CH651244A5 - Maschine zum formen von erzeugnissen aus faserstoffen. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Formen von Erzeugnissen aus Faserstoffen.

Am wirksamsten kann diese Erfindung zum Formen von Asbestzementrohren sowie zum Formen von plattenförmi-gen Asbestzementerzeugnissen, Papier, Pappe und Karton, Pappdacherzeugnissen, Mineralwatte- und anderen Erzeugnissen verwendet werden.

Den Fachleuten, die sich mit der Entwicklung von Ausrüstungen zum Herstellen von Erzeugnissen aus Faserstoffen befassen, ist gut bekannt, wie sehr es darauf ankommt, die auf eine Schicht dieser Materialien während des Formungsvorgangs einwirkenden Belastungen auf ein Mindestmass zu reduzieren und dementsprechend die Zug- und Schubverformungen zu verringern.

Die Verringerung dieser Belastungen und Verformungen sowie deren Stabilisierung führt in der Regel zur Erhöhung der Schichtfestigkeit und demnach zur wesentlichen Steigerung der Arbeitsleistung der Ausrüstungen und Verbesserung der Qualität der ausgeformten Erzeugnisse.

Diese Voraussetzungen fanden ihre Lösung beispielsweise in Maschinen zum Formen von Asbestzementrohren während ihrer geschichtlichen Entwicklung von den ersten Maschinen, die nach dem Mazz-Verfahren von der Firma Calzoni, Italien, im Jahre 1913 geschaffen worden waren, bis zu den modernen Rohrformmaschinen, die von verschiedenen Maschinenbaufirmen Europas wie Voith, Österreich, Bell, Schweiz u.a. produziert werden.

Obwohl bei der Verminderung von unerwünschten Belastungen und Verformungen gewisse Erfolge erzielt worden sind, bleibt die erwähnte Aufgabe nach wie vor unerschöpflich.

Unter anderem ist bekannt, dass in den ersten Rohrformmaschinen [M.S. Shapiro, M.P. Smirnov, «Oborudova-nie asbestotsementnogo proizvodstva» (Ausrüstung zur Fertigung von Asbestzementerzeugnissen), Mashgiz, Moskau-Leningrad, 1961], die einen Formstab, Haupt- und Hilfsantriebswellen enthalten, die durch endlose Bänder aus einem Tuch bewegungsverbunden sind und einen Kraftantrieb besitzen, in der kinematischen Verbindung der Haupt- und Hilfsantriebswellen Reibungsvorrichtungen vorhanden waren, die die Speicherung von auf eine Asbestzementschicht einwirkenden Kraftbelastungen sowie von Deformationen der Schicht während der Aufwindung der Schicht auf den Formstab begrenzen. Diese Reibungsvorrichtung bewirkte eine erhebliche Belastung der Materialschicht und rief grössere Deformationen derselben hervor, wodurch die Möglichkeiten zur Steigerung der Aufwindegeschwindigkeit der Schicht sowie zur Erhöhung der Presskräfte während des Aufwindens begrenzt wurden und demnach die Arbeitsleistung der Maschine sowie die Qualität der geformten Rohre nicht erhöht werden konnten.

In den modernen Maschinen zum Formen von Asbestzementrohren mit 5 m Länge der Firma Voith Österreich, fand ein Kraftantrieb mit Gleichstrommotoren die meiste Verbreitung, von denen jeder mit den entsprechenden Haupt-und Hilfsantriebswellen bewegungsverbunden ist. Diese Elektromotoren sind zu einem gemeinsamen Antrieb durch eine komplizierte Elektrorelais- und elektronische Schaltung zusammengefasst.

Diese Maschine ermöglicht einerseits eine fernbetätigte Veränderung der vorgegebenen Aufwindegeschwindigkeit der Schicht auf dem Formstab durch gleichzeitige Änderung der Drehzahl aller installierten Elektromotoren. Andererseits begrenzt diese Steuerung die Belastung der Asbestzementschicht und verringert die Verformungen derselben durch automatische Nachstellung der Elektromotoren der Hilfsantriebswellen in bezug auf den Elektromotor der Hauptantriebswelle, da die Umfangsgeschwindigkeiten der Hilfswellen in der Regel die Umfangsgeschwindigkeit der Hauptwelle übersteigen.

Die bekannte Maschine mit einem solchen Kraftantrieb stellt zweifellos eine neue Etappe in der Entwicklung des Formungsprozesses für Asbestzementrohre dar, aber der komplizierte Antrieb, das arbeitsaufwendige Einrichten und Einstellen desselben und die dadurch bedingte Unmöglichkeit der operativen Parameterregelung während der Arbeit sowie relative Steifigkeit und Trägheit der elektrischen Steuerung der automatischen Nachstellung der Elektromotoren der Hilfsantriebswellen in bezug auf den Elektromotor der Hauptantriebswelle begrenzen die Möglichkeit der weiteren Herabsetzung der unerwünschten Belastungen auf die aufzuwindende Asbestzementschicht, wodurch die Steigerung der Arbeitsleistung und der Qualität der geformten Rohre beschränkt wird.

Es kann noch gesagt werden, dass die erwähnte Kompliziertheit des Antriebs und die Arbeitsaufwendigkeit seines Einrichtens und Einstellens hohen materiellen Aufwand für seine Herstellung, Montage und Betrieb bedingen, wozu hochqualifizierte Fachleute und der Einsatz spezialisierter Kontroll- und Einstellgeräte erforderlich sind.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der vorerwähnten Nachteile.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Maschine zum Formen von Erzeugnissen aus Faserstoffen zu schaffen, bei der die Konstruktion des Kraftantriebes eine beträchtliche Herabsetzung der unerwünschten Belastungen der aufzuwindenden Materialschicht zur Verminderung ihrer Verformungen während des Formens der Erzeugnisse ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kraftantrieb als Hydraulikantrieb in Gestalt von an eine Speiseleitung hintereinander angeschlossenen Hydromotoren ausgeführt ist, von denen jeder mit einer der Antriebswellen verbunden ist, wobei als erster in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der Speiseleitung der Hydromotor der Hauptantriebswelle angebracht ist, während die übrigen Hydromotoren durch Folgeschaltventile nebengeschaltet sind.

Die vorliegende Erfindung gestattet, die Belastung der auszuwindenden Materialschicht erheblich zu verringern und demnach die Zug- und Schubverformungen derselben zu vermindern, was wiederum zur Erhöhung der Festigkeit

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der aufgewundenen Schicht führt und eine Steigerung ihrer Aufwindegeschwindigkeit unter gleichzeitiger Erhöhung des Pressdruckes der Schicht während des Aufwindens derselben auf den Formstab ermöglicht.

Dies kann erreicht werden, wenn die Folgeschaltventile, die den Nebenschluss der Hydromotore der Hilfsantriebswellen herstellen, mit einer minimalen Überhöhung in bezug auf die Widerstandskräfte dieser Wellen eingestellt sind und eine hohe Stabilität dieser Überhöhung unabhängig von den Veränderungen der Aufwindegeschwindigkeit der Materialschicht gewährleisten.

Hierbei kann die Trägheit der Nachstellung der Hilfsantriebswellen in bezug auf die Hauptantriebswelle auf ein Minimum reduziert werden, wobei ein hoher Elastizitätsgrad des Nachstellvorgangs gesichert ist.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung werden die Hydromotoren der Hilfsantriebswellen mittels Drosseln nebengeschaltet. Dies gestattet, eine minimale Vor-eilgrösse der Umfangsgeschwindigkeit dieser Wellen in bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit der Hauptwelle einzustellen, was ebenfalls zur Abnahme der Belastungen der aufzuwindenden Materialschicht führt.

Es ist zu beachten, dass dieser Effekt bei der Aufrechterhaltung der Energieintensität des Kraftantriebs einer konkret angenommenen Maschine, bei unveränderten Hauptparametern derselben (z.B. Drehmomente), bei der Gewährleistung der Möglichkeit erzielt wird, die Aufwindegeschwindigkeit der Materialschicht fernbetätigt zu verändern und während des Formens des Erzeugnisses jene Arbeitsparameter des Antriebs operativ nachzuregulieren, die die Verringerung der unerwünschten Belastungen der Materialschicht gewährleisten.

Ferner sei noch bemerkt, dass das Schema, die Konstruktion, die Steuer- und Regelsysteme des Kraftantriebs recht einfach sind und keine erheblichen materiellen Aufwendungen sowie keinerlei hochqualifiziertes Personal erfordern.

Ausser der Erhöhung der Maschinenleistung und der Qualität der geformten Erzeugnisse wird durch die Verbesserung dieser Kennwerte der Rohstoffaufwand verringert und die Rohstoffzusammensetzung in qualitativer Hinsicht vereinfacht, wodurch die Erzeugniskosten geringer werden.

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels derselben und einer beigefügten Zeichnung verständlich, in der das Prinzipschema des formenden Teils der Maschine zur Herstellung von Asbestzementrohren dargestellt ist.

Die Maschine enthält ein unteres Tuch 1 mit einer Hauptantriebswelle 2 und einer Hilfsantriebswelle 2 sowie ein oberes Hilfstuch 4 mit einer Antriebswelle 5. Zwischen den beiden Tüchern 1,4 ist ein Formstab 6 mit einem auf ihn aufzuwindenden Asbestzementrohr 7 festgespannt. Die Hauptwelle 2 und die Hilfswellen 3 und 5 sind jeweils mit Hydromotoren 8, 9 und 10 bewegungsverbunden, die von einer Pumpe 11 mit regulierbarem Förderstrom gespeist werden.

Die Bewegungsverbindung (in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet) gewährleistet eine bestimmte Überhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Hilfswellen 3, 5 in bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit der Hauptwelle 2.

Die Hydromotoren 9 und 10 der Hilfswellen 3, 5 sind mit dem Hydromotor 8 der Hauptwelle durch Rohrleitungen 12 und 13 in Reihe geschaltet. Die Hydromotoren 9 und 10 sind mittels Folgeschaltventilen 14 sowie Drosseln 15 nebengeschaltet. Die Pumpe 11 ist über einen Steuerschieber 16 mit einer Speiseleitung 17 verbunden, an die als erster in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der Leitung der Hydromotor 8 angeschlossen ist. Ein Sicherheitsventil 18, das in der Speiseleitung 17 angebracht ist, schützt das hydraulische System vor Überlastung. Ein Steuerschieber 19, der in einer Abflussleitung 10 angebracht ist, ist zusammen mit dem Steuerschieber 16 zum Anlassen und Anhalten der Hydromotoren 8, 9, 10 bestimmt. Die Pumpe 11 ist mit einem mit Öl gefüllten Behälter 21 ausgestattet.

Die Arbeit der Maschine geht auf die folgende Weise vor sich:

Nach der Einschaltung der Pumpe 11 (bei abgeschalteten Steuerschiebern 16 und 19) arbeitet sie unter geringem Druck im Abflusssystem (zweckentsprechende Einrichtungen sind nicht abgebildet), wodurch ein Vorspanndruck im gesamten System erzeugt wird, was die Bedingungen für das synchrone Anlassen aller Hydromotoren 8, 9,10 gewährleistet.

Beim Einschalten der Steuerschieber 16 und 19 fangen alle Hydromotoren 8, 9,10 an zu rotieren, wodurch die mit ihnen verbundenen Antriebswellen 1, 3, 5 und dementsprechend die Tücher 1,4 in Bewegung versetzt werden, wobei ihre Geschwindigkeit der Menge des durch die Pumpe 11 den Hydromotoren 8, 9, 10 zugeführten Öls entspricht. Durch Voreinstellung sind die Folgeschaltventile 14 auf die Belastung einzuregulieren, die der jeweiligen Hilfsantriebswelle 3, 5 entspricht, und die Drosseln 15 sind auf eine solche dem jeweiligen Hydromotor 8,9,10 zugeführte Ölmenge einzustellen, dass die Voreilgrösse der Umfangsgeschwindigkeit der durch diesen Motor angetriebenen Hilfswelle in bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit der Hauptwelle 2 minimal zulässig ist.

Bei der wechselseitigen Verbindung aller Antriebswellen 2, 3, 5, die durch die Tücher 1,4 und den zwischen ihnen liegenden Formstab 6 mit der auf ihn aufgewundenen Asbestzementschicht gewährleistet ist, wird die Überschreitung der Belastung jeder Hilfsantriebswelle 3 und 5 durch die Folgeschaltventile 14 begrenzt, durch welche eine wolche Ölmenge abgelassen wird, die der vorgegebenen Voreilgrösse der Umfangsgeschwindigkeit der jeweiligen Welle 3 oder 5 proportional ist. Somit ist die Grösse des Drehmomentes, das zwischen den Tüchern 1,4 über die aufzuwindende Materialschicht umverteilt wird und diese verformt, auf ein Minimum reduziert und in hohem Masse stabilisiert, was zur Erhöhung der Gesamtgeschwindigkeit der Tücher 1,4 (d.h. der Aufwindegeschwindigkeit eines Rohrs) und somit zur Steigerung der Arbeitsleistung der Maschine und Verbesserung der Qualität des geformten Rohrs beiträgt.

Als Beispiel einer Realisierung der vorliegenden Erfindung kann man eine Maschine zum Formen von Asbestzementrohren mit 5 m Länge anführen, die mit einem hydraulischen Kraftantrieb ausgestattet ist und auf der gegenüber ähnlichen Maschinen, die mit einem Kraftantrieb auf der Gleichstrommotorenbasis ausgestattet sind, eine Steigerung der Arbeitsleistung von über 30% dank der erhöhten Aufwindegeschwindigkeit des Rohrs erzielt worden ist, während die physikalisch-mechanischen Kennwerte der geformten Rohre durch grössere Pressdrücke um 15-20% höher sind, was die Möglichkeit erbracht hat, bis zu 20% hochwertigen Asbests durch ein minderwertigeres zu ersetzen.

Es kann ferner erwähnt werden, dass diese Kennwerte nicht bloss durch Einbau eines Hydraulikantriebs, sondern im Zuge der komplexen Entwicklung des technologischen Formungsprozesses der Rohre erzielt worden sind, welcher seinerseits dank dem Einbau eines Hydraulikantriebs möglich wurde, so dass hierdurch ein praktisch neues Verfahren zum Formen von Rohren geschaffen werden konnte.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

651 244 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Maschine zum Formen von Erzeugnissen aus Faserstoffen, die einen Formstab (6) zum Aufwinden einer Schicht der Faserstoffe und mit ihm in Kontakt stehende endlose Bänder (1,4) aus einem Tuch enthält, die eine Hauptantriebswelle (2) und Hilfsantriebswellen (3, 5) miteinander verbinden und mit einem Kraftantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftantrieb als Hydraulikantrieb in Gestalt von an eine Speiseleitung (17) hintereinander angeschlossenen Hydromotoren (8,9,10) ausgeführt ist, von denen jeder mit einer der Antriebswellen (2, 3, 5) verbunden ist, wobei als erster in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in der Speiseleitung (17) der Hydromotor (8) der Hauptantriebswelle (2) angebracht ist, während die übrigen Hydromotoren (9,10) durch Folgeschaltventile (14) nebengeschaltet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydromotoren (9,10) der Hilfsantriebswellen (3, 5) durch Drosseln (15) nebengeschaltet sind.