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1VIascbine zum Herstellen von Rohren aus Faserstoffen und hydraulischem
Zement Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine zum Herstellen von Rohren aus
Faserstoffen und hydraulischem Zement durch Aufbringen der Masse mittels eines endlosen
Förderbandes in Spiralform auf ein Metallrohr oder einen herausziehbaren Dorn, der
von dem Förderband in Umlauf gesetzt wird.
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Die Maschine gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das
Förderband das Rohr oder den Dorn in Umlauf versetzt und gleichzeitig axial verschiebt,
wobei das Rohr bzw. der Dorn von Friktionsrollen o. dgl. getragen und die Ganghöhe
der Umhüllungsspirale sowie der axiale Vorschub des Rohres bzw. des Dorns durch
die Neigung des Förderbandes gegen die Achse des in ständig gleichem Drehsinn umlaufenden
Rohres oder Dorns geregelt wird.
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Weitere Merkmale der '.Maschine ergeben sich aus der Beschreibung
und den Anspriichen.
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Die Masse, welche besonders auf diesen Maschinen verarbeitet werden
soll, besteht aus Faserstoffen (beispielsweise Asbest) und aus Zement, die vollkommen
an der Oberfläche des Rohres haftet, selbst wenn das Rohr bereits mit einer anderen
Schutzschicht, etwa mit Teer oder Asphalt, überzogen ist. In diesem Fall summieren
sich die Schutzeigenschaften der beiden Umhüllungen. In bekannter Weise werden hierzu
Maschinen zum Herstellen von Papier oder Pappe oder zum Herstellen von Rohren aus
Holz-oder Papierpaste benutzt, die die in einem Becken verdünnte faserige Masse
in Form von dünnen Blättern aufnehmen. Durch die Maschine gemäß der Erfindung werden
diese dünnen Blätter von beschränkter Breite zur kontinuierlichen Umhüllung von
Rohren oder Dornen beliebiger Länge verarbeitet, die von der Blattbreite durchaus
unabhängig ist. Das Blatt wird von einem das Rohr zum Teil umhüllenden Filzband
aufgenommen, befördert und auf das Rohr in Form einer Spirale aufgetragen. Gegenüber
den bekannten Vorrichtungen weist das Filzförderband und das Rohr in der Berührungszone
genau die nämliche Geschwindigkeit auf, so daß jeder Schlupf zwischen Blatt und
Rohroberfläche während der Bildung der Umhüllung vermieden wird; gleichzeitig erteilt
das Förderband dem Rohr eine Drehbewegung und eine axiale Verschiebung.
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Die durch diese Vorrichtung hergestellte Umhüllung setzt sich aus
zahlreichen spiralförmig einander überlagerten Schichten zusammen, welche durch
die auf diese ausgeübte Kompressionswirkung sowie infolge der Bindung des Zements
sich sofort zu einem vollkommen homogenen Ganzen verbinden.
Im Augenblick
seiner Entstehung ist die Umhüllung noch naß und würde keinerlei Reibung aushalten,
ohne zu zerreißen. Es sind daher Maßnahmen getroffen, um das Rohr während seiner
schraubenartigen Bewegung derart zu stützen, daß an der Oberfläche jede gleitende
Reibung vermieden wird und nur eine rollende Reibung verbleibt, um innerhalb gewisser
Grenzen die Herstellung von Rohren von beliebigem Durchmesser und jeder Wandstärke
zu erhalten.
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Wird die Maschine nicht zum Umhüllen von Metallrohren, sondern zum
Herstellen an selbständigen Formkörpern verwendet, so wird zur Ablösung des aus
der Masse bestehenden Rohres von dem Dorn auf das im Umlauf befindliche Rohr ein
zur Ablösung genügender zusätzlicher Druck ausgeübt.
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Im folgenden sei die Maschine näher beschrieben, wobei hervorgehoben
wird, daß die Einzelheiten Abänderungen erfahren können, ohne deshalb aus dem Rahmen
der Erfindung herauszutreten.
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In den Zeichnungen stellt dar: Abb. i eine Längsansicht der Maschine,
Abb. 2 einen Teil derselben mit konstruktiven Abänderungen einzelner Teile, Abb.
3 den Grundriß der Maschine.
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In den Abb. i und 3 ist auch der Teil der Maschine veranschaulicht,
der zum Herstellen des Blattes aus Fasern und Zement dient und sich mit ähnlichen
Anordnungen auch bei anderen Maschinen findet.
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Die Bewegung der Maschine und des Rohres wird durch das endlose Filzband
i bewirkt, welches durch das Rollenpaar z, 3 angetrieben wird, wobei die Rolle 2
durch die Kette 4. bewegt wird, während die Rolle 3 vermittels des Gewichts 5 auf
das Filzband den nötigen Druck ausübt, um dessen Bewegung zu sichern und das von
ihm aufgenommene Wasser auszupressen.
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Das Filzband treibt gleichzeitig die mit feinem Metallgewebe bedeckte
Sammeltrommel n an und empfängt von dieser das dünne Blatt, welches sich auf ihr
durch Aufnahme der verdünnten Faser- und Zementmasse in dem Becken 7 gebildet hat.
Sodann gelangt das Filzband in die Trockenvorrichtung B.
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Durch Vorgelegerollen 9, die gegebenenfalls entsprechend der Lage,
welche das Filzband zur spiralförmigen Aufwicklung der Rohrachse gegenüber besitzen
muß, schräg gelagert sind, geht der Tragfilz i über eine auf einem zur Erzielung
der erforderlichen Neigung um die Achse i i-i i schwenkbaren Arm angebrachte Rolle
io, wickelt sich sodann teilweise auf dem Rohr 12 auf und setzt das von ihm getragene,
zur Bildung der Umhüllung dienende Blatt ab. Hierbei darf die das Blatt tragende
Oberfläche des Filzbandes nicht mit anderen Oberflächen in Berührung kommen, die
das Blatt von dem Filz abheben könnten.
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Das Filzband gelangt sodann zur Rolle io', welche zur Rolle io symmetrisch
und auf einem um die der Achse 11 -i i entsprechenden Achse i i'-i i' schwenkbaren
Arm angebracht ist. Die beiden die Rollen io, io' tragenden Arme sind derart gelagert,
daß sie dem Rohr gegenüber eine entgegengesetzte Neigung aufweisen und somit dem
Rohr die gewünschte schraubenartige Vorschubbewegung erteilen. Hierauf beendigt
der Filz i seinen Umlauf und geht über Vorgelegerollen, um gewaschen, gereinigt
und schließlich von dem Rollenpaar 2, 3, das ihm die Bewegung erteilt, ausgepreßt
zu werden. Zur Anspannung des Filzbandes i dient das Streckorgan i3.
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Die Umlaufgeschwindigkeit des Rohres hängt von der Vorschubgeschwindigkeit
des Filzbandes i, die axiale Verschiebung des Rohres sowohl von der Geschwindigkeit
des Filzes als auch von dem Neigungswinkel des Filzes gegen das Rohr ab. Durch Umkehrung
der gegenseitigen Neigung der beiden Rollen io und io' wird gleichzeitig auch die
Richtung des axialen Vorschubes des Rohres umgekehrt, so. daß es möglich ist, den
Belag des Rohres auch in Spiralen entgegengesetzter Richtung aufzubringen. Hierdurch
ist die Aufbringung einer beliebigen Anzahl Schichten des Gemisches und die Erreichung
der gewünschten Stärke möglich.
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Bei dem bisher beschriebenen Verfahren übt das Filzband die ganze
zur Bewegung des Rohres erforderliche Kraft tangential auf die Umhüllung aus, wodurch
ein Zerreißen der Umhüllung eintreten kann. Zur Vermeidung dieses Übelstandes wird
der durch den Filz hervorgerufenen Beanspruchung eine mit gleicher Stärke und im
entgegengesetzten Sinne wirkende Kraft entgegengestellt, die durch die mit der fites
Hauptfilzbandes i gleichen Umfangsgeschwindigkeit umlaufende Rolle 14. erzeugt wird.
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Der Antrieb der Rolle 14 erfolgt entweder durch das Filzband i unmittelbar
unter Einschaltung der Umlenkrolle 15 oder mittelbar durch Reibung des Filzbandes
16, das unter Wirkung der unter Gegengewichtsdruck stehenden Spannvorrichtung 17,
18 in Reibverbindung mit dem Rohr 12 gehalten wird.
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Durch die Rolle iq., die vorteilhafterweise nicht unmittelbar, sondern
unter Zwischenschaltung eines Filzbandes wirkt, wird nicht nur die Intensität der
tangentialen Beanspruchung der Umhüllung bedeutend verringert, sondern gleichzeitig
auch das überflüssige Wasser aus der Masse ausgepreßt, um sie kompakter und homogener
zu machen und während ihrer Entstehung zu verfestigen.
Der Preßdruck
auf die Hülle kann noch durch eine Druckwalze 2o erhöht werden, die auf das Filzband
i der oberen Erzeugenden und das Rohr 12 entsprechend einwirkt und deren Druck durch
Hebel und Gegengewichte reguliert wird.
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Damit die ein gewölbtes Profil aufweisende Walze 1.4 einen Druck ausüben
kann, ohne irgendwelche tangentiale Beanspruchung hervorzurufen, ist es erforderlich,
daß sie mit ihrer mittleren Diametralebene zur Tangente an derUmhüllungsspirale
imBerührungspunkt zwischenRohr undWalze vollkommen parallel steht. Daher muß die
Achse der Walze 14 gegenüber der Achse des Rohres 12 eine Neigung annehmen, welche
mit der Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Steigung der Umhüllungsspirale, die
von der Neigung der 1,'alzen io, iö und vom Durchmesser des Rohres abhängt, zu-
oder abnehmen kann und bei Umkehrung der Vorschubbewegung umgelehrt wird.
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Diese Bedingung wird erfüllt, indem man die Achse der Walze 14 um
eine Achse 2i-21 schwingen läßt, welche zu den Achsen i i-i i und i i'- i i' senkrecht
steht. Durch geeignete Vorrichtungen ist es leicht, wie aus den Abbildungen hervorgeht,
die Neigung der Walze 14 gleichzeitig mit derjenigen der Walzen io und i o' zu steuern.
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Die Änderung der Neigung kann durch verschiedene, den beschriebenen
Erfordernissen genügende Anordnungen erzielt werden. Eine einfache Anordnung ist
in den Abb. 1, 2 und 3 dargestellt, nach denen durch ,las Handrad 22 unter Vermittlung
einer Schraube die mit dem die Walze io tragenden Arm starr gekuppelte Gabel 23
verstellt werden kann. Die Gabel --3 steuert die Zugstangen 24, welche durch
Hebel 25 die ihrerseits mit der Gabel 23' gekuppelten Zugstan-Cren 26 betätigen,
wobei die Gabel 23' mit dem die Walze i o' tragenden Arm starr gekuppelt ist. Der
Angriffspunkt der Zugstangen 24 und 26 an den Gabeln 23 und 23' kann verstellt werden,
so daß der Hebelarm nach Maßgabe des Durchmessers des Rohres 12 verändert wird,
da durch Veränderung seines Durchmessers bei gleicher Neigung des Filzes sich die
Steigung der Spirale ändert.
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Diese Steuerungsanordnung kann auch verwendet werden, um die Neigung
der Walze 14 und der seitlichen Walzensupporte der Maschine synchron zu steuern.
Auf diese Art kann die Steuerung der Neigung sämtlicher Organe der Maschine gleichzeitig
durch das Handrad 22 allein erfolgen und entweder direkt oder mit Hilfe eines Servomotors
übertragen werden.