DE19704988A1

DE19704988A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen aus Isoliermaterial

Info

Publication number: DE19704988A1
Application number: DE1997104988
Authority: DE
Inventors: Wilfried Naber; Ludwig Schorr; Stefan Uhlar; Hugo Roemer
Original assignee: PFLEIDERER DAEMMSTOFFTECHNIK G
Current assignee: PFLEIDERER DAEMMSTOFFTECHNIK G
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 1998-09-03

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle sowie ein Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen aus einer Bahn aus Mineralwolle.

Rohrschalen aus Mineralwolle werden in der Technik sowohl zur Isolation von Rohren, die stark gekühlte oder erhitzte Medien führen, als auch als Schutzumhüllung für derartige Rohrleitungen verwendet. Hierbei wird entweder beim Herstellen einer Rohrverbindung eine zylinderförmige Rohrschale über das Rohr gestülpt oder aber werden an einer bereits bestehenden Rohrleitung Rohrschalen angesetzt, indem die mit einem Trennschlitz versehenen Rohrschalen aufgespreizt und um das zu isolierende Rohr herum gelegt werden. Rohrschalen werden üblicherweise mit vorgegebenen Längenabstufungen geliefert und im Falle der Isolation von langen Rohrleitungen werden mehrere dieser Rohrschalenabschnitte hintereinander, d. h. in axialer Ausrichtung miteinander, über die zu isolierende Rohrleitung gesetzt.

Als Isolationsmaterialien kommen üblicherweise verwendete Dämmstoffe, insbesondere Mineralwolle wie Steinwolle oder Glaswolle zum Einsatz.

Stand der Technik

Die europäische Patentanmeldung 0 205 714 beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Isoliermaterial, wobei jede herzustellende Rohrschale auf zwei Halbkerne aufgewickelt wird. Die Halbkerne werden durch eine elektrische Widerstandsheizung auf eine gewünschte Temperatur erhitzt und in Kontakt mit der aufzuwickelnden Mineralwollebahn gebracht. Hierbei kommen Andrückrollen zur Anwendung, die während des Wickelvorganges für ein enges Anliegen der Umwicklungen auf dem geteilten Kern sorgen und sich mit wachsendem Durchmesser der Rohrwicklung in radialer Richtung jeweils mitbewegen.

Wenn auch die Verwendung eines geteilten Kernes Vorteile bei dessen Führung in einer Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen besitzt, so lassen sich Unregelmäßigkeiten bezüglich der Formgebung der hergestellten Rohrschale insbesondere im Kontaktbereich zwischen den zwei aneinanderstoßenden Teilkernen nicht vermeiden. Diese Unregelmäßigkeiten können einerseits durch einen axialen Versatz der aneinandergrenzenden Kernteile, aber auch durch Temperaturunterschiede in Längsrichtung der Teilkerne bedingt sein.

Gegenstand der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen vorzuschlagen, durch die sich Rohrschalen mit einer möglichst hohen Fertigungsqualität herstellen lassen.

Diese Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die einzelnen, herzustellenden Rohrschalen jeweils auf einen einstückigen Kern aufzuwickeln. Hierdurch läßt sich eine über die axiale Länge der Rohrschale gleichmäßige Qualität sicherstellen, weil sich weder an der Kontaktstelle zwischen den beiden Kernteilen, wie dies im nächstkommenden Stand der Technik ausgeführt ist, ein axialer Versatz bilden kann, noch durch eine ungleichmäßige Erwärmung der Kernteile bezüglich ihrer axialen Länge eine ungleichmäßige Wärmebehandlung der Innenmantelseiten der Rohrschalen ergibt. Erst das Vorsehen eines einstückigen Kerns, der eine glatte Zylindermantelaußenseite besitzt und der in einer vorgeschalteten Wärmebehandlungsvorrichtung auf eine gewünschte, gleichmäßige Außentemperatur erwärmbar ist, läßt sich eine qualitativ hochwertige Rohrschale herstellen, die im Bereich der Innenmantelseite möglichst geringe Farbunterschiede aufweist, die sich je nach der örtlichen Oberflächentemperatur des Kerns herausbilden. Die mit einem einstückigen Kern hergestellten Rohrschalen besitzen eine glatte Innenmantelfläche, die ein enges Anliegen an die zu isolierende Rohrleitung und somit eine gute Isolationswirkung sicherstellt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Kaltglätten der auf dem Kern befindlichen Rohrschale nach dem Aufwickeln in einer gesonderten Bearbeitungsstation erfolgt. Hierdurch läßt sich die gesamte Vorrichtung mit einer schnelleren Taktfrequenz betreiben, indem gleichzeitig mit dem Wickeln eines Kernes in einer nachgeschalteten Bearbeitungsstation das Kaltglätten erfolgt. Zu dem Zeitpunkt des Kaltglättens hat auf der Innenseite der Rohrschale durch den Kontakt mit dem erhitzten Kern bereits eine Gestaltstabilisierung stattgefunden, so daß sich im Rahmen des Kaltglättens eine sehr gleichmäßige Geometrie der Rohrschale, d. h. eine sehr gleichmäßige Wandstärke der einzelnen Rohrschalenelemente erzielen läßt. Da längere Rohrleitungen isoliert werden, indem jeweils einzelne Rohrschalenelemente stirnseitig aneinanderliegend über der zu isolierenden Rohrleitung angeordnet werden, läßt sich somit das optische Erscheinungsbild einer aus mehreren Rohrschalen bestehenden Isolierung deutlich verbessern, indem die einzelnen Elemente exakt denselben Außendurchmesser aufweisen. Das im Stand der Technik verwendete Verfahren mit dem gleichzeitigen Anpressen der Mineralwollebahn während des Wickelvorganges dient dem Erzielen einer dichten; nicht aber dem Erzielen einer gleichmäßigen Wicklung.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die übrigen Ansprüche gekennzeichnet.

So ist vorteilhafterweise der Kern in einer getakteten Fördereinrichtung zwischen einzelnen Bearbeitungsstationen bewegbar. Das Vorsehen einer getakteten Fördereinrichtung erlaubt es, verschiedene Bearbeitungsschritte wie zum Beispiel das Erwärmen des Kerns, das eigentliche Wickeln, ein nachgeschaltetes Kaltglätten sowie ein dem Kaltglätten nachgeschaltetes Heißglätten jeweils unabhängig voneinander durchzuführen. Der getaktete Betrieb der Fördereinrichtung führt zu wesentlichen Vorteilen in den einzelnen Bearbeitungsstationen, indem die jeweiligen Bearbeitungswerkzeuge, wie Bearbeitungswalzen oder Heizeinrichtungen nicht mit einem kontinuierlich bewegten Kern mitgefördert werden müssen. Hierdurch verringert sich die Anzahl der bewegten Teile und die erzielbare Genauigkeit in den einzelnen Bearbeitungsstationen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kern als Hohlzylinder mit einem stirnseitig geschlossenen Ende ausgebildet und sind auf der Mantelfläche des als Hohlzylinder ausgeführten Kernes eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen ausgebildet. Hierdurch läßt sich der Kern in der Wickelstation mit einer Vakuumeinrichtung verbinden, wodurch die erste oder ersten Lagen an Mineralwolle während des Wickelvorganges leichter an dem Kern haften bleiben. Ein sicheres Haftenbleiben der Mineralwolle am Kern während des Wickelvorganges ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, eine konstante Qualität des erzeugten Produktes sicherzustellen. Durch die Ausbildung als Hohlzylinder mit einem stirnseitig geschlossenen Ende und einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen auf der Mantelfläche des Kerns wird nach dem Anschließen der zweiten Stirnseite des Kerns an einer Vakuumeinrichtung Luft von außen durch die Durchgangsöffnungen ins Innere des Kerns abgezogen, so daß die auf der Außenmantelfläche des Kerns im Bereich der Durchgangsöffnungen aufliegenden Fasern auf der Mantelfläche des Kerns festgehalten werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen des weiteren eine Wärmebehandlungsvorrichtung für die Kerne, wobei die Kerne auf eine gewünschte Außentemperatur erhitzbar sind und die Kerne in der Wärmebehandlungsvorrichtung um ihre Längsachse rotierbar gehalten werden. Das Erhitzen der Kerne auf eine gewünschte Außentemperatur besitzt die Vorteile, daß einerseits bei der Wahl eines je nach der verwendeten Mineralwolle bekannten Temperaturbereiches die Mineralwolle dazu neigt, während des Wickelvorganges am Kern haften zu bleiben und andererseits durch die Wärmeeinwirkung des Kerns auf die Wicklung der Rohrschale eine Gestaltstabilisierung der erzeugten Rohrschale an deren Innenmantelfläche bereits während des Wickelvorganges eintritt, weil unter der erhöhten Temperatur die bei der Glasherstellung beigegebene Härtesubstanz aushärtet. Indem die Kerne nur auf eine gewünschte Außentemperatur, d. h. Temperatur der äußeren Mantelfläche, erhitzbar sind, muß nicht die Gesamtmasse der Kerne erwärmt werden, wodurch sich der für das Erwärmen benötigte Energieeinsatz gering halten läßt. Bei einer Wärmezufuhr von außen, die aus energetischen Gründen vorteilhaft ist, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Kerne in der Wärmebehandlungsvorrichtung um ihre Längsachse rotiert werden. Hierdurch wird eine möglichst gleichmäßige Außentemperatur der Kerne erzielt und zudem der Gefahr begegnet, daß durch eine ungleichmäßige Erwärmung der Kerne Wärmespannungen auftreten, die zu einem Verziehen der Kern führen können. Hierdurch würde die Qualität des erzeugten Produktes vermindert, da durch ein Verziehen der Kerne die gewünschte Genauigkeit bezüglich der Geometrie der Rohrschalen leidet.

Vorteilhafterweise ist die auf dem Kern befindliche Rohrschale in eine Kaltglättstation bewegbar, in welcher der Kern gemeinsam mit der Rohrschale zwangsrotiert wird und sich eine gekühlte Kaltglättwalze in definiertem Abstand zum Kern sowie in formgebenden Kontakt mit der Rohrschale befindet. Dieser von dem eigentlichen Wickelvorgang getrennte Verfahrensschritt des Kaltglättwalzens gestattet, wie oben erläutert wurde, eine Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Vorrichtung und führt daher zu einer entsprechenden Produktivitätssteigerung. Indem das Kaltglätten durch eine gekühlte Kaltglättwalze ausgeführt wird, wird ein Haftenbleiben der Mineralwolle an der Kaltglättwalze vermieden und kann daher eine sehr exakte Geometrie der Rohrschale durch den formgebenden Kontakt mit der Kaltglättwalze erzielt werden.

Vorzugsweise ist die auf dem Kern befindliche Rohrschale in eine Heißglättstation bewegbar, in der sich eine beheizbare Heißglättwalze in wärmeübertragendem Kontakt zur Außenschale der Rohrschale befindet. Während sich im Bereich der oben erwähnten Kaltglättstation die Rohrschale noch in einem bezüglich der Außenmantelfläche nicht gestaltstabilisierten Zustand befindet und daher der formgebende Kontakt mit der Rohrschale möglich ist, wird in der Heißglättstation Wärme auf die Außenschale der Rohrschale übertragen, wodurch das in der Mineralwolle befindliche Bindemittel aushärtet und im unmittelbaren Bereich der Außenmantelfläche der Rohrschale eine Gestaltstabilisierung eintritt. Die getrennte Behandlung des Kerns sowie der auf dem Kern befindlichen Rohrschale in einer Heißglättstation vermindert die jeweils in den einzelnen Stationen benötigte Verweildauer und führt somit zu einer Verkürzung der einzelnen Kontaktzeiten, was wieder im Dienste einer möglichst hohen Produktivität der gesamten Vorrichtung steht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich in der Wickelstation eine gekühlte Walze, die in vorgegebenen Abstufungen höhenverstellbar ist. Während auf die Vorteile einer gekühlten Walze im Hinblick auf das Haftenbleiben der Mineralwollebahn bereits an anderer Stelle hingewiesen wurde, dient die Höhenverstellbarkeit in vorgegebenen Abstufungen dazu, jeweils dem Umstand Rechnung zu tragen, daß der Außendurchmesser der Rohrschale während des Aufwickelvorganges nicht kontinuierlich, sondern je nach Beginn der innersten Umwicklung auf den Kern in diskontinuierlichen Schritten zunimmt. Dem trägt die in vorgegebenen Abstufungen höhenverstellbare Walze Rechnung. Weil es innerhalb der Rohrschale zu keinem Dichteunterschied in der gewickelten Mineralwolle kommt, läßt sich eine besonders gleichmäßige Qualität der erzeugten Rohrschalen erzeugen. Im Gegensatz hierzu erzeugt eine kontinuierliche Höhenverstellung der gekühlten Walze Dichteunterschiede in der Mineralwolle, weil der jeweils sprunghafte Anstieg der Dicke der gewickelten Mineralwolle nicht berücksichtigt wird.

Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung des weiteren einen Härteofen mit einer ersten Fördereinrichtung für Rohrschalen mit Kern und einer zweiten Fördereinrichtung für Rohrschalen ohne Kern. Durch das Vorsehen von zwei individuellen Fördereinrichtungen läßt sich während des Härtevorganges der Kern aus den Rohrschalen entnehmen und in geeigneter Weise rückführen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Transportgeschwindigkeiten der ersten Fördereinrichtung und zweiten Fördereinrichtung individuell einstellbar. Hierdurch läßt sich einerseits durch die unterschiedlichen Wärmeübertragungscharakteristika im Falle von Rohrschalen mit Kern und Rohrschalen ohne Kern eine gezielte Anpassung der gewünschten Produktqualität an das verwendete Material wie auch die verwendeten Abmessungen und Wandstärken einstellen, andererseits sind im Falle von unbeabsichtigten Betriebsstörungen und Unterbrechungen, die möglicherweise zu einer zu langen Verweildauer der Rohrschalen mit Kern im Härteofen führen, die Möglichkeiten gegeben, durch eine erhöhte Fördergeschwindigkeit der zweiten Fördereinrichtung für Rohrschalen ohne Kern die Rohrschalen trotz der aufgetretenen Störungen zu der gewünschten Produktqualität auszuhärten.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt dieses weiterhin das Zuführen der Bahn aus Mineralwolle von einer gekühlten Walze in Richtung des Kerns während des Aufwickelns. Somit besitzt die gekühlte Walze die Funktion, daß die Bahn aus Mineralwolle jeweils während des gesamten Aufwickelvorganges dem Kern beziehungsweise dem Kern mit der bereits darauf befindlichen Wicklung zugeführt wird. Hierbei wird mit wachsendem Durchmesser der Rohrschale während des Aufwickelns die gekühlte Walze schrittweise abgesenkt.

Vorzugsweise wird die Rohrschale in einem Härteofen unter Verwendung von erhitzter Umluft gehärtet. Durch die Verwendung von erhitzter Umluft läßt sich ein sehr gleichmäßiger Wärmeübergang auf die Rohrschale erzielen, wodurch es zu einer gleichmäßigen Wärmefärbung des Außenmantels der Rohrschale, insbesondere aber auch zu einem gleichmäßigen Aushärten der Rohrschale selbst und somit zu einer konstanten Produktqualität kommt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die gewünschte Länge der Bahn aus Mineralwolle für das nachfolgende, absatzweise Aufwickeln der Bahn in einer Abrißstation portioniert. Hierdurch läßt sich bei einer kontinuierlichen Erzeugung einer Mineralwollebahn durch das Zwischenschalten des Portionierungsschrittes in einer Abrißstation die absatzweise Herstellung von Rohrschalen ermöglichen, wobei die Kerne in einer getakteten Fördereinrichtung zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen bewegbar sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei in den einzelnen Darstellungen gleiche Referenzziffern für ähnlich oder gleiche Elemente verwendet werden. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht im Schnitt des Härteofens der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 und Fig. 4 jeweils Schnittansichten senkrecht zur Bewegungsebene der Rohrschalen durch den Härteofen in unterschiedlichen Bereichen des Härteofens;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf die Kernzieheinrichtung und die Rückführung der Kerne innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht in teilweisem Aufbruch eines Kerns zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 5 sowie eine schematische Darstellung eines Vakuumanschlusses sowie eines Drehaggregats.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die allgemein mit Referenzziffer 10 bezeichnet ist. Zum besseren Verständnis wird im folgenden die Vorrichtung 10 zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle in der Reihenfolge der einzelnen Prozeßschritte beschrieben.

Aus einer in Fig. 1 nicht dargestellten Dosiereinrichtung werden die in Silos oder einem Gemengehaus bereitgestellten Mineralien, die zur Glasherstellung benötigt werden, entnommen, dosiert und kontinuierlich einer Glasschmelzwanne 12 zugeführt.

Die Mineralien werden in der beheizten Glasschmelzwanne 12 geschmolzen, wobei die Schmelzwanne sowohl gasbeheizt als auch elektrisch beheizt sein kann. Alternativ können auch beide Arten von Beheizung gleichzeitig vorliegen. Als Schmelzwanne können alle in der Technik bekannten Vorrichtungen zur Anwendung gelangen. Die aus dem Ausfluß 14 der Glasschmelzwanne austretende Glasschmelze 16 wird einer Zerfaserungsvorrichtung 18 zugeführt, wobei bevorzugt das Schleuderverfahren zur Anwendung gelangt. Hierbei wird die Glasschmelze 16 durch die Zentrifugalkraft einer oder mehrerer rotierender Schleuderscheibe durch am Umfang der Schleuderscheibe angeordnete Durchtrittsöffnungen nach außen gedrückt und mit einem gezielten Luftstrom aus Brennerdüsen und Schleierdüsen als Faserstrumpf 20 nach unten abgeführt. Zusätzlich wird in den Faserstrumpf 20 wärmehärtendes Härtemittel, zum Beispiel auf der Grundlage eines Phenolharzes eines Melamin-Formaldehyds oder eines Phenyl-Formaldehyds, eingesprüht.

Der Faserstrumpf tritt in einen Fallschacht 22 ein, dessen Boden eine Fördereinrichtung wie beispielsweise ein Förderband 24 oder aber auch eine Siebrolle bildet. Unter dem Förderband 24 befindet sich vorzugsweise eine Absaugeinrichtung 26, welche durch das Absaugen von Luft durch das Förderband hindurch die Mineralfaserschicht, die sich im Fallschacht 22 auf das Förderband 24 gelegt hat, darauf fixiert. Zusätzlich sind die Seitenwände des im wesentlichen rechteckigen Fallschachtes 22, d. h. die Wände parallel zur Bewegungsrichtung des Förderbandes 24 jeweils in Längsrichtung der Wandabschnitte bewegbar ausgeführt, wobei der Bewegungsvektor in der Horizontalrichtung verläuft. Abstreifer (nicht dargestellt) sind im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung entlang der bewegbaren Wandungsteile angeordnet und trennen anhaftende Mineralfasern von den Wandungen des Fallschachtes 22.

Die kontinuierlich erzeugte Lage 28 aus Mineralwolle wird anschließend einer Portioniereinrichtung 30 zugeführt, die dem Übergang zwischen kontinuierlicher Mineralwolleerzeugung und der absatzweisen Herstellung von Rohrschalen dient. In der Portioniereinrichtung 30 wird die Mineralwollebahn 28 zwischen einer auf der mittels eines Förderbandes 36 bewegten Mineralwolle aufliegenden, frei rotierbaren Abrißwalze 32 und einem Paar von zwangsrotierbaren, getakteten Gegenwalzen 34 getrennt. Das Abreißen der Mineralwollebahn geschieht dadurch, daß die Gegenwalzen 34 abhängig von der Fördergeschwindigkeit des Förderbandes 36 nach einer vorgegebenen Zeitspanne plötzlich angehalten werden, während das Förderband 36 und die mitrotierende Abrißwalze 32 sich weiter bewegen. Hierdurch wird die Mineralwollebahn zwischen dem Paar von Gegenwalzen 34 und der Abrißwalze 32 getrennt. Um den Übergang zwischen der kontinuierlichen und diskontinuierlichen Betriebsweise zu erreichen, muß zudem zwischen dem Paar von Gegenwalzen 34 und dem in Strömungsrichtung stromaufwärts angeordneten Walzenpaar 38 eine Geschwindigkeitsdifferenz während des Rotationsbetriebes vorliegen. Dies führt dazu, daß sich nach dem Anhalten der Gegenwalzen 34 eine Schlaufe 40 der Mineralwollebahn 28 zwischen dem Walzenpaar 38 und den Gegenwalzen 34 bildet, die nach dem erneuten Rotieren der Gegenwalzen 34 mit einer höheren Geschwindigkeit als die Rotationsgeschwindigkeit des Walzenpaares 38 vor dem erneuten Abreißen der Mineralwollebahn wieder abgebaut wird. Nach dem Durchlaufen der Portioniereinrichtung 30 werden die nunmehr zu einer vorgegebenen Länge vereinzelten Mineralwollestücke 42 einer Wickeleinrichtung 44 zugeführt.

In der Wickeleinrichtung 44 wird jedes zugeführte Mineralwollestück um einen Kern 46 gewickelt. Die Kerne werden, wie nachfolgend beschrieben wird, nach ihrer Rückführung seitlich der Linie durch eine geeignete, schematisch dargestellte Fördereinrichtung 48 in die Wickeleinrichtung 44 eingelegt, wie durch den Pfeil A in Fig. 1 angedeutet ist. Die Kerne 46 werden in V-förmige Pendelaufnahmen 50 eingelegt, die durch eine Fördervorrichtung 52 für die Kerne auf einem schleifenförmigen Pfad getaktet geführt werden. Nach dem Einlegen der Kerne 46 in die V-förmige Pendelaufnahme 50 befinden sich die Kerne oberhalb der Produktionslinie und werden gegen die Bewegungsrichtung der Produktionslinie geführt. An einer oder, je nach Taktzeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie je nach der gewünschten Temperatur der Kerne, mehreren Positionen werden die Kerne aus den V-förmigen Pendelaufnahmen angehoben. Hierzu können im einfachsten Fall umlaufende, kontinuierlich angetriebene Ketten zur Anwendung gelangen, welche die Kerne aus den Pendelaufnahmen heben und über eine vorgegebene Zeitspanne um die Längsachse der Kerne rotierend führen.

In Fig. 1 sind Beheizungseinrichtungen 54 schematisch gezeigt, die dem Beheizen der Kerne 46 dienen. Im Bereich der Beheizungseinrichtungen 54, die bevorzugt als gasgespeiste Befeuerungsleisten ausgeführt sind, werden die Kerne aus den V-förmigen Pendelaufnahmen 50 gehoben und um ihre Längsachse rotiert. Im Falle der Verwendung von Befeuerungsleisten treten in vorgegebenen, engen gegenseitigen Abständen Gasflammen aus der Befeuerungsleiste aus, die jeweils auf den zu erhitzenden Kern 46 gerichtet sind. Die Erhitzungsbedingungen und Verweildauer der rotierenden Kerne 46 in der Beheizungseinrichtung werden vorzugsweise so gewählt, daß nach dem In Kontakt Bringen der Kerne mit der Mineralfaserlage die hergestellten Rohrschalen innen keine Überhitzungsspuren aufweisen. Das Rotieren der Kerne ist dahingehend von Vorteil, daß durch die gleichmäßige Erhitzung der Kerne einerseits lokale Überhitzungen und die damit verbundenen Verbrennungsspuren auf der Innenseite der Rohrschalen vermieden werden, andererseits aber die Kerne sich durch die auftretenden Wärmespannungen nicht verziehen können, wodurch sich eine höhere Genauigkeit der hergestellten zylinderförmigen Rohrschalen erreichen läßt. Im Falle der Herstellung von Glaswollerohrschalen liegt die Kerntemperatur nach dem Erhitzen bei ca. 350°C.

Nach dem Erhitzen werden die wieder in den V-förmigen Pendelaufnahmen 50 liegenden Kerne 46 durch die getaktete Bewegung der Fördervorrichtung 52 in unmittelbare Nähe zum Mineralwollestück 42 verfahren. Der Kern wird aus der V-förmigen Pendelaufnahme angehoben und mit dem einen stirnseitigen Ende des Kernes von einem später eingehender erläuterten Drehaggregat erfaßt und mit dem anderen stirnseitigen Ende an eine Vakuumeinrichtung angeschlossen.

Das Mineralwollestück 42 wird über ein in Pfeilrichtung B schwenkbares Zufuhrband 56 der Wickeleinrichtung 44 zugeführt. Das schwenkbare Zufuhrband 56 wird um eine höhenverstellbare Umlenkrolle 58 geführt. In Flußrichtung des Produktionsprozesses stromabwärts der Umlenkrolle 58 schließt sich eine gekühlte Rolle 60 an, die vorzugsweise mit einer verchromten Oberfläche hergestellt ist und von innen wassergekühlt wird. Die gekühlte Rolle 60 wird entsprechend der Bewegung der Umlenkrolle 58 mitbewegt geführt und ist so angeordnet, daß sie in engen Abstand zum erhitzten Kern 46 gebracht werden kann.

Die Mineralwollebahn definierter Länge wird auf die wassergekühlte verchromte Rolle 60 gefördert und in Kontakt zur Mantelfläche des erhitzten Kerns 46 gebracht. Anschließend wird die Mineralfaserlage um den zwangsrotierten Kern gewickelt. Hierzu ist der zylinderförmige Kern an einer ersten Stirnseite geschlossen und mit einer Einformung versehen, die in formschlüssigen Kontakt zu einem Drehaggregat gebracht werden kann. Vorzugsweise besitzt die Einformung die Form eines Innen-Sechskant mit einer zusätzlichen, kegelförmigen Vertiefung in der Mitte des Innen-Sechskant. Das Drehaggregat ist korrespondierend zu der Einformung ausgebildet, wobei der Kegel als Zentrierung dient und der Außen-Sechskantbereich das Drehmoment auf den Kern überträgt.

Die zweite Stirnseite des Kerns 46 kann mit einem Vakuumanschluß (nicht dargestellt) in Kontakt gebracht werden. Hierzu wird die zweite Stirnseite des Kerns aus der V-förmigen Pendelaufnahme 50 angehoben und auf dem konzentrisch zur Längsachse des Kerns angeordneten Vakuumanschluß aufgesetzt. Die Mantelfläche des Kerns weist eine Vielzahl von kleinen Durchgangsöffnungen auf, wobei nach dem Verbinden der zweiten Stirnseite des Kerns mit einer vakuumerzeugenden Einrichtung die erste Mineralfaserlage während des Aufwickelns auf den Kern an diesem besser haften bleibt. Das Erhitzen des Kerns dient ebenfalls dazu, das Anhaften der ersten Mineralfaserlage am Kern zu verbessern. Nachdem die erste beziehungsweise die ersten Lagen fertiggestellt wurden, wird die vakuumerzeugende Einrichtung abgestellt oder die Vakuumverbindung zum Kern 46 gelöst.

Während des Umwickelns des Kerns wird dieser durch den Vakuumanschluß gehalten und durch das eingerückte Drehaggregat gezielt rotiert. Durch die drehstarre Verbindung zwischen dem Drehaggregat und dem Kern läßt sich die Umfangsgeschwindigkeit des Kerns exakt mit der Transportgeschwindigkeit der aufzuwickelnden Mineralfaserlage in Übereinstimmung bringen. Hierdurch lassen sich eine Faltenbildung durch eine zu geringe Rotationsgeschwindigkeit des Kerns oder aber ungenaue Schichtdicken durch Geschwindigkeitsschwankungen des Kerns vermeiden und die Qualität der erzeugten Rohrschalen verbessern. Mit wachsender Schichtdicke der aufgewickelten Mineralwollelage wird die wassergekühlte, verchromte Rolle 60 und das Zufuhrband 56 schrittweise in Pfeilrichtung B abgesenkt. Hierdurch wird sichergestellt, daß sich jeweils die gekühlte Rolle 60 in definiertem Abstand zu dem Kern mit den eventuell bereits aufgetragenen Schichten an Mineralwolle befindet. Die Kühlung der Rolle 60 dient dazu, ein Haftenbleiben der Mineralwolle an der Rolle 60 zu verhindern.

Beim schrittweisen Absenken der gekühlten Rolle 60 sowie des Zufuhrbandes 56 ist die jeweilige Schrittweite in Abhängigkeit vom Radius der entstehenden Rohrschalen einstellbar. Hierdurch läßt sich gezielt die Dichte der Rohrschale radiusabhängig erzeugen, so daß beispielsweise im Bereich der Innenmantel- sowie Außenmantelfläche eine höhere Dichte als im mittleren Querschnittsbereich der Rohrschale eingestellt wird. Dies geschieht dadurch, daß die Schrittweite beim Absenken der Rolle 60 sowie der Fördereinrichtung zum Beginn wie auch zum Ende des Wickelvorganges hin kleiner gewählt wird. Hierdurch lassen sich Rohrschalen erzeugen, die im Bereich des Innenmantels wie auch Außenmantels eine höhere Dichte aufweisen und somit eine höhere mechanische Festigkeit besitzen als vergleichbare Rohrschalen mit identischer mittlerer Dichte, bei denen keine gezielte Dichteunterschiede über den Radius vorliegen.

Nach dem Wickeln wird die noch nicht ausgehärtete Rohrschale kaltgeglättet. Hierzu wird zunächst die auf den Kern aufgewickelte Rohrschale durch die Fördervorrichtung 52 einer nachgeschalteten Kaltglätteinrichtung zugeführt. Eine wassergekühlte Kaltglättwalze 62, die in Pfeilrichtung C höhenverstellbar ist, wird an die Rohrschale von unten herangefahren und in definiertem Abstand zur Längsachse des Kerns um die Rohrschale geführt. Während mehrerer Umdrehungen der Rohrschale wird die Oberfläche der Rohrschale so verformt, daß sie konzentrisch um den Kern 46 angeordnet ist, d. h. eine gleichmäßige Schichtdicke aufweist. Die niedrige Temperatur der gekühlten Kaltglättwalze dient dazu, ein Festkleben der Mineralfaserbahn auf der Kaltglättwalze 62 zu verhindern.

Während des Kaltglättens wird der Kern wie auch die Kaltglättwalze jeweils zwangsrotiert. Der Kern mit der darauf befindlichen Wicklung wird an der ersten Stirnseite von einem Drehaggregat gehalten und rotiert auf der anderen Stirnseite auf dem Gegenkonus einer Kernaufnahme.

Nach dem Kaltglätten wird die auf den Kern aufgewickelte Rohrschale durch die Fördervorrichtung 52 einer nachgeschalteten Heißglätteinrichtung zugeführt. Eine Heißglättwalze 64 ist hierzu in Pfeilrichtung D höhenverstellbar in der Heißglätteinrichtung angeordnet. Die zwangsrotierte Heißglättwalze 64 wird vorzugsweise mittels einer Heizeinrichtung 66 auf eine gewünschte Temperatur erhitzt, wobei sich die Heizeinrichtung 66 unter der höhenverstellbaren Heißglättwalze 64 befindet und beispielsweise gasbefeuert sein kann. Wenn die auf den Kern aufgewickelte Rohrschale zur Heißglätteinrichtung gefördert worden ist, wird die Rohrschale aus den Pendelaufnahmen 50 angehoben und, wie dies oben für die Kaltglätteinrichtung bereits beschrieben wurde, der Kern mit der darauf befindlichen Rohrschale an der ersten Stirnseite von einem Drehaggregat gehalten und rotiert auf der anderen Stirnseite auf dem Gegenkonus einer Kernaufnahme. Sodann wird die Heißglättwalze 64 durch eine geeignete Betätigungseinrichtung nach oben gefahren, so daß der äußere Umfang der Heißglättwalze 64 in Kontakt zum Umfang der Rohrschale tritt. Die Rotationsgeschwindigkeiten des Drehaggregats zur Drehung der Rohrschale wie auch der Heißglättwalze 64 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Heißglättwalze mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Rohrschale an dieser entlangläuft. Der Heißglättvorgang umfaßt vorzugsweise nur eine einzige Umdrehung der Rohrschale, im Rahmen derer die äußere Mantelfläche der Rohrschale durch die direkte Wärmeeinwirkung aushärtet. Somit führt das Heißglätten zu einer Gestaltstabilisierung der Rohrschale, wobei jedoch die zwischen der inneren und äußeren Mantelfläche im Rohrschalenwickel befindlichen Mineralwolleschichten noch nicht ausgehärtet sind.

Nach dem Verfahrens schritt des Heißglättens verläßt die auf den Kern aufgewickelte Rohrschale die Fördervorrichtung 52 und wird mittels einer Fördervorrichtung 68 einem Härteofen 70 zugeführt, dessen Aufbau später eingehender erläutert wird. Im Härteofen 70 befindet sich eine Fördereinrichtung 72, die vorzugsweise wie auch die Fördervorrichtung 52 mit V-förmigen Pendelaufnahmen 50 versehen ist, in welche die von der Fördervorrichtung 68 kommenden, auf den Kern aufgewickelten Rohrschalen eingeführt werden. Der Härteofen 70 wird vorzugsweise mit Heißluft betrieben, wobei die Lufttemperatur und Verweilzeit auf die verwendete Mineralwolle sowie den Durchmesser der Rohrschale abgestimmt sind.

Nach dem Durchlaufen des Härteofens 70 verläßt die auf den Kern aufgewickelte Rohrschale den Härteofen auf einem Austragsband 74, an dessen Ende der Kern aus der Rohrschale entnommen wird, wie später eingehender erläutert wird. Während die Kerne seitlich der Linie zu der Fördereinrichtung 48 zum Einsetzen der Kerne 46 zurücktransportiert werden, werden die entkernten Rohrschalen mittels einer weiteren Fördereinrichtung 72b durch den Härteofen 70 geführt und während des Transports auf einem nachgeschalteten Rohrschalen- Austragsband durch beidseits des Austragsbandes 76 angeordnete Bandsägevorrichtungen 78 an beiden Enden der Rohrschale stirnseitig auf das gewünschte Maß abgelängt.

Ebenfalls in Fig. 1 dargestellte, nachgeschaltete Bearbeitungsschritte umfassen das Aufdrücken eines erhitzten Markierungsstempels 80 auf die Rohrschalen, um die Firmen- oder Typenbezeichnung darauf zu vermerken, sowie eine Vorrichtung 82 zum teilweisen Durchsägen der Rohrschalen in Längsrichtung. Diese Vorrichtung zum Längsschlitzen der Rohrschalen kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden. Zum einen ist es möglich, ein Sägeband in Längsrichtung der Rohrschale anzuordnen, das sich von oben auf und in die lagefixierte Rohrschale absenkt. Vorzugsweise wird der Sägeschnitt entlang der Symmetrieachse der Rohrschale durchgeführt, so daß nach dem Sägeschnitt zwei zusammenhängende Teilbereiche der Rohrschale mit im wesentlichen gleicher Größe entstehen. Der Sägeschnitt wird zunächst durch den bei der lagefixierten Rohrschale obenliegenden Ringquerschnitt geführt und vorzugsweise anschließend noch mit einer geringeren Eindringtiefe in den untenliegenden Ringquerschnitt hineinbewegt. Hierdurch ist es möglich, bei der bestimmungsgemäßen Montage der Isolationsrohrschalen um eine Rohrleitung, die Rohrschalen aufzuspreizen.

Eine alternative Möglichkeit zum Erstellen der Längsschlitze liegt darin, daß die Rohrschalen in Längsrichtung über einen zentrierenden Dorn hinwegbewegt werden und gleichzeitig eine Kreissäge, die durch einen Schlitz im Dorn hindurchtritt, die Rohrschale teilweise durchtrennt. Auch hier wird der Trennschnitt vorteilhafterweise so durchgeführt, daß ein Kreisringquerschnitt der Rohrschale vollständig durchtrennt wird und der diametral angeordnete Kreisringquerschnitt von der Innenseite der Rohrschale her teilweise durchtrennt wird.

Abschließend wird das fertig hergestellte Produkt in einem geeigneten Aufbewahrungsbehälter aufgefangen und einer nachfolgenden Weiterbearbeitung, zum Beispiel im Rahmen einer Verpackung des Produktes, zugeführt.

Im folgenden soll der Aufbau des Härteofens 70 anhand der Fig. 2 bis 4 eingehender erläutert werden. Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Ansicht des Härteofens 70. Wie anhand der schematischen Ansicht in Fig. 1 bereits erläutert wurde, durchlaufen den Härteofen 70 zwei Fördereinrichtungen, eine Fördereinrichtung 72 für die auf den Kernen befindlichen Rohrschalen sowie eine Fördereinrichtung 72b für die entkernten Rohrschalen. Die Fördereinrichtung 72 kann beispielsweise aus zwei Kettenförderbändern bestehen, die jeweils stirnseitig der zu härtenden Rohrschalen angeordnet sind und geeignete Aufnahmeelemente 50 besitzen, in welche die Kerne jeweils eingelegt werden können. Selbstverständlich können im Härteofen 70 dieselben V-förmigen Pendelaufnahmen 50 zur Anwendung gelangen, wie dies bereits im Zusammenhang mit der Fördervorrichtung 52 im Bereich der Wickeleinrichtung beschrieben wurde. Die auf dem Kern 46 befindlichen Rohrschalen, von denen nur eine einzige in Fig. 2 gezeigt ist, durchlaufen den Härteofen in vier Durchgängen, bevor sie über das bereits in Fig. 1 schematisch dargestellte Austragsband 74 den Härteofen 70 verlassen. Die Anzahl an Durchgängen durch den Härteofen 70 richtet sich gemeinsam mit der Transportgeschwindigkeit der Fördereinrichtung 72 selbstverständlich nach der gewünschten Verweildauer der Rohrschalen im Härteofen. Aufgrund der guten Isoliercharakteristika der Rohrschalen ist eine relativ hohe Verweildauer erforderlich, bis die gesamte Rohrschale auf eine ausreichende Temperatur gebracht worden ist, bei der das der Mineralwolle zugegebene Bindemittel aushärtet.

Nach dem später eingehender beschriebenen Entkernen der Rohrschalen werden diese der Fördereinrichtung 72b zugeführt und wieder durch den Härteofen 70 gefördert. Während in Fig. 2 die Fördereinrichtung 72b als ein Förderband dargestellt ist, sind selbstverständlich auch andere Alternativen wie zum Beispiel Rollenförderer denkbar.

Im Rahmen des oben beschriebenen zweistufigen Aushärtungsprozesses der Rohrschale mit und ohne Kern kann die Fördergeschwindigkeit der beiden Fördereinrichtungen für die mit Kern versehenen Rohrschalen sowie die entkernten Rohrschalen individuell eingestellt werden. Hierdurch ist es zum einen möglich, durch die Wahl der Verweilzeiten der Rohrschalen im Härteofen gezielte Temperaturbehandlungen der Rohrschalen vorzunehmen, andererseits ist es auch möglich, im Falle einer unbeabsichtigten, zu langen Verweildauer der Schalen im oberen Teil des Härteofens, die betreffende Charge an entkernten Rohrschalen im unteren, zweiten Durchlauf durch den Härteofen mit einer erhöhten Transportgeschwindigkeit zu fördern und somit eine gleichbleibende Produktqualität herzustellen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sehen die Pendelaufnahmen 50 jeweils eine festgelegte Position der durch den Härteofen 70 geförderten Rohrschalen vor, d. h. die nach dem Antransport durch die Fördervorrichtung 68 in die Aufnahmen 50 eingelegten Rohrschalen sind während des gesamten Härtevorganges im Ofen 70 jeweils so angeordnet, daß die zufällig nach oben zu liegen kommende Seite der Rohrschale während des gesamten Aufenthalts im Härteofen 70 in dieser Position verbleibt. Da der Härteofen 70 mit erwärmter Umluft betrieben wird, birgt dies die Gefahr, daß je nach Wahl der Zirkulationsrichtung der warmen Luft im Härteofen sich an der dem Luftstrom zugewandten Seite der Rohrschalen ein besserer Wärmeaustausch einstellt als an der gegenüberliegenden, dem Luftstrom abgewandten Seite. Ein anderes Problem liegt darin, daß die bei der Herstellung von Rohrschalen verwendeten Isoliermaterialien ein sehr geringes Gewicht aufweisen, so daß die auf der Fördereinrichtung 72b liegenden Rohrschalen ein sehr viel geringeres Gewicht besitzen als die in der Fördereinrichtung 72 angeordneten Rohrschalen, die sich auf jeweils einem Metallkern 46 befinden. Daher können bei einer zu starken Anströmung mit Luft die Rohrschalen auf der Fördereinrichtung 72b verfrachtet werden.

Um die oben diskutierten Schwierigkeiten zu überwinden, ist der Härteofen bezüglich seiner Längserstreckung in zwei unterschiedliche Bearbeitungszonen 70a und 70b unterteilt, die in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. In den jeweiligen Zonen 70a und 70b befindet sich ein Heißluftgebläse 84, das durch einen geeigneten Antrieb in Rotation versetzt wird. Das Gebläse 84 befindet sich in einem Luftverteilerabschnitt 86, der von dem Hauptraum des Härteofens, in dem sich die Umlenkrollen 88 der Fördereinrichtung 72 sowie Umlenkrollen 90 der Fördereinrichtung 72b befinden, abgetrennt ist. Die Abtrennung geschieht in den beiden Zonen 70a und 70b des Härteofens 70 durch eine Zwischenwand 92, die im Bereich zwischen der Fördereinrichtung 72 sowie Fördereinrichtung 72b mittels einer regelbaren Luftdurchtrittsöffnung 94 durchbrochen ist. Die Luftdurchtrittsöffnung 94 besitzt zum Beispiel die Ausgestaltung einer Jalousie, deren Lamellen je nach Winkeleinstellung den freien Querschnitt der Luftdurchtrittsöffnung einstellbar gestalten.

Der wesentliche Unterschied zwischen den Abschnitten 70a und 70b des Härteofens 70 liegt in der Zirkulationsrichtung der Warmluft. Wie aus der Darstellung der schematischen Pfeile in Fig. 3 ersichtlich ist, strömt die Heißluft im Bereich 70a zunächst im Luftverteilerabschnitt 86 nach unten (Pfeilrichtung F), bis ein Teilluftstrom (Pfeil F₁) durch die regelbare Luftdurchtrittsöffnung hindurchtritt und direkt in den Bereich der Fördereinrichtung 72 gelenkt wird. Ein weiterer Teilluftstrom (Pfeil F₂) wird in den Bereich der Fördereinrichtung 72b gelenkt und tritt von unten durch diese hindurch. Auf der Oberseite des Bereichs 70A des Härteofens werden die beiden Teilluftströme F₁ und F₂ wieder als gemeinsamer Luftstrom (F) abgezogen und rezirkuliert. Die Erwärmung des Luftstromes im Bereich des Luftverteilerabschnittes 86 (nicht dargestellt) kann auf eine beliebige, dem Fachmann bekannte Weise, beispielsweise durch das Vorsehen von Gasflammen oder elektrischen Heizdrähten im Strömungsverlauf der Luft, geschehen.

Im Abschnitt 70b des Härteofens 70 ist die Strömungsführung entgegengesetzt zu der in Fig. 3 dargestellten. Hier strömt der Luftstrom G von unten nach oben durch den Luftverteilerabschnitt und gelangt gemeinsam zunächst auf die Fördereinrichtung 72. Nach dem Überströmen der Fördereinrichtung 72 wird ein Teilluftstrom G₁ durch die regelbare Luftdurchtrittsöffnung 94 abgezogen, während der verbleibende Teilluftstrom G₂ über die Fördereinrichtung 72b geführt wird. Die Umkehr der Strömungsrichtung des Wärmeluftstromes besitzt den Vorteil, daß sämtliche Seiten der Rohrschalen gleichmäßig mit Wärme versorgt werden und sich somit eine gleichmäßige Produktqualität der hergestellten Rohrschalen erzielen läßt.

Fig. 5 zeigt schematisch eine schematische Draufsicht auf die Kernführung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Zum leichteren Verständnis wurden einige wesentliche, von oben sichtbare Elemente, wie beispielsweise die Fördervorrichtung 68, nicht dargestellt, um den Blick auf die an der Kernrückführung beteiligten Vorrichtungselemente zu gestatten. Wie anhand der vorhergehenden Figuren bereits dargelegt wurde, verlassen die Rohrschalen gemeinsam mit den darin befindlichen Kernen den Härteofen 70 über das Austragsband 74. Eine Rohrschale R mit darin befindlichem Kern 46 ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. Die Rohrschale wird in Pfeilrichtung H gefördert und gelangt in den Bereich eines pneumatisch betätigbaren Druckstößels 96, der einen axialen Druck auf den in der Rohrschale befindlichen Kern 46 ausübt, um die Verbindung zwischen dem Kern und den am Kern anliegenden Lagen der Rohrschale zu lösen. Hierbei wird die Rohrschale während der Betätigung des Druckstößels 96 durch einen geeigneten Niederhalter lagefixiert. Anschließend gelangt die Rohrschale R mit dem Kern in den Bereich einer Kernzieheinrichtung 98, die mit einem Eingreifkopf 100 versehen ist, der sich um den Kern 46 im Bereich des ersten stirnseitigen Endes legt und in einer Vertiefung, die anhand der Fig. 6 dargestellt wird, diesen festgreift. Die Rohrschale wird wieder in einer geeigneten Weise festgehalten, die Kernzieheinrichtung 98 daraufhin betätigt und der Kern in Längsrichtung der Rohrschale aus dieser herausgezogen und in dem Bereich eines Rollentisches 102 gebracht, dessen angetriebene Rollen den Kern 46 gegen einen Anschlag 104 bewegen, so daß er eine definierte Position einnimmt, damit der Kern mit Hilfe einer nachgeschalteten Fördereinrichtung 106 in dem Bereich der in Fig. 1 bereits schematisch dargestellten Fördereinrichtung 48 gebracht werden kann.

Alternativ können die Kerne vor dem Transport durch die Fördereinrichtung 106 in einem Kernmagazin zwischengelagert werden. Ein Kernmagazin besitzt den Vorteil, daß sich im Bereich des kontinuierlichen Umlaufes der Kerne ein Puffer bildet, wodurch sich zum einen im Falle eines Produktionswechsels der Austausch der Kerne schneller und problemloser durchführen läßt und darüber hinaus auch im Falle einer Betriebsstörung eine längere Zeitspanne überbrückt werden kann, bis die Wickelvorrichtung angehalten werden muß, da der Vorrat an Kernen erschöpft ist.

Die vom einstückigen Kern befreite Rohrschale fällt auf die darunterliegende Fördereinrichtung 72b und wird, wie anhand der vorhergehenden Figuren beschrieben wurde, entgegen der Pfeilrichtung H zurück in den Härteofen 70 und durch diesen hindurch gefördert.

Die Fördereinrichtung 48 besitzt vorzugsweise Greifeinrichtungen 108, zwischen denen die Kerne 46 festgehalten und in den Bereich der schematisch in Fig. 1 dargestellten Fördervorrichtung 52 bewegt werden. Wie bereits erläutert wurde, sind an der im getakteten Betrieb bewegten Fördervorrichtung 52 V-förmige Pendelaufnahmen 50 vorgesehen, die in Fig. 5 schematisch in Draufsicht dargestellt sind. Die Fördereinrichtung 48 senkt in Abstimmung mit der Bewegung der Fördervorrichtung den Kern in eine darunter ruhende Pendelaufnahme 50 ab (Pfeil A in Fig. 1), woraufhin der Kern wieder den einzelnen Betriebsstationen im Bereich der Wickeleinrichtung 44 zugeführt werden kann.

In Fig. 6 ist ein Kern 46 sowie schematisch ein Drehaggregat 110 sowie ein Anschluß zu einer Vakuumeinrichtung 112 dargestellt. Der Kern 46 ist in einer Seitenansicht mit teilweisen Aufbrüchen an den stirnseitigen Enden dargestellt. Der Kern besitzt im allgemeinen eine Hohlzylinderform und ist an der ersten Stirnseite 114 luftdicht geschlossen. Zusätzlich befindet sich nahe der ersten Stirnseite 114 eine umlaufende Einrastnut 116, in die der Eingreifkopf 100 der Kernziehmaschine 98 einrücken kann, wodurch eine axiale Zugkraft auf den Kern 46 beim Ziehen des Kerns aus der Rohrschale ausgeübt werden kann.

Der Kern 46 besitzt im Bereich der ersten Stirnseite eine Einformung 118, die der formschlüssigen Aufnahme einer entsprechend geformten Ausformung 120 am Drehaggregat dient. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Einformung 118 aus einem Innen-Sechskantbereich sowie einer sich daran in axialer Richtung des Kerns anschließenden kegelförmigen Vertiefung 122, die mit einer Kegelspitze 124 am Drehaggregat 110 beim in Kontakt Bringen des Drehaggregats 110 in Pfeilrichtung K mit dem Kern 46 zum Einsatz gelangt. Durch den Zentrierkegel 124 wird ein axialer Versatz zwischen dem Drehaggregat 110 und dem Kern 46 beim in Kontakt Bringen ausgeglichen. Tritt nun das Drehaggregat 110 in Pfeilrichtung K in die Einformung 118 im Kern 46 ein, so kann durch eine gezielte Rotation des Drehaggregates, der mit diesem in formschlüssigen Kontakt befindliche Kern 46 ebenfalls rotiert werden.

Die zweite Stirnseite 126 des Kerns 46 bildet eine Öffnung, die in Verbindung mit dem Hohlraum im Kern 46 steht. Im Bereich der zweiten Stirnseite 126 ist eine konusförmige Aufnahme 128 gebildet, die entsprechend gestaltet ist, daß eine im wesentlichen luftdichte Verbindung mit einem Anschluß 112 zu einer Vakuumeinrichtung hergestellt werden kann. Die Vakuumeinrichtung befindet sich hierbei in Verbindung mit der schematisch dargestellten Leitung 130 und kann entweder aus einer Vakuumpumpe oder aber auch einem Vakuumausgleichsgefäß bestehen, in dem durch geeignete Maßnahmen ein konstanter Unterdruck aufrechterhalten wird. Im Bereich der Mantelfläche des Kerns ist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 132 angeordnet, durch welche nach dem in Kontakt Bringen des Anschlusses zu einer Vakuumeinrichtung 112 mit dem Kern 46 die Luft von außen in den inneren Hohlraum des Kerns 46 einströmt, um durch die Leitung 130 in Richtung der Vakuumeinrichtung abgeführt zu werden.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Kern einstückig ausgebildet ist, so daß sich bei der Herstellung von Rohrschalen eine möglichst gleichmäßige Innenmantelfläche ausbilden kann, die bei der Verwendung geteilter Kerne, die im Inneren der Rohrschale eine Stoßfläche aufweisen, nicht gewährleistet werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen lassen sich Rohrschalen einer sehr hohen Qualität herstellen, d. h. Rohrschalen, die sowohl über die axiale Länge als auch über ihren radialen Umfang jeweils sehr gleichmäßig geformt sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle umfassend:

- eine Wickelstation (44), in der um einen zylinderförmigen Kern (46) eine mit thermisch härtendem Bindemittel versehene Mineralwollebahn zu einer Rohrschale aufwickelbar ist; und
- eine Wärmebehandlungseinrichtung (64, 66) für die aufgewickelte Rohrschale;
dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (46) für jede herzustellende Rohrschale einstückig ausgeführt ist.

2. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (46) in einer getakteten Fördereinrichtung (48) zwischen einzelnen Bearbeitungsstationen bewegbar geführt ist.

3. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Kern (46) als Hohlzylinder mit einem stirnseitig geschlossenen Ende (114) ausgebildet ist; und
- auf der Mantelfläche des als Hohlzylinder ausgeführten Kerns eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen (132) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (46) in der Wickelstation (44) mit einer Vakuumeinrichtung verbindbar (112) ist.

5. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend:

- eine Wärmebehandlungsvorrichtung (54) für die Kerne (46); wobei
- die Kerne (46) auf eine gewünschte Außentemperatur erhitzbar sind; und
- die Kerne (46) in der Wärmebehandlungsvorrichtung (54) um ihre Längsachse rotierbar gehalten werden.

6. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Kern (46) befindliche Rohrschale in eine Kaltglättstation bewegbar ist, in welcher der Kern (46) gemeinsam mit der Rohrschale zwangsrotiert wird; und sich eine gekühlte Kaltglättwalze (62) in definiertem Abstand zum Kern (46) sowie in formgebenden Kontakt mit der Rohrschale befindet.

7. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Kern (46) befindliche Rohrschale in eine Heißglättstation (64, 66) bewegbar ist, in der sich eine beheizbare Heißglättwalze (64) in wärmeübertragendem Kontakt zur Außenschale der Rohrschale befindet.

8. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Wickelstation (44) eine gekühlte Walze (60) befindet, die in vorgegebenen Abstufungen höhenverstellbar ist.

9. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend:

- einen Härteofen (70) mit einer ersten Fördereinrichtung (72) für Rohrschalen mit Kern und einer zweiten Fördereinrichtung (72b) für Rohrschalen ohne Kern.

10. Vorrichtung zum Herstellen von Rohrschalen aus Mineralwolle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportgeschwindigkeiten der ersten Fördereinrichtung (72) und zweiten Fördereinrichtung (72b) individuell einstellbar sind.

11. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen aus einer Bahn aus Mineralwolle umfassend die Schritte:

- Erwärmen eines Kerns;
- Aufwickeln der Bahn aus Mineralwolle auf den erwärmten, rotierenden Kern zu einer Rohrschale aus Mineralwolle um den Kern;
- Kaltglätten der auf dem Kern befindlichen Rohrschale nach dem Aufwickeln;
- Gestaltstabilisierendes Erhitzen der Rohrschale; und
- Herausziehen des Kerns aus der Rohrschale.

12. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen nach Anspruch 11, weiterhin umfassend:

- zumindest zeitweiliges Anlegen eines Unterdruckes an den mit Durchgangsöffnungen in der Rohrmantelfläche versehenen Kern während des Aufwickelns der Bahn aus Mineralwolle.

13. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen nach einem der Ansprüche 11 und 12, weiterhin umfassend:

- Fördern des Kernes in einer getakteten Fördereinrichtung zwischen einzelnen Bearbeitungsstationen.

14. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen nach Anspruch 13, weiterhin umfassend:

- Heißglätten der auf dem Kern befindlichen Rohrschale nach dem Kaltglätten.

15. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß während des Erwärmens des Kerns dieser um seine Längsachse rotiert wird.

16. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß

- während des Aufwickelns die Bahn aus Mineralwolle von einer gekühlten Walze in Richtung des Kerns zugeführt wird; und
- sich mit wachsendem Durchmesser der Rohrschale während des Aufwickelns die gekühlte Walze schrittweise absenkt.

17. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen nach einem der Ansprüche 11 bis 16, weiter umfassend:

- Härten der Rohrschale in einem Härteofen unter Verwendung von erhitzter Umluft.

18. Verfahren zum Herstellen von Rohrschalen nach einem der Ansprüche 11 bis 17, weiter umfassend:

- Portionieren der gewünschten Länge der Bahn aus Mineralwolle für das nachfolgende, absatzweise Aufwickeln der Bahn in einer Abrißstation.