DE897189C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung zylindrischer Koerper aus anorganischen oder organischen Fasern und Bindemitteln - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung zylindrischer Körper aus anorganischen oder organischen Fasern und Bindemitteln, Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von zylindrischen Körpern aus anorganischen oder organischen Fasern und Bin-demitteln. Vornehmlich betrifft sie die Herstellung solcher zylindrischer Körper oder Sc#Iialen, wie sie z. B. als Wärme- und Kälteschutz für Rohrleitungen u. dgl. benutzt werden. Geeignete Fasern für diesen Zweck sind insbesondere Glas-, Schlacken-, Gesteins- und Asbestfasern, während als Bindemittel beispielsweise Kunstharze, Gummi, Bitumen, Zement, Gips u. dgl. in. Frage kommen.
• Bei den bisherigen Herstellungsverfahren bestehen erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Erzielung der richtigen Dichte der Faserkörper und der Dosierung und Verteilung des Bindemittels in dem Körper. Vor allem ist auch schwer, dem Faserkörper unter Beibehaltung der erforderlichen Porosität die für die Hanidhabfung, den Transport und die Montage nötige Eigenfestigkeit zu geben, weshalb vielfach Bandagen aus Papier- oder Gewebestreifen um die Faserkörper gewickelt werden, um ihnen den nötigen Zusammenhalt zu verleihen.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtunggzur Herstellung von Faserkörp-ern der in Frage stehenden Art, die es gestatten, die Faserkörper in fortlaufender Fertigung in ge- wünschten veränderlichen Dichten und mit angeinessenem, regelmäßig verteiltem Bindemittelgehalt sowie einer geeigneten Eigenfestigkeit wirtschaftlich herzustellen.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die vorzugsweise unmittelbar von der Erzeugungsstelle kommenden Fasern durch einen Trichter hindurch einem in der Trichterachse liegenden, sich drehenden Dorn zugeführt und auf diesem schraubenförmig aufgewickelt werden -und der so entstehende Faserkörper durch den Dorn mit Abstand umgebend-- Fördermittel, die einen zum Dorn etwa konzentrischen Führungsmantel bilden, auf dem Dorn fortbewegt wird, wobei in der ersten Phase der Entstehung des ' Faserkörpers ein Bindemittel in pulveriger oder flüssiger Form in den Körper eingebracht wird, das während der vvtiteren Fortbewegung des Körpers durch auf diesen zur Einwirkung gebrachte Wärme- oder/und Kühlst,röme zum Erhärten gebracht wird. Die Zuteilung des Bindemittels kann gegebenenfalls auch bereits vor der Einführung des zu verarbeitenden Faserproduktes erfolgen.
• Es richtet sich nachder Art und Beschaffenheit des verwendeten Bindemittels, ob für das Erhärten bzw. Polymerisieren desselben nur Wärmeströme oder Kühlströme oder nacheinander Wärme- und Kühlströme zur Anwendung gelangen, die durch den Faserkörper hindurchgeführt werden.
• Zur Beschleunigung der Bildung des Wi&els auf dem Dorn und zur Erhöhung der Dichte ist es zweckmäßig, den in dem Trichter ankommend.#n Fasern eine der Drehrichtung,des Dornes entgegengesetzte Drehung um den Dorn zu erteilen.
• Umden Beginn -der Bildung eines dichten Faserkörpers zu erleichtern, kann auf die durch den Trichter eingeführten Fasern von außen her eine Schub-kraft parallel zur Dornachse ausgeübt werden. Diese Schubkräfte können aber auch dauernd oder zeitweise während der Formung des Faserkörpers zur Anwendung gelangen.
• Durch Regelung der Zufuhrmengen der Fasern in der Zeiteinheit, durch Änderung der Drehgeschwindigkeiten des Dornes und der Fasern in bzw. mit dem Aufnahmetrichter sowie durch mehr oder weniger starke Anwendung der genannten Schubkräfte und schließlich durch Wahl der Steigung des Schraubenganges läßt sich -die Dichteder hergestellten Faserkörper in weiten Grenzen ändern.
• Zur Anbringung der Faserkörper auf Rohrleitungen u. dgl. ist es vielfach angebracht oder notwendig, den Faserkörper in Längsrichtung aufzuschlitzen, damit er um die Leitung gelegt werden kann. Urn diesen Vorgang zu erleichtern, sieht das Verfahren vor, den Faserkörper schon während seiner Entstehung mit den erforderlichen Längsschlitzen zu versehen.
• Eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem um seine Achse sich drehen-den Faserauffangtrichter, dem die Fasern vorzugsweise auf pnenmatischem Wege zugeführt werden und in dessen Achs-richtung ein entgegengesetzt zum Trichter sich drehender Wickeldorn vorgesehen ist, der sich durch einen feststehenden, den Dorn konzentrisch umgebenden und an die Trichtermündung sich anschließenden, offenen Schraubengang erstreckt, zwischen dessen Windungen, vorzugsweise nahe der Trichtermündung, beispielsweise aus Blas- oder Spritzdüsen bestehende Vorrichtungen zum Einführen pulverförtnigen oder flüssigen Bindemittels in .den entstehenden Faserkörper münden. Umdie im Auff angtrichter ankommenden Fasern auf dessen Innenflächen zu verteilen und vorübergehend zu halten, ist der Trichter gelocht und von einem Saukkasten umgeben. Damit das durch die Düsen zugeführte Bindemittel sich gleichmäßig in dem Fasetkörper verteilt und auch bis zu den innersten Fasern dringt, kannderWickeldorn wenigstens zum Teil hohl ausgebildet, im Bereich der Bindemitteldüsen mit Lochungen versehen und an eine Unterdruckquelle angeschlossen sein, durch die ein Saugzug erzeugt wird, der das zugeführte, Bindemittel in den Faserkörper hineinzieht.
• Dadurch, daß das Bindemittel zwischen den Windungen des Schraubenganges eingeführt wird, gelangt es auf einem entsprechenden schraubenförmigen Weg in den Faserkörper und wird verhütet, daß die Windungen selbst durch das Bindernittel verklebt werden.
• Zur Erzeugung der zum Erhärten des Bindemittels dienenden Wärme- oder/und Kühlströme ist der Gewindegang bzw. der Dorn mit (dem darauf befindlichen Isolierkörper von zum Teil mit Heizelernenten versehenen Kästen umgeben, durch welche die Ströme vorzugsweise mittels eines ge- meinsamen Gebläses hindurchgeführt werden.
• Um eine. gute Mitnahme des Faserwickels durch .den Dorn bei dessen Drehung zu gewährleisten, ist .dieser auf seiner Außenfläche mit als Mitnehmer wirkenden Rippenoder sonstigen Erhöhungen versehen. Außerdem besitzt der Dorn zwei in sein-er Länigsrichtung verlaufen-de diametral aneinander gegenüberliegende radiale, Trennmesser, die bei der Entstehung des Faserkörpers entsprechende Längsschlitze in dem Körper erzeugen. Diese Trennmesser en-den zweckmäßig in einem kurzen Abstand von der Innenfläche des die Förderung des Isolierkörpers bewirkenden Schraubenganges. Auf diese Weise verbleibt eine zusammenhängende, wenn auch dünne Faserschicht am Umfang des Körpers. Bei der Aufbringung eines solchen Faserkörpers auf eine Rohrleitung läßt sich an einem der Schlitze, die Umfangsschicht leicht durchschneiden unddann der Faserkörper um die Verschlußschicht des gegenüberliegenden Schlitzes scharnierartig aufklappen und bequem um die Leitung legen.
• In der Zeichnung ist -eine beispielsweise Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in Abb. i und 2, in einem Längs- und Querschnitt, zum Teil in Ansicht, dargestellt.
• Durch eine pneurnatische Leitung i werden die beispielsweise unmittelbar von der Erz-eugungsstelle kommenden Fasern in einen gelochten Trichter 2 geblasen, der von einem Motor 3 aus über Getriebe 4 in Drehung um seine Achse versetzt wird. Der Trichter ist von einem Saugkasten 5 umschlossen, der durch die Leitung 6 an die Saugseite 7 ein-es Gebläses 8 angeschlossen ist, Durch den in dern Kasten 5 erzeugten Unterdruck werden die Fasern ,auf der Trichterinnenfläche vorübergehend zum Anhaften gebracht und mit dem Trichter in Umdrehung versetzt.
• Axial durch den Trichter hindurch und über des--sen Mü.ndung hinaus erstreckt sich ein zylindrischer Dorn 9, der in einem Lager io gehalten und durch das Getriebe 4 in einerder Drehrichtung des Trichters :2 entgegengesetzten Richtung gedreht wird. Der Dorn 9 ist auf seiner Außenseite mit Rippen i i versehen, die dazu dienen, bei der Drehung des Dornes den sich aufwickelnden Faserkörper mitzunehmen. Außerdem besitzt der Dorn 9 zwei längs verlaufende Trennmesser 12, die dem oben angegebenen Zweck des Aufschlitzens des Faserkörpers dienen. An ihren vorderen En-den laufen diese Trennmesser zweckmäßig, wie bei 2a glezeigt, schräg aus.
• Anschli,eßend an die Mündung des Trichters 2 ist ein den Dorn 9 konzentrisch umgebender Gewindegang 13 angeordnet. Die aus dem Trichter 2 um den Dorn 9 gewickelten Fasern werden bei der Drehung des Dornes 9 von diesem mitgenommen und legen sich gegendie Innenfläche ides Ge-w-indeganges 13 an, der durch seine Windungen eine regelmäßige Fortbewegung des entstehenden zylindrischen Faserkörpers auf dem Dorn bewerkstelligt.
• Kurz hinter der Mündung des Trichters :2 sind ein oder mehrere Blas- oder Spritzdüsen 14 vorgesehen, die der Zuführung einer aus Puder oder ein-er Lösung bestehenden Bindemittels dienen und dieses durch den Zwischenraum zwischen den Windungen des Schraubenganges in den entstehenden Faserkörper eintragen. Damit das Bindemittel sich bjis in die innerste Faserschicht des Faserkörpers 'hinein verteilt, ist es zweckmäßig, den Dorn wenigstens zum Teil hohl auszubilden und im Bereich der Düsen 14 mit Lochungen 15 zu versehen. Der Hohlteil ist durch eine Leitung 16 an eine Unterdruckquelle, beispielsweise an die Sau,-Seite 7 des Gebläses 8, angeschlossen. Der im Dorn 9 erzeugte Unterdruck bewirkt durch die Löcher 15 hindurch einen Saugzug auf das durch die Düsen 14 in den Faserkörper eingetragene Bin#demittel, so daß dieses zum Dorn hin angesaugt wird.
• Vor dem Trichter 2 ist auf dem Dorn 9 ein kegel- artiger Stopfer 17 längs verschiebbar angeordnet, der unter der Wirkung einer Kurvenscheibe 18 und Stößel ig einerseits und einem Gewicht 2o anderseits auf dem Dorn hin und her bewegt werden kann. Dies-er Stopfer 17 dient dazu, besonders zu Beginndes Arbeitsganges die Fasern in dem Raum zwischen dem Dorn 9 und der Innenfläche des Schraubenganges 13 zusammenzudrücken, so daß ein entsprech--,nd zylindrischer Faserkörper entsteht. Der Stopfer 17 kann aber auch während des ganzen Formganges hindurch dauernd oder zeitweise in Tätigkeit gehalten bzw. gesetzt -werden, um die Dichte des entsteh-,-nden Faserkörpers zu erhöhen.
• Hinter den Bindemitteldüsen 14 ist um den Gewilidegang ein Kasten :21 angeordnet, der durch eine Zwischenwand 22 in zwei Kammern 2ia und 2,b unterteilt ist. In der Kammer 21" sind aus .elektrischen Widerständen bestehende Heizelemente 23 oder andere Heizvorrichtungen angeordnet. Die Kammer 2 ia ist an den Druckstutzen 24 de's Gebläses 8 und. die Kammer 21bdurch die Leitung 25 an den Sangstutzen 7 des Gebläses 8 angeschlossen. Die Leitung 25 kann aber auch gegebenenfalls ins Freie führen oder mit -,einer ins Freie führenden Abz-weigung versehen sein.
• Anschließend an den Kasten 2,1 ist um 4en Dorn 9 und dem darauf befindlichenFaserkörper einKasten 26 angebracht, der oben eine als Ansaugeöffnung dienende gelochte Platte 27 besitzt und unten durch eine Leitung 28 mit dem Saugstutzen 7 des Gebläses 8 verbunden ist.
• Durch das Gebläse 8 findet dauernd eine Förderung von Luft statt, die durch die Leitung 6 einerseits und die I-,eitung 28 mit dem Kasten --,6 andererseits angesaugt wirid. Aus dem Druckstutzen 24 des Gebläses 8 gelangt die Luft in die Kammer 2111, wird dort an den Heizkörpern 23 erwärmt -und strömt zwischen den Windungen des Schraubenganges 13 durch den Faserkörper hindurch, um oberhalb des Gewindegganges durch die dort befindlichen Heizkörper 23 gegebenenfalls nochmals aufgewärmt zu werden, worauf sie in Richtung des eingezeichneten Pfeiles zum zweiten Male, und zwar diesmal von oben nach unten, durch den Faserkörper hindurchgeschickt wird, worauf sie -durch die Leitung 25 aus der Kammer 2,b zum Gebläse zurückgeführt wird. Dieser Warmluftstrom dient dazu, je nach Beschaffenheit des Bindemittels dieses durch die Wärmeeinwirkung auszuhärten. Anschließend an diese Wärmebehandlung oder statt deren findet in dem Kasten 26 ein Kühlen des Bindemittels durch die hier durchgesaugte- Frischluft statt. Ein solches Kühlen ist beispielsweise erforderlich, wenn als Bindemittel bituminöse Stoffeverwendetwerden.
• Anstatt für die Ströme ein gemeinsames Ge- bläse 8, wie gezeigt, zu verwenden, können natürlich die verschiedenen Ströme auch durch gesonderte Gebläseerzeugt wäerden. Gegebenenfalls können für einzelne der Ströme, insbesondere für die Wärmeströme, Dampf oder Gase verwendet werden.
• Der Stopfer 17 besitzt eine Schmiernut 29 mit einem eingelegten Ring aus Filz oder sonstigem Faserstoff, dem durch eine Leitung 3o Schmiermittel zugeführt wer-den. Beider Hinundherb-e-,vegungd-es Stopfers 17 findet durch den Schmierring eine ständige Schmierung des Dornes 9 statt, wodurch das Gleiten -der Fasern auf diesem erleichtert wird.
• Das aus dem Kühlkasten 26 austretende Produkt ist ein zylindrischer Faserkörper"der die gewünschte Dichte -und die not-wendige Eigenfestigkeit besitzt, um gehandhabt, befördert und montiert zu werden. Durch eine Trennvorrichtung, die beispielsweise aus einer Kreissäge 31 besteht, kann der Faserkörper auf gewünschte Längen geschnitten-'werden.
• Die erzeugten Faserkörper können nicht nur als Wärme- oder Kälteschutzkörper, sondern auch als Filter und, bei geeigneten Klebstoffzusätzen, selber als Rohre zum Leiten von Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur fortlaufenden Herstellung zylindrischer Körper aus anorganischen oder organischen Fasern, insbesondere Glas-, Schlakken-, Gesteins- und Asbestfasern, unter Mitverwend -ung ein-es Bindemittels, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise unmittelbar von .der Erzeugungsstelle kommenden Faserndurch ,-einen Trichter hindurch einem inder Trichterachse liegenden, sich drehenden Dorn zugeführt und auf diesem schraubenförmig aufgewickelt werden und der so entstehende Faserkörper durch den Dorn mit Abstand umgebende Fördermittel, die einen zum Dorn etwa konzentrischen Führungsmantel bilden, auf Adern Dorn fort-. bewegt wird, wobei in der ersten Phase der Entstehung# des Faserkörpers ein Bindemittel in pulveriger oder flüssiger Form in den Körper eingebracht wird, das während der weiteren Fortbewegung des Körpers durch auf diesen zur Einwirkung gebrachte Wärme- oder/und Kühlströme zum Erhärten gebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß den in dem Ttichter ankominenden Fasern eine der Drehrichtung des Dornes entgegengesetzte Drehung -um den Dorn erteilt wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2" .dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn oder dauernd oder zeitweise während der Formung des Faserkörpers auf die Fasern von außen her eine Schubkraft parallel zur Dornachse zwecks Erhöhung der Dichte des Faserkörpers ausgeübt wird. 4. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme- oder/ und Kühlströme durch, den Faserkörper hindurchgeführt werden. 5. Verfahren nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der entstehende Faserkörper während seiner Fortbewegung auf dem Dorn längs geschlitzt wird. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß inder Achsrichtung eines um seine Achse sich drehenden Faserauffangtrichters (2) ein in entgegengesetzter Richtung sich drehender Wickeldorn (9) vorgesehen und an die Trichtermfindung ein feststehender, den Dorn konzentrisch umgebender, offener Schraubengang (13) angeschlossen ist, zwischen dessen Windungen, vorzugsweise nahe der Trichtermündung, beispielsweise aus Blas- oder Spritzdüsen (14) bestehende Vorrichtungen zum Einführen pulverförmigen oder flüssigen Bindemittels in den entstehenden Faserkörper münden. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Ader Faserauffangtrichter (2) gelocht und von einem Saugkasten (5) umgeben ist. 8. Vorrichtung -nach den Ansprüchen 6 und 7, ,dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldorn (9) wenigstens zum Teil hohl und an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist und im Bereich der Bindemitteldüsen (14) Lochungen (15) besitzt. g. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daßder Schraubengang (13) von einem zum Teil mit Heizelementen ausgerüsteten, ein- oder mehrkammerigen Kasten (21) umgeben ist, der an die Druckleitung (24) und gegebenenfalls an die Saugleitung (7) eines Luft, Gas oder Dampf fördernden Gebläses (8) angeschlossen ist. :i o. #Torrichtung nachden Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an .den Heizkasten (21) der Wickeldorn (9) mit Odem von ihm getragenen Faserkörper von einem luftdurchflossenen Kühlkasten (26) umgeben ist. ii. Vorrichtun-nach Anspruch 9 oder io, da-.durch gekennzeichnet, daß der den Trichter (2) umgebende Saugkasten (5), der den Dorn umgebende Külilkasten (2-6) und gegebenenfalls auch der Hohlteil des Dornes (9) an die Sau,-, seite des gemeinsamen Gebläses (8) angeschlossen sind. 1:2. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis ii, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (9) auf seiner Außenfläche. als Mitnehmer für ,den Faserkörper wirkende Rippen (ii) oder sonstige Erhöhungen besitzt. 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (9) mit zwei in Längsrichtung des Dornes verlaufenden, diametral einander gegenüberliegen-.den radialen Trenninessern (12) versehen ist. 14- Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Eintrittsseite des Trichters (2,) auf dem Dorn (9) ein als Stopfer für die Fasern dienender, hin -und her bewegbarer Gleitkörper (17) von vorzugsweise kegeliger Form vorgesehen ist. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, da-durch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (17) eine mit Schmiermittel gefüllte bzw. gespeiste Ringnut (29) zum Schmieren der Oberfläche des Dornes (9) besitzt.