<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines faserigen, rohrförmigen Isolierkörpers und Vorrichtung zu seiner Durchführung
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
wobei die kleinere Basis des Kegelstumpfes durch die Querschnittsfläche des Domes und die grössere
Basis durch die Fläche des vom gelängten Rand des aufgewickelten Bandes umschlossenen Kreises bestimmt ist. Das aufgewickelte Band wird entlang dem Dorn axial kontinuierlich fortbewegt, von letzterem abgezogen und in gewünschter Weise abgelängt.
Wenn das Band, wie erwähnt, verzogen ist, wird es nicht mehr geradlinig liegen können, sondern längs einer krummen Linie verlaufen. Der Radius der Krümmung wird zweckmässig so gewählt, dass das
Verhältnis der Längen des inneren und äusseren Randes des Bandes übereinstimmt mit dem Verhältnis des inneren und äusseren Durchmessers des gewünschten röhrenförmigen Materials, d. h., des
Durchmessers der koaxialen inneren und äusseren schraubenförmigen Wicklung, der von diesen Rändern gebildet wird, die angrenzend an den Dorn bzw. an der äusseren Oberfläche des Rohres aufgewickelt werden bzw. sind.
Es wurde gefunden, dass die überlappung der Wicklungen vorteilhaft weit grösser als die halbe
Bandbreite ist. Die Dicke des Rohres wird sodann wenigstens dem Zweifachen und im allgemeinen einem noch grösseren Vielfachen der Dicke des Bandes entsprechen.
Zur Herstellung der gewünschten stumpfkegeligen Wicklung aus dem faserigen Band wird dieses dem Dorn unter einem Winkel zwangsweise tangential zugeführt, der der Steigung des Kegelstumpfes, den die Wicklung bildet, entspricht.
Das beschriebene unterschiedliche Ziehen des Bandes wird zweckmässig erzielt durch Fortbewegen bzw. einen Vorschub des ursprünglich geraden faserigen Bandes um und in Umfangsbeziehung mit einer oder einer Anzahl von konischen Walzen, wobei ein Rand des Bandes dazu gebracht wird, einem Weg zu folgen, der länger ist als der von dem entgegengesetzten Rand zurückgelegte Weg, wobei die
Konizität und die Zahl der Walzen gewählt werden kann im Hinblick auf den Grad des gewünschten
Verzuges des Bandes. Wenn die Dicke des isolierenden Materials beträchtlich sein soll, ist es unmöglich, eine genügend unterschiedliche Zugwirkung ohne Zerreissen des Bandes zu erreichen. Es müssen deshalb in einem solchen Falle mehrere einander überlagernde Bänder vorgesehen werden.
Bei einer Ausführungsform wird ein vorzugsweise aus undurchlässigem Material bestehendes Deckband über das schraubenförmig aufgewickelte Band gewickelt. Dieses Deckband dient dazu, dem Rohr eine im wesentlichen zylindrische äussere Oberfläche zu geben. Das Deckband kann aus thermoplastischen Fasern bestehen und es kann die zylindrische Formgebung durch einen radial auf die äussere Oberfläche des darunterliegenden Wickels wirkenden Druck erfolgen.
Bei einer Ausführungsform wird ein in dem gerade gestreckten Band gleichmässig verteiltes warm härtendes Bindemittel im aufgewickelten Gebilde gehärtet.
Zur Aushärtung dient vorzugsweise ein warmes Gas, das durch öffnungen in der Wand des hohl ausgebildeten Domes austritt und das Band während des Aufwickelns durchdringt, wobei die Haftfestigkeit des Bandwickels am Dorn vermindert wird. Dabei wird der Gasdruck am besten so gewählt, dass das gewickelte Rohr bereits im Bereich der Löcher des Domes von letzterem abgehoben wird und mit an sich bekannten Mitteln kontinuierlich abgezogen werden kann.
Vorteilhaft wird die äussere Oberfläche des ausgewickelten Bandes unter Druck geglättet, wobei dies zweckmässig gleichzeitig mit dem Aufwickeln des Bandes auf den Dorn erfolgt.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass sich in der Laufrichtung des Bandes an eine Zuführeinrichtung für das Band wenigstens ein Walzenstuhl mit konischen Walzen und daran ein rotierender Dorn samt wenigstens einer mit diesem an der Wickelstelle zusammenwirkender konischer Walze mit gegen den Dorn geneigter Laufachse schliesst, woran sich in der Förderrichtung des gewickelten Bandes bzw. des entstandenen röhrenförmigen Gebildes wenigstens eine weitere Wickeleinrichtung, gegebenenfalls eine Warmhärtkammer, eine Oberflächenglätteinrichtung, die aus wenigstens einer mit dem Dorn zusammenwirkenden Glättwalze besteht und eine Schneideeinrichtung zum Ablängen einzelner Rohrschüsse anschliesst.
Vorteilhaft ist diese Vorrichtung so ausgebildet, dass die Wand des hohlen Domes über einen Teil seiner Länge Öffnungen aufweist und dass der Dom an eine Heissgasquelle angeschlossen ist. Dadurch wird die Ablösung des gewickelten Rohres vom Dom wesentlich erleichtert.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. l eine Ansicht einer vollständigen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 und 3 teils in Längsschnitt, teils in Ansicht das faserige Bandmaterial schraubenlinienförmig aufgewunden, rundherum bedeckt und gehärtet und teilweise vom Dorn abgezogen, Fig. 4 die wesentlichen Schritte und Mittel zum unterschiedlichen Ziehen des Bandes und zum schraubenlinienförmigen Aufwickeln desselben, Fig. 5 einen vereinfachten Grundriss von
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
EMI3.2
beträgt.
Die genannten Werte sowie die Breite-L-des Bandes und die Steigung-A-der Wickel am Dorn können verändert werden, um jede gewünschte Längung des unteren Randes - 14b--gegenüber dem oberen Rand--14a--des Bandes unter Verformung desselben zu erzielen.
Am besten wird das Verhältnis der Längen der Ränder 14b : 14a des Bandes etwa entsprechend dem Verhältnis zwischen dem äusseren und inneren Durchmesser des herzustellenden Rohres eingestellt. Dies wird erreicht, wenn das Band--14--so verstreckt wird, dass es seitwärts gebogen ist, wie es bei --14'-- in Fig. 4 gezeigt ist, wobei der Radius--Rb--seines unteren Randes--14b--sich zum Radius--Ra--des inneren Randes--14a--wie der Durchmesser--D--zum Durchmesser --d-- verhält.
Der Verstreckung dienen mehrere Paare von konischen Walzen--28 und 29--, die ihre grössere Basis auf der Seite des Bandes haben, die gelängt werden soll. Anordnung und Arbeitsweise der Verstreckeinrichtung sind durch die Fig. 4 bis 6 verdeutlicht, in denen beisein teilweise
<Desc/Clms Page number 4>
gezogener Bandteil dargestellt ist. Die Verstreckung ergibt sich dadurch, dass der Rand--14b--des
Bandes gezwungen wird, um die genannten konischen Walzen--28 und 29--zu laufen, wobei sein
Weg länger ist als der Weg, der vom Rand--14a--des Bandes durchlaufen wird.
In den Zeichnungen sind aus Gründen der einfachen Darstellung nur zwei Paare konische Walzen - 28, 29-- dargestellt, die eine verhältnismässig grosse Konizität aufweisen. In der Praxis werden indessen zahlreiche Walzenpaare von sehr geringer Konizität angewendet. Dadurch wird das faserige
Band sehr allmählich an die unterschiedliche Längung angepasst und es ist eine rasche Änderung des
Verstreckungsgrades möglich, indem man das Band entlang und um nur einen Teil der Walzen laufen lässt.
Um eine nach und nach zunehmende Verstreckung zu erreichen, können die Walzenpaare unterschiedliche Konizität aufweisen.
Während in Fig. 4 das Band und die konischen Walzen waagrecht liegend dargestellt sind, können sie in der Praxis auch senkrecht zu der allgemeinen Richtung des Vorschubes des Bandes angeordnet sein, wie dies in den Fig. 1, 5 und 6 dargestellt ist. Die Walzen können einzeln oder gemeinsam angetrieben sein mittels eines üblichen Motors und übertragungsmittels (nicht gezeichnet), um dadurch den Vorschub des Bandes zu erleichtern.
Zum Zwecke einer genaueren Justierung der Verstreckung des Bandes kann die Neigung der Achsen einer oder mehrerer Walzen veränderbar sein.
In den Fig. 2 bis 4 und 7 bis 9 bezeichnen--20--das fertig gewickelte und umkleidet Rohr, --20'-- (Fig. 7 bis 9) das fertig gewickelte aber noch nicht umkleidete Rohr,-23- (Fig. 2 und 7) die Umkleidung und --30-- den Hohlraum des Rohres, der beim Abziehen vom Endteil--25-- des Dornes --15-- frei wird.
Das verstreckte Band --14'-- wird dem Dom --15-- von unmittelbar neben ihm angeordneten konischen Walzen-16 und 17--zwangsweise zugeführt und auf diesen aufgewickelt.
Die Konizität dieser Walzen und die Neigung ihrer Achsen gegenüber dem Dom-15-sind so gewählt, dass sich für die aufeinanderfolgenden Wickel des Bandes am Dorn die gewünschte Steigung - A-ergibt. Die überlappung der Wickel wird durch das Verhältnis der Geschwindigkeit-V- (Fig. 4), mit welcher das verstreckte Band --14'-- kontinuierlich zugeführt wird, und der Geschwindigkeit-M- (Fig. 4), mit welcher das aufgewickelte Band vom Dom --15-- axial abgezogen wird, bestimmt.
Die Rotationsgeschwindigkeit des Domes--15--wird so eingestellt, dass seine Umfangsgeschwindigkeit gleich oder etwas grösser als die lineare Geschwindigkeit des kürzeren oberen Randes--14a--des Bandes--14'--ist. Die Einstellung der Vorrichtung kann im Einzelfall durch einfachste Berechnungen und Handversuche vorgenommen werden.
Die Innenwand des Rohres wird vom Dom --15-- geformt. Der innere oder obere Rand --14a-- des Bandes wird dabei geglättet. Die Aussenwand des Rohres weist dagegen zunächst Stufen auf (Fig. 7). Zu der im allgemeinen wünschenswerten Entfernung dieser Stufen, wird die Oberfläche des Rohres mit dem Deckband--22--bewickelt oder unter Druck geglättet. Vorzugsweise werden beide Massnahmen gleichzeitig angewendet.
Gemäss Fig. 7 sind dazu Walzen--40 und 41--vorgesehen, die am besten um 180 versetzt, glättend auf die Oberfläche des Rohres drücken. Bei einer dieser Walzen (z. B. Walze--40--) kann das Deckband --22-- zugeführt sein, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist.
Bei der Anordnung gemäss Fig. 7 weisen die Walzen--40 und 41--an ihrem oberen Endteil eine gebrochene Kante auf, um die Zuführung des mit Stufen versehenen Rohres zu erleichtern.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 8 sind die Walzen auf Schwingarme-42, 43- gelagert, gegenüber dem Dorn--15--, und so angeordnet, dass sie schon während der Entstehung des Rohres
EMI4.1
dienenden Schub zu erzeugen, können gemäss Fig. 9 Walzen--40', 41'-- vorgesehen sein, deren vorderer Teil konkav ausgebildet ist, wobei die Erzeugende der Mantelfläche insbesondere eine Parabel ist. Eine solche Schubwirkung kann aber auch dadurch erreicht werden, dass die Achsen der Walzen --40, 41-- gegen die Achse des Domes --15-- schräg angestellt werden.
In Fig. 2 und 3 ist die Abfolge der Vorgänge bei der Herstellung des Rohres entlang dem Dorn
EMI4.2