DE1267827B

DE1267827B - Wickelverfahren zum Erzeugen von Innen- oder Aussengewinden an den Enden eines durchschraubenfoermiges Aufwickeln von harzgetraenkten Fasern erzeugten Hohlkoerpers

Info

Publication number: DE1267827B
Application number: DE19601267827
Authority: DE
Inventors: Christoph Mathey
Original assignee: KUNSTSTOFFTECHNISCHE STUDIENGE
Current assignee: KUNSTSTOFFTECHNISCHE STUDIENGE
Priority date: 1960-10-29
Filing date: 1960-10-29
Publication date: 1968-05-09

Description

Wickelverfahren zum Erzeugen von Innen- oder Außengewinden an den Enden eines durch schraubenförmiges Aufwickeln von harzgetränkten Fasern erzeugten Hohlkörpers Die Erfindung betrifft ein Wickelverfahren zum Erzeugen von Innen- oder Außengewinden an den Enden eines durch schraubenförmiges Aufwickeln von harzgetränkten, organischen oder anorganischen Faser- oder Litzensträngen erzeugten Hohlkörpers.
Es ist bekannt, Rohre oder zylindrische Behälter aus faserverstärkten Kunststoffen durch Kleben oder Schweißen direkt an den Stoßstellen oder aber auch mittels Klebemuffen miteinander zu verbinden. Diese Art der Verbindung ist ohne Zerstörung der an ihr beteiligten Teile oder Werkstoffe nicht mehr lösbar.
Als einfachste lösbare Verbindung ist die mittels Gewinde oder Schraubenmuffen zu betrachten. Sie wird auch bei Teilen aus plastischen oder nicht plastischen Kunststoffen angewendet. Hier wird das Gewinde durch Pressen, Gießen usw. hergestellt oder in die zu verbindenden Teile mechanisch durch spanabhebende Bearbeitung eingeschnitten.
Andere lösbare Verbindungen setzen Kuppeleinrichtungen voraus, die umständlich und teuer sind.
Auf oder in Teilen aus faser-, draht- oder gewebeverstärkten Kunststoffen ist es jedoch nicht möglich, ein Gewinde mit herkömmlichen Mitteln herzustellen, das die auftretenden Kräfte, welche die Verstärkungen übertragen sollen, hundertprozentig weiterleiten kann.
Es sind zwar Ausführungen für die Herstellung von Gewindeenden an glasfaserverstärkten Kunststoffrohren bekanntgeworden, wobei das Gewinde aus parallel zur Rohrlängsachse und in Umfangsrichtung verlaufenden Fasern gebildet wird. Die Längsfasern werden durch die in Umfangsrichtung verlaufenden in das freie Gewindeprofil eines am Rohrdornende angebrachten Gewindeformstückes eingezogen. Bei diesem Verfahren werden die Längsfasern in einzelnen Gewindegängen zweimal abgeknickt. Durch dieses Abknicken wird die Festigkeit des Gewindeteils stark herabgesetzt. Diese in einer Abwandlung auch bekannte Methode durch Einziehen von Längsfäden vermittels Querfäden in Nuten auf abschließenden Deckeln und Böden bei Rohren bzw. Behältern ergibt zwar eine ausreichende Festigkeit der Gesamtverbindung, es handelt sich hierbei aber nicht um eine lösbare Verbindung der einzelnen Teile.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von Gewinden, die die gleichen Zug- und Druckkräfte aufnehmen können wie der Hohlkörper, an dessen Enden sie angebracht sind. Dies wird durch ein Wickelverfahren erreicht, bei dem der Gewindeansatz vom glatten Teil des Hohlkörpers ausgehend gewickelt wird, indem jeder der mit großer Steigung am Ende der Wicklung ankommenden Faser- oder Litzenstränge in die Gewindesteigung einer entsprechenden Gewindeform eingelenkt wird und nach Umlaufen eines Umschlingungsbogens von 120 bis 1800 mit der großen Steigung wieder zurückgeführt wird.
Durch das Ubereinander-, Hintereinander- und Nebeneinanderliegen der Endschlaufen nach dem Wickelschema gemäß der Erfindung werden die Gewindegänge des Formdornes bzw. der geteilt ausgeführten Formmutter über die ganze Länge des Gewindes mit Verstärkungsfasern ausgefüllt. Nach dem Aushärten des Kunstharzes nehmen diese so gebildeten Gewindegänge den Kraftfluß hundertprozentig auf und leiten ihn in den Hohlkörper weiter, dessen Verstärkungseinlagen keine Unterbrechung durch die Gewindeherstellung erfahren haben.
Damit die Ableitung der im Gewinde auftretenden Kräfte und ihre Aufteilung auf die Stränge eindeutig erfolgt, wird jede Endschlaufe nur einen Teil des Umfanges umschließen, der je nach Gewindeart und -größe einen Winkel von 120 bis 1800 umfaßt.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die Lage der Endschlaufen im Gewindegang nach dem Schnitt I-I der F i g. 2 in Pfeilrichtung gesehen, F i g. 2 die Draufsicht auf die eingelegten Schlaufen, Fig.3 einen vergrößerten Schnitt durch das Gewinde, Fig. 4 einen Teil des Wickelschemas in der Abwicklung, F i g. 5 ein fertig gewickeltes Innengewinde auf dem Formdorn, F i g. 6 ein fertig gewickeltes Innengewinde nach dem Herausschrauben des Formdorns, F i g. 7 das Formen eines Außengewindes, F i g. 8 ein Gewinde mit Trapezquerschnitt, F i g. 9 ein Gewinde mit Kordelquerschnitt.
Die F i g. 1 und 2 zeigen den Aufbau des Gewindes schematisch. Beispielsweise ist ein Strang 7 nach dem Wickelschema der Fig.4 einzeln herausgezeichnet.
Dabei ist die Lage dieses Stranges 7 einmal in der Draufsicht in F i g. 2 und in der Stirnansicht in Fig. 1 mit seiner Teilumschlingung des Gewindedornes 13 zu erkennen. Die übrigen Stränge 9 sind der Deutlichkeit halber nur angedeutet. Bei fortlaufender Wiederholung des Vorganges nach dem Wickelschema F i g. 4 wird durch Neben-, Vor- und Übereinanderliegen der Endschlaufen der Stränge der ganze Gewindedorn 13 bis zum Kopf 12 des Wickeldorns nach Fig. 5 überdeckt, wobei die Endschlaufen der Stränge sich, wie schematisch in Fig. 3 gezeigt, in die Gewinderillen einlegen.
Ist der Gewindeteill3 des FormdorneslO mit Fasersträngen überdeckt und das Harz ausgehärtet, kann die Hülse 11 gezogen und der Gewindedorn 13 mittels seines Kopfes 12 herausgeschraubt werden, so daß ein Rohrstück mit Innengewinde erhalten wird, wie F i g. 6 zeigt. Selbstverständlich können auch Rohre mit Gewindemuffen hergestellt werden, wie sie F i g. 8 beispielsweise als Trapezgewinde und F i g. 9 als Kordelgewinde zeigen.
Außengewinde werden nach dem gleichen Prinzip gefertigt, wie in F i g. 7 schematisch für ein Kordel- gewinde dargestellt ist. Nur werden hierbei die Endschlaufen der Faserstränge nach dem Wickelschema ähnlich dem nach F i g. 4 auf eine Grundwicklung g auf dem glatten Dorn 20 mit Bund 21 aufgebracht.
Hierauf wird die geteilte Formmutter 22 mit Hilfe der Zentrierstifte 23 aufgestülpt und mit der kegeligen Hülse 24 zusammengepreßt, so daß die Endschlaufen 25, wie beschrieben, in die zugeordneten Gewindegänge der Formmutter 22 eingedrückt werden. Diese Vorrichtung ist zwecks leichteren Verständnisses nur schematisch dargestellt.

Claims

Patentanspruch: Wickelverfahren zum Erzeugen von Innen-oder Außengewinden an den Enden eines durch schraubenförmiges Aufwickeln von harzgetränkten, organischen oder anorganischen Faser- oder Litzensträngen erzeugten Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeansatz vom glatten Teil des Hohlkörpers ausgehend gewickelt wird, indem jeder der mit großer Steigung am Ende der Wicklung ankommenden Faser-oder Litzenstränge in die Gewindesteigung einer entsprechenden Gewindeform eingelenkt wird und nach Umlaufen eines Umschlingungsbogens von 120 bis 1800 mit der großen Steigung wieder zurückgeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 809 296; USA.-Patentschriften Nr. 2 943 967, 2 718 583.