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Schleuderverfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern
mit beiderseitig offenen Enden Die Anwendung des Schleuderverfahrens zum Herstellen
von Formlingen verschiedenster Art ist bekannt, ebenso die Anwendung von luft-,
gas- oder dampfförmigen Druckmitteln für die Herstellung von Formlingen. Diese Druckmittel
werden u. a. benutzt, um das Material von einem Vorratsbehälter in die Form zu befördern,
wobei es gleichgültig ist, ob diese stillsteht oder umläuft, ob es sich um breiige
Massen, Beton usw. oder um irgendein Metallgußverfahren handelt. Bekannt ist z.
B., beim Verarbeiten von breiigen Massen diese Massen von einem mit Rührwerk versehenen
Behälter durch Druck in eine Form zu befördern, wobei auf den Formling selbst naturgemäß
kein Einfluß ausgeübt werden kann.
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Weiterhin ist es beim Schmelzen von Metallen durch Elektrizität bekannt,
das luftförmige Druckmittel durch die porösen Wandungen eines Tiegels hindurchtreten
zu lassen und das niedergeschmolzene Metall in die räumlich getrennte, stillstehende
Form zu treiben oder bei einem Gußverfahren mit dem Fördern durch Preßmittel die
Verhinderung von Gasentwicklung anzustreben.
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Teilweise wird auch beim Herstellen von keramischen Waren die fertiggefüllte
Form zu dem Zweck unter Druck gesetzt, um das im Material enthaltene Wasser durch
die porösen Formwandungen nach außen auszupressen. Schließlich ist auch ein Verfahren
zur Herstellung von Kernen für die Erzeugung nahtloser Hohlkörper bekannt, bei dem
der Druck dazu benutzt wird, die in die umlaufende Form eingeführte Masse in der
angestrebten Gestalt festzuhalten. Hierdurch soll verhindert werden, daß die Schale
während der Bildung und der Erstarrung von der Form abblättert.
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Für die meisten bekannten Verfahren muß bei Beginn -des Arbeitsganges
die gesamte Gutsmenge in die Form eingebracht werden, wobei die Anwendung des Druckmittels
zur Erzielung des beabsichtigten Körpers unumgänglich notwendig ist und der Druck
bis zur vollkommenen Erstarrung des Materials aufrechterhalten bleibt. oder die
Verwendung von besonderen, ohne Druckanwendung zwecklosen Formen benötigt wird.
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.Erfolgt andererseits die Masseaufgabenicht auf einmal, sondern nach
.einem ebenfalls bekannten Verfahren allmählich mittels hin und her bewegter Düse,
so werden durch diese Anordnung in der Form Schraubenlinien erzeugt, deren Steigung
von der Form- und der Düsengeschwindigkeit abhängt. Mit dieser
Anordnung
ist es jedoch unmöglich, den Schleuderkörper aus über die ganze Formlänge gleichmäßig
verlaufenden, im Querschnitt spiralförmig aufgewickelten Schichten aufzubauen.
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Demgegenüber ist das bei dem Gegenstand der Erfindung in Anwendung
kommende Schleuderverfahren einmal von den Forderungen der bisher bekannten, oben
zusammengefaßten Druckanwendung vollkommen unabhängig. Es erzielt auch ohne Anwendung
eines Überdruckes Formlinge, die normalenAnforderungen vollkommen genügen.
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Die Herstellung des Formlings kann z. B. so vorgenommen werden, daß
in eine Schleuderform eine bestimmte Menge der Masse üblicher breiiger Beschaffenheit
aufgegeben wird. Läßt man dann die Form umlaufen, so bildet sich an der umlaufenden
Wand aus dem anfänglich den Boden bedeckenden Material ein dünner Mantel, auf den
sich bei jeder Umdrehung so lange neue Schichten auflegen,. bis die aufgegebene
Menge verbraucht ist. Da die Materialaufgabe durch einen Schlitz, der parallel zur
Mittelachse über die ganze Formlänge verläuft, erfolgt, so wickeln sich die Schichten
als in sich geschlossene Spirale auf.
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Durch die Schleuderkraft werden dabei die einzelnen Schichten mehr
oder weniger kräftig aufeinander und an die Formwandung gepreßt, wobei gleichzeitig
das Wasser aus dem entstehenden Formling in das Innere der Form austritt und den
Formling entwässert.
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Aus dem geschilderten Vorgang geht hervor, daß in ausgesprochenem
Gegensatz zu den bisher bekannten Druckanwendungen die Bildung des Formlings in
keiner Weise an das Vorhandensein dieser Druckmittel gebunden ist. Die Formgebung
kann lediglich durch die Schleuderkraft erfolgen. Die Masseaufgabe wird in beliebiger
Unterteilung vor-,genommen.
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Trotzdem hat sich nun gezeigt, daß selbst bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten,
dementsprechenden Werten der Schleuderkraft und großen spezifischen Gewichten der
einzelnen Masseteilchen doch nur verhältnismäßig geringe spezifische Flächendrücke
erreicht werden. Vor allem aber ist der Andruck von der Art der Rohmasse, den Abmessungen
des Formlings und der Höhe der Schleuderkraft abhängig, die wirtschaftlich nicht
beliebig hoch gesteigert werden kann.
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Die Erfindung bezweckt nun, das geschilderte Schleuderverfahren dadurch
zu verbessern, daß die Bildung des Formlings aus einzelnen Teilchen nicht nur unter
dem Einfuß der Schleuderkraft, sondern außerdem unter dem Einfluß eines während
der Bildung zu= sätzlichen und ständig wirksamen Druckes erfolgt, gleichgültig,
ob die Masse durch Druck oder mechanisch in die Form eingebracht wird. Das Druclnnittel
ist luft-, gas-oder dampfförmig.
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Dieses verbesserte Arbeitsverfahren unterscheidet sich vom normalen
Schleudervorgang dadurch, daß während des Arbeitsprozesses in der geschlossenen
Schleuderform bzw. in einer geschlossenen Kammer, in der die offene Form umläuft,
ein beliebig hoher Überdruck herrscht. Durch die umlaufende Wand werden, wie bereits
beschrieben, dünne Schichten aufgewickelt, nur erfolgt nach der Erfindung die Pressung
und Entwässerung der Schichten nicht allein durch die Schleuderkraft, sondern hauptsächlich
durch den zusätzlichen Druck des in die Form während des Bildungsvorganges eingelassenen
dampf-, gas- oder luftförmigen Preßmittels. Wesentlich ist dabei, daß der Druck
nur während der Formgebung, keinesfalls jedoch wie bei anderen bekannten Verfahren
bis zur vollständigen Erstarrung des Formlings aufrechterhalten bleibt. Die Erstarrung
des Formlings erfolgt erst ganz wesentlich später und ist von der Anwendung des
Druckmittels unabhängig.
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Die Unterdrucksetzung kann derart durchgeführt werden, daß das Druckmittel
entweder in die umlaufende, luftdicht geschlossene Form oder in eine Druckkammer
eingeführt wird, in der die beiderseits offene Form untergebracht ist.
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Die Vorteile des Arbeitsverfahrens nach der Erfindung bestehen darin,
daß die Bildung des Formlings nicht allein. durch. den Einfuß der wechselnden Schleuderkraft,
sondern unter der Wirkung eines konstanten oder regelbaren Druckes erfolgt, daß
die bei jeder Umdrehung entstehenden Schichten infolge der besonders hohen Verdichtung
sofort überaus haltbar sind, und daß dadurch Stoffe geschleudert werden können,
die an sich zu leicht sind oder die bei der notwendigen Mischung mit Wasser ein
Gemenge ergeben, dessen spezifischer Reibungskoeffizient zu klein ist, um lediglich
unter dem Einfuß der Schleuderkraft die .erforderliche Haltung der Schichten aneinander
zu ermöglichen.
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Für das Arbeitsverfahren nach der Erfindung ist ferner Voraussetzung,
daß die Rohstoffe während des Formens ununterbrochen in kleinen Mengen der unter
Innendruck stehenden Schleuderform zugeführt werden.
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Diese Punkte sind vor allem bei der VerarbeitungeinesAsbest-Zement-Gemisches
wichtig. Bisher war die Herstellung von Asbestzementrohren nur durch außerordentlich
kostspielige Apparaturen und unter Verwendung eines langfaserigen -und daher teueren
Asbestes derart möglich, daß ein auf der Pappenmaschine
entwässertes
Materialband auf einen Metallzylinder aufgewickelt und von außen mechanischgepreßtwurde.
Demgegenüber gestattet das Druckverfahren auch die Verwendung von presswertem Mikroasbest,
der an sich in Mischung mit Wasser zu glatt ist, um unter dem Einfluß der Schleuderkraft
an den Formwandungen. zu haften, der jedoch bei dem Arbeitsverfahren nach der Erfindung
so aufeinandergedrückt wird, daß jede einzelne Schicht während ihrer Bildung gleichzeitig
kräftig gepreßt und entwässert wird.
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Selbstverständlich können sämtliche Formlinge mit Metall- oderanderen
Einlagen verstärkt oder durch Anschleudern von eisernen Flanschen oder Muffen armiert
werden.