben die
erstgenannten Stoffe noch genügend Schmierwirkung, um das Abziehen des Rohres vom
Dorn zu ermöglichen.
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Am besten wird der -Wickeldorn mit oder ohne vorheriges Aufbringen
der Seifenschicht völlig in das Klebstoffbad eingetaucht, dadurch
entsprechend
erwärmt und dann erst das Papier aufgewickelt. Auf diese Weise wird auf den Wickeldorn
zunächst ein geschlossener Hohlzylinder aus dem Klebstoff, z. B. Asphalt, erzeugt,
der dann dem fertigen Rohr eine glatte Innenwand gibt und den Widerstand des Rohres
gegen Feuchtigkeit erhöht, was sonst nur durch umständliche, zeitraubende und daher
teure Nachbehandlung der Rohrinnenwand erreicht wird.
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Je nach den an den Wickelkörper gestellten Anforderungen können bei
der Herstellung desselben Stoffe verschiedenster Art mit eingewickelt werden, wie
z. B. Draht, Bandeisen, Fäden, Bänder, Gewebe, Blattmetall, Cellulosefilme, Faservlies,
lose Fasern, Holz in beliebiger Form, Längsstäbe, Rohre aus Metall, Beton, Glas,
Porzellan, Ton, Steingut, Kupplungsteile u. dgl. mehr. Als Zusatz zum Klebstoff
kommen solche Stoffe in Betracht, die dann mit Pech, Asphalt usw. hergestellten
Wickelkörper die nötige Sicherheit gegen Formveränderung in der Wärme geben, wie
z. B. Schwefel, Harz, Gips, Zement, Magnesia, Kalk, Sand, Kaolin, Ton, Ruß, gemahlener
Bimsstein, Asbest, Schlackenwolle, Asphaltpulver, Kokspulver und ähnliche Stoffe.
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Die Verwendung derartiger Stoffe macht insofern erhebliche Schwierigkeiten,
als durch diese beim Einwickeln Luftblasen entstehen, durch welche das homogene
Gefüge des Wickelkörpers und damit insbesondere seine mechanischen Eigenschaften
und seine Widerstandsfähigkeit ungünstig beeinflußt werden. Der Erfindung gemäß
erfolgt nun bei Verwendung derartiger Stoffe die Herstellung in ganz besonderer
Weise, um blasenfreie und absolut dichte Wickelkörper von hoher Festigkeit, Gasdichtigkeit
und Widerstandsfähigkeit gegen Wasser, Säuren, Alkalien, Salzwasser u. dgl. zu erhalten.
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Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Wickelkörper
sind zunächst mehr oder weniger plastisch, und ihre Form kann daher durch Ziehen,
Pressen, Walzen oder durch Verschieben der Schichten weitgehend verändert werden.
Insbesondere wird beim Wickeln von Papier innerhalb einer heißen, geschmolzenen
Klebmasse in dem Wickelkörper eine beträchtliche Wärmemenge aufgespeichert, die
es ermöglicht, seine Form auch nach dem Abziehen vom Dorn zu ändern, z. B. die zylindrische
Form durch Ziehen in quadratische überzuführen, das Rohr flach zu walzen oder aufzuschneiden
und so flache Gebilde daraus herzustellen. Weiter kann man auf diese Weise die Rohre
biegen, den Enden, z. B. durch Verschieben der Lagen gegeneinander, muffenförmige
oder flanschenförmige Erweiterengen geben, Gewinde oder Rillen einpressen oder die
Enden in Flanschen, Muffen, Kupplungsteile usw. einwalzen, einschrauben u. dgl.
Wenn nötig können auch diese Arbeiten in dem heißen Klebstoffbad oder in heißem
Wasser ausgeführt werden. Will man eine derartige nachträgliche Bearbeitung insbesondere
zur Herstellung von Flanschen, Muffen u. dgl. ersparen, so verwendet man zweckmäßig
einen Wickeldorn, der auf einem Teil seiner Länge einen größeren Querschnitt besitzt.
Für die Herstellung im Querschnitt beliebig geformter Rohre verwendet man entsprechend
geformte Wickeldorne. Durch Prägen, Stanzen, Stauchen, Ziehen, Pressen usw. lassen
sich aus dem noch plastischen Wickelkörper Gegenstände verschiedenster Art; z. B.
Gefäße sowie Artikel für die Elektrotechnik oder Dichtungsringe für Rohre u. dgl.,
herstellen.
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Außer den bereits erwähnten gelösten oder geschmolzenen Klebstoffen
kommen auch Bindemittel hydraulischer Art, wie z. B. Gips, Magnesia, Zement usw.,
in Betracht, z. B. um Hohlkörper oder Platten, Dachziegel u. dgl. für Bauzwecke
herzustellen, die sich durch Leichtigkeit, Festigkeit, Elastiziät, Wärmeschutz,
Schalldämpfung, leichte Bearbeitung, Unentflammbarkeit usw. ausgezeichnet haben.
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Für das fertige Wickelprodukt ist ferner wesentlich, daß auch nach
beendigter Wicklung das Drehen des Dornes .so lange fortgesetzt wird, bis der Wickel
gegebenenfalls durch Kühlung mit Luft, Wasser u. dgl. genügend hart geworden ist,
um ihn vom Dorn abziehen zu können. Wird mit dem Drehen des Dornes vorzeitig aufgehört,
so sackt ein Teil des Klebstoffes nach unten, und das Rohr wird unrund.
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Bei der Herstellung von Rohren nach dein Verfahren gemäß Erfindung,
insbesondere beim Wickeln auf den in das Klebstoffbad eingetauchten Wickeldorn,
treten gelegentlich Schwierigkeiten verschiedenster Art auf. Es entwickeln sich
nämlich -plötzlich solche Schaummengen, daß der Klebstoffbehälter überläuft oder
das fertige Produkt im Querschnitt blasig oder porös wird oder das nach dem Wickeln
zunächst tadellos runde Rohr noch auf dem Wickeldorn beim Abkühlen außen scharfe,
parallel zur Rohrlängsachse verlaufende Wellen bekommt. Eine andere Schwierigkeit
besteht darin, daß der Klebstoff in das Papier nicht eindringt oder nur ungenügend
haftet. Es hat sich nun gezeigt, daß diese Schwierigkeiten sich vermeiden lassen,
wenn aus dem verwendeten Klebstoff diejenigen Bestandteile entfernt werden, die
zu Dampf= oder Gasbildung oder zur Vergrößerung ihres Volumens neigen, also insbesondere
Feuchtigkeit, Luft und leicht siedende
Teeröle. Gleichzeitig ist
natürlich dafür Sorge zu tragen, daß die ausgetretenen Stoffe, z. B. Wasser oder
Luft, keine Gelegenheit haben, vor dem Wickeln wieder in das Papier einzutreten.
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Zu diesem Zweck geht man nun z. B. so vor, daß man das Papier unmittelbar
vor dem Eintritt in das Klebstoffbad z. B. über Trockentrommeln oder durch .geeignete
Bäder, wie geschmolzenen Schwefel, niedrigschmelzende Metallegierungen usw., stark
erhitzt. Das Vorbad aus Schwefel hat bei der Verwendung von Pech oder Bitumen als
Klebstoff noch den weiteren Vorteil, den Klebstoff zu härten und so dem Rohr, das
sonst in der Wärme leicht unrund wird, höheren Widerstand gegen Formveränderung
zu geben.
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Ein anderer Weg besteht darin, .den Klebstoff selbst, z. B. Pech,
so weit zu erhitzen, daß es nicht nur selbst die leichter siedenden Bestandteile
abgibt, sondern auch aus dem durchgeleiteten Papier die Feuchtigkeit verdampft und
die eingeschlossene Luft so weit ausdehnt, daß ein Teil davon entweicht. Mit Rücksicht
auf die dabei auftretende Schaumbildung wird es im allgemeinen notwendig sein, den
Klebstoffbehälter in zwei Kammern zu unterteilen: In der ersten werden durch entsprechende
Erhitzung die störenden Bestandteile ausgetrieben und der dabei gebildete Schaum
zurückgehalten; in der zweiten Kammer wird die Temperatur so tief gehalten, daß
einmal das Papier abgekühlt und andererseits der Klebstoff genügend warm gehalten
wird, um ein glattes Wickeln des Rohres zu ermöglichen.
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Das Austreiben der Feuchtigkeit und eines Teiles der Luft kann auch
in der Weise bewerkstelligt werden, daß man .das Papier in einem Bad z. B. au`s
heißem -Klebstoff provisorisch aufrollt und darin eine Zeitlang beläßt, bis die
Luft und Feuchtigkeit sich als Blasen zwischen den Lagen angesammelt haben. Dann
wird das Papier von der Rolle aus dem Bad abgezogen und auf den eigentlichen Wickeldorn
aufgewickelt, indem die Schaumblasen durch evtl. unterhalb der Klebstoffoberfläche
gelagerte Preßwalzen oder Abstreicher zurückgehalten werden.
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Bei diesem Verfahren wird jedoch die im Papier enthaltene Luft und
Feuchtigkeit nicht restlos ausgetrieben. Die noch im Papier zurückbleibenden Luftreste
verhindern bzw. erschweren den Eintritt des Klebstoffes in das Papier. Wird daher
auf ein besonders dichtes und porenfreies Endprodukt Wert gelegt, so verfährt man
folgendermaßen: Die Luft wird zunächst durch eine leichter als die Klebmasse in
das Papiereintretende Flüssigkeit, z. B. Wasser, Spiritus, Benzol, Lacke verschiedenster
Art, Asphalt- oder Gummilösung u. dgl., verdrängt und dann die Flüssigkeit verdampft
und dabei darauf geachtet, daß der betreffende Klebstoff sofort an Stelle der Flüssigkeit
tritt, z. B. in der Weise, daß das Verdampfen der Luftverdrängungsflüssigkeit in
einem entsprechend hoch erhitzten Klebstoffvorbad durchgeführt wird. Gleichzeitig
kann man auf diese Weise z. B. Pech, Harz, Schwefel, Asphalt als Lösung in das Gefüge
des Papiers bringen, wohin diese Stoffe sonst als geschmolzene Körper schwer eindringen.
Die Verwendung einer solchen Luftverdrängungsflüssigkeit bietet außerdem den Vorteil,
daß das Papier gegen allzu hohe Erhitzung und dadurch bedingten Festigkeitsverlust
geschützt wird, da beim= Verdampfen der Flüssigkeit Wärme gebunden wird.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, zum Luftverdrängen oxydierende
öle, insbesondere Holzöl, zu benutzen, das bei der nachfolgenden Erhitzung gelatiniert
und so die Poren des Papiers mit einer wasserdichten Masse ausfüllt.
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Anstatt die flüchtigen Stoffe durch Wärme aus dem Papier auszutreiben,
kann man die Blasenbildung auch dadurch vermeiden, daB man die Temperatur des Klebstoffes
entsprechend niedrig hält oder das Papier entsprechend schnell laufen läßt, damit
die sich beim Zusammentreffen von Papier und Klebstoff ergebende Temperatur unterhalb
derjenigen bleibt, die zum Verdampfen der flüchtigen Stoffe führt. Während beispielsweise
beim Behandeln von Papier mit Asphaltschmelze diese sonst auf i 5o bis 18o0 C gehalten
wird, läßt man die Temperatur der Schmelze für den oben angegebenen Zweck nicht
über 1q.0° C steigen und bleibt dadurch bei entsprechend schnellem Durchzug des
Papiers mit dem Papier-Asphalt-Wickel unter dem Verdampfungspunkt des Wassers. Gleichzeitig
muß natürlich beim Wickeln durch entsprechend starkes Ausquetschen der Schmelze
dafür gesorgt werden, daß die Klebstoffschichtdecke auf das gewünschte Maß beschränkt
wird.
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Das Eindringen des Klebstoffes oder der Luftverdrängungsflüssigkeit
bzw. das Entweichen flüchtiger -Stoffe kann außerdem dadurch gefördert werden, daß
das Papier nicht gleichzeitig- auf beiden Seiten mit dem Klebstoff usw. benetzt,
sondern zunächst nach dem Auftragen auf die eine Seite eine gewisse Zeit gewartet
wird, um der Luft und den flüchtigen Stoffen Gelegenheit zum Entweichen zu geben.
Dann erst erhält die zweite Seite den Klebstoff. (In gewissen Fällen erübrigt sich
das Auftragen von Klebstoff auf die zweite Seite überhaupt.) Der Klebstoff, z. B.
Asphalt, kann dabei entweder als heiße Schmelze oder als kalte Lösung benutzt werden.
Im zweiten
Falle wird das Lösungsmittel zweckmäßig durch ein darauffolgendes
heißes Bad, z. B. Asphaltschmelze, verdampft, wobei sich unschwer eine Wiedergewinnung
des Lösungsmittels durchführen läßt.
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Abb. 6 bis 8 veranschaulichen schematisch Beispiele für den zeitlich
getrennten Klebstoffauftrag auf die beiden Seiten des Papiers.
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Bei der Anordnung gemäß Abb.6 schwimmt die von der Rolle 8 ablaufende
Papierbahn gewissermaßen auf dem Klebstoffbad K, dessen Höhe durch Überlauf oder
in anderer Weise konstant gehalten wird. Vor dem Auflaufen auf den in das Klebstoffbad
K völlig eingetauchten Wickeldorn i wird die andere Seite der Papierbahn 2 mit Klebstoff
benetzt.
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Die Vorrichtung gemäß Abb. 7 zeigt einen geheizten Zylinder 9, der
unten in das Klebstoftbad K eintaucht und so eine gewisse Klebstoffmenge bei seiner
Drehung mitnimmt. Über dem Zylinder läuft die von der Rolle 8 ablaufende Papierbahn
2. Durch -die Berührung der Papierbahn 2 mit dem auf dem geheizten Zylinder 9 ruhenden
Klebstoff wird die Feuchtigkeit aus dem Papier verdampft. Diese kann an der freien
Oberseite der Papierbahn entweichen, während von der Unterseite her der heiße, dünnflüssige
Klebstoff unter Vertreibung der Luft nachdrängt. Die Tränkung der zweiten Seite
der Papierbahn erfolgt dann durch Untertauchen in das Klebstoftbad K vor Auflaufen
auf den Wickeldorn i. Der Heizzylinder 9 und der Wickeldorn i können auch so angeordnet
werden (Abb.8), daß sie, ähnlich wie bei der Anordnung gemäß Abb. 2, eine Rinne
bilden, welche den zur Benetzung der zweiten Seite der Papierbahn erforderlichen
Klebstoff aufnimmt. Der Überschuß an Klebstoff fließt in das Klebstoffbad K zurück.
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Die Arbeitsweise am untergetauchten Wickeldorn i ist beispielsweise
in Abb. 9 schematisch veranschaulicht. Der Wickeldorn i ist an den. Enden zweier
etwa recht- _ winklig gebogener Arme io gelagert. Das andere Ende der Arme io ist
um eine Welle i i schwenkbar, so daß der Wickeldorn i nacheinander in die drei Arbeitsstellungen
A, B, C geschwenkt werden kann. Der Antrieb des Wickeldornes während aller drei
Arbeitsstellungen erfolgt z. B. mittels einer Kette 12 und Kettenräder 13, 1q..
Das Kettenrad 13 wird von der Welle i i angetrieben. Diese ist in einem mit Bottich
15 für das Klebstoffbad K beiderseitig befestigten Rohr 16 gelagert. Um dieses Rohr
erfolgt die Schwenkung der Tragarme io für den Wickeldorn i. Beim Wickeln liegt
der Dorn i durch sein Eigengewicht auf der im. Bottich 15 fest gelagerten, aus einem
Winkeleisen bestehenden A,bstreichplatte 17. Der Druck des Wickels gegen diese Abstreichplatte
17 kann durch Belastung der Tragarme io entsprechend erhöht werden. Durch
an den Tragarmen io angreifende Ketten, die über an der Decke angeordnete Kettenräder
laufen (nicht dargestellt), wird der Tragarm nacheinander in die Stellungen B und
C geschwenkt. Die Beheizung !des Bottichs 15 erfolgt durch einen Gasbrenner 18,
so daß die Temperatur des Klebstoffbades K jederzeit geregelt werden kann. Sobald
der Wickeldorn in der Stellung A eine genügende Anzahl Lagen der Papierbahn 2 aufgenommen
hat, wird er in die Stellung B geschwenkt, die Papierbahn quer abgeschnitten .und
ein Abstreicher ig mit Hilfe eines am Bottich schwenkbar gelagerten Hebels r aus
der Stellung iga in die Stellung igb geschwenkt und so an den auf dem Dorn ruhenden
Wickel angepreßt. Nachdem auf diese Weise der Klebstoffüberschuß abgestrichen ist,
läßt man den Abstreicher ig in die Stellung iga zurückfallen und schwenkt den Dorn
mit dem Wickel in die Stellung C. In dieser wird der Wickel durch Spritzrohre 2o
vorgekühlt und dann in einem Wasserbottich fertiggekühlt.
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Das Abkühlen des Wickels vor dem Abziehen von dem Dorn hat den Vorteil,
daß der Wickel -seine Form behält. Es hat sich nun aber die Schwierigkeit gezeigt,
daß der gänzlich abgekühlte Wickel nur mit Mühe oder überhaupt nicht von dem Dorn
abgezogen werden kann, während das Abziehen keinerlei Schwierigkeiten bereitet,
wenn der Wickel gar nicht oder nur oberflächlich gekühlt oder von der Dornseite
her erhitzt wird. Es ist offenbar wesentlich, daß der Klebstoff auf dem Dorn möglichst
flüssig gehalten wird, damit er beim Abziehen als Schmiermittel wirkt. Um nun trotzdem
ein Unrundwerden des Wickels zu vermeiden, schiebt man den Wickel unmittelbar auf
einen zweiten im Durchschnitt entsprechend kleineren und mit Öl oder Fett eingeschmierten
Dorn, von dem er dann nach gründlicher Abkühlung leicht abgeschoben werden kann.
Man hat dadurch gleichzeitig den Vorteil, daß Spannungen im Wickel vermieden werden,
wie sie bei völligem Abkühlen auf dem größeren Dorn durch, Verhinderung des Schrumpfens
entstehen würden. Außerdem kann man durch entsprechende Gestaltung des zweiten Dornes
dem noch warmen Wickel Formveränderungen der verschiedensten Art geben. Man kann
z. B. den Wickel viereckig machen, Gewinde einpressen, an einem Ende eine muffenartige
Erweiterung und am anderen Ende eine Verjüngung anbringen, dem Wickel eine Biegung
oder konische Form
geben oder seinen Durchmesser durch inneren Oberdruck
oder Schleudern der Papierlagen vergrößern. Hierbei wird die Vergrößerung des Durchmessers
durch eine äußere Form begrenzt, in die man den Wickel einführt. Sollte der Wickel
bis zum Einlegen in die äußere Form sich schon so weit abgekühlt haben, daß die
Schichten sich nicht mehr gegeneinander verschieben lassen, so kann dem durch Einführen
einer heißen Flüssigkeit in den Wickel abgeholfen werden, wobei diese Flüssigkeit
durch hydraulischen Druck oder Schleudern zum Ausweiten des Wickels dient. 'Gleichzeitig
wird dadurch das Eindringen des Klebstoffs in das Papier gefördert, das Gefüge der
Wand verdichtet und dem Wickel eine innere Auskleidung z. B. aus Bitumen oder Pech
gegeben, die vollkommen dicht und glatt ist. Besonders durch Verwendung von Bitumen
oder Steinkohlenteerpech läßt sich eine spiegelglatte, den Reibungsverlust der Rohrleitung
herabsetzende und Krustenansatz verhütende Innenhaut erzielen.
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An Stelle des Kettenantriebes für den Wickeldorn können natürlich
auch Stirnräder, Kegelräder oder Schneckenräder verwendet werden. Der Kettenantrieb
hat jedoch den Vorzug, am wenigsten Raum einzunehmen. Das Eintauchen dieser Antriebsteile
z. B. in geschmolzenen Asphalt hat zu Störungen irgendwelcher Art nicht geführt.
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Zwischen die Papierrolle 8 und den Wikkeldorn i kann irgendeine der
oben beschriebenen Vorrichtungen zum einseitigen Aufbringen der Klebmasse eingeschaltet
werden.
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Zum leichten Herausziehen des Wickeldornes aus dem Papierrohr sowie
zur Führung des Papiers während des Wickelns werden auf den Dorn zweckmäßig flanschenartige
Ringe 2i (Abb. io) aufgeschoben, so daß zwischen ihnen ein Abstand entsprechend
der Breite der aufzuwickelnden Papierbahn verbleibt. Etwaige Lücken zwischen, der
Stirnfläche des Wickels und den Flanschen 21 werden durch die Klebmasse ausgefüllt,
so daß der Flansch beim Abziehen .des Rohres sich glatt an dessen Stirnflächen anlegt.
Ein Vorteil der beiden Flanschenringe 2i besteht noch darin, daß man den Dorn mit
dem Wikkel nach dem Herausnehmen aus den Tragarmen io einfach auf die Flanschen
legen kann, so daß der noch weiche Wickel selbst vor Druck geschützt wird.
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Das Aufführen des Papiers auf den Dorn wird dadurch wesentlich vereinfacht,
daß man nach beendigter Wicklung die Papierbahn nicht an der Papierrolle 8, sondern
an oder auf dem Wickeldorn selbst abschneidet und das den Anfang für den nächsten
Wickel bildende Ende in den Klebstoff zurücksinken läßt. Dieses Ende legt sich über
eine im Bottich i5 angeordnete Querstange 22 und wird nach beendigtem Dornwechsel
mit Hilfe breiter Zangen auf den neuen Dorn aufgelegt. Ohne diese Maßnahme würde
das mit Klebstoff getränkte Papierende erhärten und sich dann nicht glatt an den
Dorn anlegen, oder man müßte das in der Nähe der Rolle 8 abgeschnittene, trocken
gebliebene Papierende erst wieder durch den heißen Klebstoff hindurchführen.
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Das Verfahren gemäß Erfindung kann außer für normale und rechtwinklig
gewikkelte Rohre auch zur Herstellung spiralig gewick.elterRohre mitErfolg verwendet
werden.