CH542033A - Verfahren und Maschine zur Herstellung von Faserzementröhren - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung von Faserzementröhren, wobei die zwischen einem Drehkern und einer Form eingeführte Masse einer drehenden Bewegung unterworfen wird.



   Bis jetzt war die Herstellung von Rohren mit hohem
Widerstand gegen Innendruck, gegen Zusammenbrechen und gegen Verbiegung nur in solchen Maschinen möglich, die das Rohr durch Walzen eines einheitlichen Films über einen metallischen Dorn oder Kern erzeugt haben. Die auf diese
Weise erzeugten Rohre wiesen einen hohen Widerstand und ebene   Innenflächen    auf. Die für diesen Zweck hergestellten
Maschinen sind jedoch sehr aufwendig in der Anschaffung und in der Bedienung, wobei die Kosten der Endprodukte stark erhöht worden sind.

  Es sind zwar schon andere Verfah ren zur Herstellung der oben genannten Gegenstände ent wickelt worden; letztere wiesen aber nicht die technischen
Eigenschaften der mit der oben genannten Maschine herge stellten Produkte auf; der Grund dafür besteht hauptsächlich darin, dass die anderen Verfahren darin erfolglos geblieben sind, dass die geeignete Orientierung der Fasern im Innern der Produkte nicht erzielt werden konnte.



   Bei den mit Injektion arbeitenden Systemen wird der
Mörtel in den Zwischenraum zwischen Form und Kern mit oder ohne nachgiebige Auskleidung eingeführt; dabei-wird eine Orientierung der Fasern erzielt, die von der vollständi gen axialen Orientierung bis zur vollständigen Desorientierung reicht; der Grund dafür besteht darin, dass die Fasern willkürlich eingesetzt werden, ohne irgendeine Vorrichtung oder irgend ein Verfahren zur Orientierung; das hängt hauptsächlich davon ab, ob der Mörtel mit laminarer oder turbulenter Strömung in die Form einfliesst.



   Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, ein Verfahren und eine Maschine zu schaffen, welche die besprochenen Nachteile nicht aufweisen.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung der Masse mittels Erhebungen des sich drehenden Kerns beeinflusst wird.



   Die erfindungsgemässe Maschine mit einer aus zwei starr vereinten Hälften bestehenden Form, die voneinander getrennt werden können, und einem in der Form drehbaren Kern ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kern mit Längserhebungen versehen ist, die zusammen mit der Kernoberfläche längsverlaufende Rinnen bilden, welche unter einem elastischen, den Kern umhüllenden Mantel liegen, der einerseits sich an den Kern und seine längsseitigen Erhebungen anpasst, wenn ein Vakuum vom Innern des Kerns her durch Ansaugen hergestellt ist, anderseits zwecks Zusammenpressung und Glättung der Masse aufblasbar ist.



   Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen rein beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht einer Ausführungsform der Maschine,
Fig. 2 den Querschnitt durch eine Form mit Kern,
Fig. 3 in derselben Darstellungsweise wie Fig. 2 die Form in einer zweiten Phase der Herstellung des Rohres und
Fig. 4 ausschnittweise einen Längsschnitt durch eine Form.



   Die in Fig. 1 dargestellte Maschine zur Herstellung von Faserzementprodukten weist eine Form 1 auf, die in zwei Teile unterteilt werden kann. Der obere Teil ist beweglich, wogegen der untere Teil mit einem Arbeitstisch 2 verbunden ist Die Formhälften haben Vorsprünge 3 (Fig. 2 und 3), die mittels Klemmen 4 zusammengehalten sind. Letztere werden mittels eines Systems aus Zylindern 5, Verbindungsstäben und Walken 6 bewegt. Das Öffnen und Schliessen der Formhälften wird mittels Zylindern und Hebeln 7 durchgeführt.



  Zufuhrleitungen 8 für Mörtel werden von beiden Enden der Form 1 vorgesehen. In der Form befindet sich ein drehbeweg licher Kern 2, der mittels einer   Vorrichtung    9 in Drehbewe gung versetzt wird. Der Kern 11 gemäss den Fig. 2 und 3 weist Längserhebungen 19 und längsseitig angeordnete Durch brüche 12 auf. Sowohl die Längserhebungen als auch die zwischen ihnen sich befindlichen Durchbrüche sind von einem elastischen, den Kern umhüllenden Mantel überdeckt. Dieser
Mantel 13 passt sich an den Kern und seine längsseitigen
Erhebungen an, wenn ein Vakuum im Innern des Kerns her gestellt wird. Anderseits ist der Mantel 13 zwecks Zusammen   pressung    und Glättung der Fasern enthaltenden Masse auf ihrer Innenseite aufblasbar. Das Aufblasen des Mantels 13 sowie das Evakuieren des Kerns wird mittels der Leitung 10 durchgeführt.



   Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende:
Im Anfangszustand ist die Form offen, so dass der Kern in das Innere der Form eingesetzt werden kann.



   Zuerst wird die Form 1 mittels des Verriegelungssystems
7 und der Zusatzvorrichtung 5, 6 geschlossen. Darauf wird der Mörtel durch die beiden Zufuhrleitungen 8 der Form 1 gleichzeitig zugeführt. Das Vakuum wird im Innenraum des
Kerns dadurch erzeugt, dass die Luft durch die Leitung 10 abgezogen wird. Der Kern 11 samt dem Mantel 13 wird mittels der Vorrichtung 9 in Drehbewegung versetzt. Diese
Drehbewegung wird so lange fortgesetzt, bis zwischen der
Form und dem Kern der gebildete Hohlraum mit Mörtel 14 vollständig ausgefüllt ist. Wenn dieser Zustand erreicht ist, wird der Kern durch die Leitung 10 aufgeblasen, wobei die
Drehbewegung noch eine kurze Zeit lang fortgesetzt wird.



   Darauf wird die Drehbewegung des Kerns sowie die Zufuhr der Druckluft zum Kern unterbrochen; zum Schluss wird die
Form 1 geöffnet und das hergestellte Produkt entnommen.



   Die Arbeitsweise des Kerns ist in den Fig. 2 und 3 darge stellt. Der Kern (Fig. 2) befindet sich im evakuierten Zustand.



   Da der Kern 11 Durchbrüche 12 in seiner Längsrichtung auf weist, passt sich der elastomere Mantel 13 vollkommen an die Form des Kerns an, so dass der Mantel auch die Längser hebungen 19 umschliesst. Da der Kern sich während der
Zuführung des Mörtels 14 dreht, übt er auch eine Orientie rung auf die im Mörtel enthaltenen Fasern 15 aus, weil diese an der Aussenfläche des Mantels 13 adhärieren.



   Die Formhälften, welche ein Gehäuse bilden, sind mit
Löchern 17 versehen und ihre Innenseiten bilden so eine durchbrochene Platte, die als Sitz für ein Filtergewebe 18 dient.



   Die Fig. 3 zeigt die Form des Mantels 13 während des nachfolgenden Arbeitsschrittes. Während dieses Arbeits schrittes wird der Mörtel mit Fasern zusammengepresst und entwässert. Zu diesem Ziel leitet man das Aufblasen des
Mantels ein, welches durch Zufuhr von Druckluft durch die
Leitung 10 erfolgt (Fig. 1). Das unter Druck stehende Flui dum dringt durch die Kanäle 12 und bläht den Mantel 13 auf; dieser drückt den Mörtel 14 zusammen und entwässert ihn; der Mörtel 14 nimmt die Form der Form an und bildet auf diese Weise einen Gegenstand, der durch Zusammenballung von Mörtelschichten mit orientierten Fasern 15 gebildet wird.

 

   Während der Zusammenpressung wird das Wasser durch die Durchbrüche 17 im Gehäuse herausgedrängt, und zwar in den Aussenraum. Wegen der gleichzeitigen Drehbewegung des Mantels und des Kerns findet auf diese Weise eine Glät tung der Innenfläche 16 des hergestellten Rohres statt.



   Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Form und lässt auf diese Weise die besonderen Einzelheiten des Verfahrens erkennen. Man erkennt, dass der Kern 11 Durchbrü che 12 hat, um entweder Fluidum unter Druck herauszuziehen oder zu injizieren, wobei eine Aufblähung der Umhüllung, z. B. des elastomeren Mantels 13, stattfindet. Die Längserhebungen können unmittelbar am Kern 11 vorgesehen wer  den; sie können jedoch auch aus einzelnen hinzugefügten
Körpern am Kern hergestellt werden, wie z. B. bei 19.



   Die Orientierung der Fasern in Erzeugnissen, die in For men mit einem metallischen Kern und mit oder ohne einen nachgiebigen Mantel hergestellt werden, erfolgt durch Dre hen des Kerns und/oder des Gehäuses der Form, und zwar mit einstellbarer Geschwindigkeit und Drehrichtung, während der Mörtel in die Form gefüllt wird. Wenn der Kern so lange in Drehbewegung versetzt wird, wie der Mörtel in die Form eintritt, so wird eine Reibung zwischen Kern und Mörtel oder bzw. Form und Mörtel hervorgerufen. Wenn die Form in
Drehbewegung versetzt wird, dann hat diese Reibung das
Bestreben, dem Mörtel eine Drehbewegung rund um die
Forminnenwand bzw. die Kernaussenwand zu erteilen; das hängt von der Zeit und von der Anzahl der Umdrehungen ab, die man erzielt. Die Zeit kann verkürzt werden und die
Anzahl der Umdrehungen kann verringert werden.

  Der Kern, der auf seiner Aussenfläche Erhebungen aufweist, und zwar in seiner Längsrichtung, übt einen Zwang auf den Mörtel aus und zwingt ihn, sich rund um den Kern zu bewegen, wodurch die besprochene Orientierung der Fasern während der Dreh bewegung und nach Massgabe der Geschwindigkeit erzielt wird.



   Zwischen der Geschwindigkeit und dem Drehsinn sollte eine vorgewählte Beziehung aufrechterhalten werden, um
Produkte zu erhalten, bei denen der Widerstand gegen inne ren Druck, gegen Zusammenbrechen, gegen Biegung und gegen Nachgiebigkeit ungefähr angemessen ist; im Gegensatz dazu neigen die technischen Eigenschaften zu einem definier ten Koeffizienten, und zwar nach Massgabe mit den Anstren gungen, die aufgewandt worden sind. Wenn beispielsweise der Widerstand gegen Biegung verbessert werden soll, so kann das durch eine geringe hin und her gehende Bewegung .in Achsrichtung erzeugt werden, und zwar entweder beim
Kern oder bei dem Gehäuse, wobei die Aussenfläche des
Kerns Längserhebungen aufweist.



   Die beschriebene Ausführungsform hat den weiteren
Vorteil dass die Erhebungen auf Grund der Drehbewegung des Kerns das herzustellende Werkstück im Inneren der Form beim Giessen günstig beeinflussen; es findet eine Adhäsion am Filterwerkstoff statt, und zwar auf Grund des Druckes des Mörtels, der mit Hilfe der Erhebungen zusammenge presst wird, während seine Dicke sich der gewünschten Dichte nähert. Die Reibung der Erhebungen des Kerns mit der Innen fläche des Werkstücks verbessert die Oberflächengüte; die
Aussenfläche wird in ihrer Oberflächengüte dann günstig beeinflusst, wenn das Gehäuse in Drehbewegung versetzt wird.



   Durch Absenkung kann ein nachgiebiger Werkstoff mit dem Kern oder mit dem metallischen, rotierenden Gehäuse zur Adhäsion gebracht werden; dieses nachgiebige Material hat in Ruhestellung die Form des zu erzeugenden Gegen stands. Ihr Umfang ist ungefähr derselbe wie der des Gehäu ses oder des Kerns. Wenn eine grössere Kompaktheit er wünscht ist, kann dann die Herstellung im Endzustande durch
Aufblasen der   nachgiegigen    Auskleidung abgeschlossen wer den.



   Wenn es erwünscht ist, dass der Umdrehungskörper aus serordentlich glatte Innenflächen aufweist, die denen von polierten Flächen ähneln, so   kanri    das durch Drehen des
Kerns erzielt werden, und zwar während des Aufblasens der nachgiebigen Auskleidung und während einer vorgewählten
Zeit; ferner kann auf Wunsch eine Verstärkung durch eine geringfügige hin und her gehende Bewegung erzielt werden.



   Vorzugsweise wird das oben beschriebene Verfahren, bei dem eine Orientierung der Fasern bei der Herstellung der
Umdrehungskörper erzielt wird, die im Innern der Form er halten werden, mittels jeder geeigneten Maschine oder mittels jeder geeigneten Kombination von Maschinenelementen durchgeführt werden; letztere müssen nur den beim Verfahren zu beachtenden Bedingungen entsprechen; ganz besonders geeignet hat sich jedoch die beschriebene Maschine für den genannten Zweck erwiesen.



   Die beschriebene Ausführungsform der Maschine weist den Kern auf, der bei Umdrehung um seine Achse im Innern des Gehäuses die Fasern orientiert. Das Gehäuse kann von der Bauweise sein, wie sie gewöhnlich bei der Herstellung derartiger Gegenstände benutzt wird. Die Bauweise des Kerns ist speziell auf den beabsichtigten Zweck abgestimmt, d. h.



  zur Erleichterung der Umdrehung des Mörtels und der im Mörtel enthaltenen Fasern.



   Der Kern ist hauptsächlich aus zwei Teilen zusammengesetzt: einem zentralen Hohlzylinder und einem elastomeren Mantel. Der Kern   mitlDurchbrüchen    weist Längserhebungen auf, die dazu dienen, den Mörtel in Drehbewegung zu versetzen. Diese Erhebungen erstrecken sich in Längsrichtung, d. h. sie sind längs der Achse angeordnet. Der elastomere Mantel hat zwei Funktionen, wenn er expandiert wird, um den Mörtel zu komprimieren und gleichzeitig zu entwässern.



   Die Wirkungsweise des Kerns ist folgende:
Der Kern wird im Innern der Form eingesetzt, wie sie normalerweise bei der Herstellung dieser Art von Produkten benutzt wird. Zwischen dem Kern und dem Gehäuse befindet sich ein Zwischenraum, der mit faserhaltigem Mörtel aufgefüllt wird; die Fasern können beispielsweise Asbestfasern sein und der Mörtel kann aus Zement, Wasser und irgendwelchen Zusatzstoffen bestehen. Sobald der Mörtel in die Form eintritt, wird im Innern des Kerns ein Vakuum erzeugt; dann passt sich der elastomere Mantel der Form des Kerns an, wobei die Erhebungen des Kerns zur Wirkung kommen.



  Gleichzeitig mit dem Einfüllen des Mörtels und dem Anlegen des Vakuums im Innenraum des Kerns wird der Kern in eine Drehbewegung versetzt. Die Erhebungen werden dann als Misch- oder Rührblätter für den Mörtel, der tangential gegen die Innenwand der Form gedrängt wird, wobei die im Mörtel enthaltenen Fasern in Drehrichtung orientiert werden; die Bildung des herzustellenden Endprodukts wird dann durch Zugabe von aufeinanderfolgenden Mörtelfilmen bewirkt.

 

   Wenn die notwendige Mörtelmenge für die Herstellung des gewünschten Körpers eingeführt worden ist, dann wird Druckluft in den Kern injiziert; auf diese Weise wird der elastomere Mantel aufgebläht und drückt den Mörtel zusammen; dieser wird unter diesem Druck verdichtet und entwässert, wobei das Wasser durch die Wandöffnungen der Form herausgedrückt wird; dabei setzt der Kern seine Drehbewegung fort, so dass eine glatte Innenfläche des herzustellenden Endprodukts erzeugt wird. Zum Schluss wird die Form geöffnet und der Kern wird heraus gezogen, so dass auch das herzustellende Endprodukt entnommen werden kann.



   Die Form ist praktisch ein Gehäuse mit Durchbrüchen; an ihrer Innenfläche bildet sie eine durchbrochene Wand, die als Sitz für den Filterwerkstoff dient. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zur Herstellung von Faserzementröhren, wobei die zwischen einem Drehkern und einer Form eingeführte Masse einer drehenden Bewegung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung der Masse mittels Erhebungen des sich drehenden Kerns beeinflusst wird.

   II. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer aus zwei starr vereinten Hälften bestehenden Form, die voneinander getrennt werden können, und einem in der Form drehbaren Kern, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (11) mit Längserhebungen (19) versehen ist, die zusammen mit der Kernoberfläche längsverlaufende Rinnen bilden, welche unter einem elastischen, den Kern umhüllenden Mantel (13) liegen, der einerseits sich an den Kern und seine längsseitigen Erhebungen anpasst, wenn ein Vakuum vom Innern des Kerns her durch Ansaugen hergestellt ist, anderseits zwecks Zusammenpressung und Glättung der Masse aufblasbar ist.