DE2116276A1

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Info

Publication number: DE2116276A1
Application number: DE19712116276
Authority: DE
Priority date: 1970-04-03
Filing date: 1971-04-02
Publication date: 1971-10-21
Also published as: GB1347244A

Description

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M 598

Hassen Scott Thrissell Engineerijiß Limited, Bristol,

Großbritannien

Vorgeformter Hohlkörper und Verfahren su seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht; sich auf einen vorgeformten Hohlkörper sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben. Insbescmde« re bezieht sich die Erfindung auf einen vorgeformten Hohlkörper mit mehrschichtigen Wänden, womit Körper gemeint sind, bei welchen der sehichtenförmige Aufbau der Wand gleichzeitig mit der Bildung des Hohlkörpers selbst stattgefunden hat., im Gegensatz zu Körpern aus blattförmigen Stoffen, bei denen die Wand zuerst in einzelnen Schichten aufgebaut und dann in die Hohlform gebogen wird.

Der erfindungsgemäße Hohlkörper ist gekennzeichnet durch eine mehrschichtige Wand aiit Innen- und Außenschichten und mindestens einer Zwischenschicht_s die aus einem einzigen Blatt geformt ist, welches gewellt ist, wodurch einerseits als Abstandshalter wirkende Quervorsprünge und andererseits Hohlräume zwischen der Innen- und der Außenschicht gebildet sind, wobei die Wellenberge und -tälsr der Zwischenschicht an der Innen- und an der Außenschicht befestigt sind, um dem Hohlkörper Steifigkeit zu verleihen.

Vorzugsweise erstreckt eich mindestens eine der Schichten (und vorzugsweise alle Schichten) um die Wand des Bohlkörpers herum in Form eines oder mehrerer schraubenförmig gewickelter Bänder.

Vorzugsweise erstrecken sich mindestens zwei Schichten als

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schraubenförmig gewickelte Bände? um öle ¥&nd öes wobei die Stöße zwischen den Kanton benachbarter Windungen jed«8 Bandes gegenüber den Stößen swisehen benachbarten. Windungen des die benachbarte Schicht bildenden Bandes versetzt sind. Die Zwischenschicht kann ebenfalls als um die \$&nü des Hohlkörpers herum schraubenförmig gswiekelcss BaM ausgebildet sein_s wobei ihre Wellungen im wesentlichen parallel sur Schraubenachse verlaufen.

Die einseinen Schichten können aus Papier bestehen.

Nach dem erfindungsgemg£sn Yerf&hrsn sur Herstellung eines ) Hohlkörpers mit mehrschichtiger Wand wird die AuÄensehicht mit den Wellenbergen der Zwischenschicht verbunden, während beide Schichten schraubenförmig um einen Dorn gewickelt werden, der der gewünschten Fora des Hohlkörpers entspricht. Die Schichten können den Dorn in Form von kontinuierlichen Bahnen zugeführt werden, wobei die Bahn, welche die g^iachenschicht bilden soll, vorher zwischen zwei geriffelten Waisen hindurehgeführt wird. Die Bahn, welche die innere Schicht bilden soll_s kann mit Klebstoff vereehsn und dann sit den Wellentälern der Zwischenschicht in Berührung gebracht werden, wenn dia für öie Zwischenschicht bestimmte Bahn um eine der geriffeltsn Waisen herumläuft.

Das erfindungsgesaäSe Verfahren gestattet es, eins Vielzahl von " Hohlkörpern mit einer mehrschichtigen, mit Hohlräumen versehenen Wand wirtschaftlich herzustellen, welche bisher entweder überhaupt nicht oder nur mit hohen Kosten herstellbar waren. Beispiele hierfür sind Rohre mit verschiedenen Querschnittsforaen, wie kreisförmigen* elliptischem, rechtwinkligem, dreieckigem, polygonalem, ovalem Querschnitt oder einem Querschnitt in Form eines Tragflügelprofils. Körper, deren Querschnitt sich über ihre Länge verändert, wie beispielsweise Flaschonbeh&lter oder Fässer, können durch Verwendung entsprechend geformter Dorne hergestellt werden*

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Mehrschichtiges Blattmaterial ist allgemein bekannt, beispielsweise Wellpappe» bei der innere und äußere Schichten durch eine gewellte Zwischenschicht voneinander getrennt sind, sbdaß zwischen der inneren und der äußeren Schiebt Hohlräume bestehen. Diese Werkstoffe sind Jedoch sehr steif und nicht geeignet, zu Hohlkörpern geformt oder gebogen zu werden.

Verschiedene Möglichkeiten zur Durchführung der Erfindung werden im folgenden beispielshalber unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. la zeigt einen Querschnitt durch ein zylindrische Rohr gemäß der Erfindung,

Pig. Ib und Ic zeigen Variationen hinsichtlich der Form des

gewellten Blattes, welches die- Zwischenschicht bildet,

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Rohr, dessen Wand zwei gewellte Blätter aufweist,

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Schnitt durch eine Wand, wobei einige der Hohlräume mit Schaumstoff oder einem anderen Verfestigungsstoff gefüllt sind,

Fig. 4 zeigt das Verfahren zum Aufwickeln des die Schichten bildenden Materials auf einen Dorn,

Fig. 5a, b und c zeigen, wie die Wellungen der Zwischenschicht relativ zu der Richtung, in welcher die Bahn auf den Dorn aufgewickelt wird, angeordnet sein können,

Fig. 6 ist eine scheaatische Darstellung der Maschine zum Zusammenfügen der einseinen Schichten und zum Aufwickeln derselben auf einen Dorn,

Fig. 7a, b und c zeigen Längsschnitte des Rohres mit drei möglichen Variationen,

Fig. 8 zeigt einige der möglichen Querschnittsforaen für das Rohr,

Fig. 9a, b und c zeigen perspektivische Darstellungen von drei Beispielen von Körpern, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können,

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Pig. 10a und b zeigen die Herstellung eines SehSlters» Pig. 11 geigt einen Schnitt durch stapelbare Behälter, Pig, 12 zeigt di© Verwendung von Hohreri ssit quadratischem

Querschnitt als Zwischenwände in Schachteln_a Fig. 13 seigt ©ine perspektivische Darstellung einer bestisaiaten HUlSe₁₁ und

Fig. 14 seigt eine perspektivische Darstellung einev Schachtel rait Klappen.

Fig. la zeigt ein zylindrisches Rohr T* das aus einer Innenschicht 1O₃ einer Außenschicht 11 und einer Zwischenschicht 12 besteht, die in diesem Beispiel aus einem gewollten Papier hergestellt ist. Di© Teilungen kdnnen Sie Por-ia einer Siauslinie haben, wie in Fig. la oder eckig sein,, wie in Fig. Ib und c geaeigt,

Bei der Ausführung gesiäß Fig. 2 besteht die Zwischenschicht aus zwei gewellten Blättern ©der Bahnen 13 und l^,_?clie durch eine Zwischenwand ig getrennt sind.

Die Zwischenräume 16 zwischen dem Wellpapier und einer der benachbarten Schichten kann mit einem Schaumstoff _s beispielsweise Polyurethanschaum, oder eines* anderen versteifenden Mittel gefüllt sein, wie in Fig. 3 gessigt ist.

Fig. U aeigfcs wie eine Bahn Yi öss Materials sehr-aubenförs&g auf einen umlaufenden Dorn 18 aufgewickelt werden kann_s um die Außenschielit des Rohres T au bilden. I€it fortschreitendem Wickeln wächst das Rohr in Richtung etes Pfeiles 19.

Fig. 6 zeigt den Zusammenbau einer mehrschichtigen Wand 20 und ihr Aufwickeln auf den Dorn 3.3, um das Rohr T zu bilden. Pie Wand 20 ist aus drei Bahnen 22,23 und 17 aus Papier aufgebaut. Die Bahn 23» welche die gewellte Zwischenschicht 12 bilden soll, wird zwischen swei geriffelten Walzen 25 und 26 hindurchgefühlt

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und dann in Berührung mit der Bahn 22 gebracht₉ welch« die Innenachieht des Rohres bilden soll. Die Bahn. 22 wird Ober ©ine Rolle 27 ««geführt und äureh eine Äuftragungsvorriehtung 28 mit Klebstoff bestrichen, sodaS die Bahn 22 an den Wellenbergen der Wollungen der Bahn 23 anklebt. Die nun aua den Bahnen 22 und 23 bestehende Bahn wird dann dem Born 18 zugeführt und schraubenförmig darauf gewickelt. Die Bahn 17» welche die Äus-8enschieht Ii bilden soll, wird Über eine Holle 29 geführt und durch eine Auftragevorrichtung 30 mit Klebstoff bestrichen, bevor sie dea Dorn XS »«geführt und schraubenförmig auf die gewellte Bahn 23 aufgewickelt wird, sodaß sie an diesem kleben bleibt und die mehrschichtige Fand 20 vervollständigt, die dann· in ihrer rohrförmigen (testalt starr wird. Eine der Auftragovorrichtungen 28 oder 30 könnte ö&su verwandet werden, ein schaumbildendes Material,, Trorsugoweise ©in thixotropes Material, zuzuführen» welches die Hohlräume auf der einen oder der anderen Seite der Zwischenschicht 12 füllen würde, wie in Fig. 3 gezeigt. Durch Verwendung einer weiteren, nichtgezeigten Auftragevorrichtung könnte ein Sfweikomponentsn-Sehaurastoff verwendet werden, wobei die eine Komponente, sit der genannten weiteren Auftragevorrichtung auf eine Seite der Bahn 23 und die andere Komponente auf die entsprechend^ Bahn 17 oder 22 aufgetragen werden könnte.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 6 sind die Wellungen der Bahn 23 quer zur ^ängserstreekung der BaJm₉ wie in Pig. 5a gezeigt. Sie können jedoch auch in einem Winks! dazu liegen, wie in Fig. 5b dargestellt, indem Ewei Rollen mit schraubenförmigen Riffelungen verwendet werden. Die Wellungsn können tJaisei ao hergestellt werden, daß sie parallel zur Achse des fertigen Rohres T liegen. Alternativ können sie auch so hergestellt werden, daß sie parallel zur Längserstrectamg der Bahn verlaufen, wie in Fig.5c gezeigt.

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Die Bahnen 22,23 und 1? werden dem Dorn 18 versetzt oder über-* läppend zugeführt, um Unstetigkeiten des Rohres T zu vermeiden. Dl· Fig. ?a»7b und 7c zeigen Längsschnitte durch eine Wand des Rohres and demonstrieren, trie dies erreicht werden kann. In Fig. 7a sind die Bahnen 23 und 17 derart zueinander versetzt, daA die auf Schraubenlinien liegenden Stöße in den Schichten und 11 einen axialen Abstand voneinander haben und die Breite der Bahn 23 nur halb so groß ist, wie diejenige der Bahnen and 17« In Fig. 7b haben alle drei Bahnen 22,23 und 17 die gleiche Breite, Jedoch ist die Bahn 23 in Bezug auf die Bahnen 22 und 17 versetzt. Xn Fig. 7c überlappen sich benachbarte «Indungen der Bahnen 22 und 17 im Gegensatz zu den beiden ™ vorhergehenden Ausführungen, bei denen die Bahnen stumpf aneinander anstoßen.

Durch Verwendung der Kabyl-Wicklungscechnik ist es inaglich, ein mehrschichtiges Hohr gemäß Fig. 3 aufzubauen, in welchem die Schichten schraubenförmig über Kreuz gewickelt sind.

Fig. 8 zeigt eine Auswahl von möglichen Querschnittsformen, die durch Verwendung von Dornen entsprechender Fora hergestellt werden können. Fig. 9a zeigt einen Hohlkörper mit Tragflügelquerschnitt, der als Querruder für ein Flugzeug verwendet wer«* den kann.

) Der in Fig. ^gezeigte Hohlkegelstumpf kann nach Anbringung einer Abschluftplatte als Behälter, beispielsweise als Einweg-Mfllleimer verwendet werden. Durch Verwendung eines beispielsweise aufblasbaren Domes können auch komplexe Formen, wis die - Flaschenumhflllung gemäß Fig. 9c hergestellt werden.

Die Erfindung kann für die Herstellung von Einweg-Artikeln, beispielsweise eines Rohres 31 mit angeklebtem Deckel gemäß Flg. 10a oder mit angeklebten Boden 33 gemäß S"ic. 10b angewandt werden, wobei diese Artikel beispielsweise als Einwsg-

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Papierkörbe oder -Hüllbehälter verwendet werden können. Sich verjüngende oder kegelstuapfförmige Behälter 3** gemäß Fig. können beispielsweise als isolierende Trinkgefäße verwendet werden und sie haben den Vorteil, stapelbar zu sein. Rohre Bit quadratischem Querschnitt können ©.la Zwischenwände für Schachteln verwendet werden, wie in Fig. 12 geβeigt. Rechteckigen Querschnitt aufweisende Rohre 36 größerer Abmessungen können als Mantelrohre verwendet werden» wie in Fig. 13 gezeigt, wobei die Bndteile 37 angeklebt sind. Ein einen quadratischen Querschnitt aufweisendes Rohr 38 kann entlang seinen Ecken 39 ein kurzes Stuck eingeschnitten sein, wie in Fig. 14 geseigt, wodurch eine Schachtel Bit Klappen 40 »it geringstmöglichem Materialabfall hergestellt werden kann.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1») Vorgeformter Hohlkörper, gekennzeichnet durch eine mehrschichtige Wand aiit Innen«· und AuSensehiehten (10,11) und mindestens einer Zwischenschicht(12 bzw. 13,1¹Os die aus einem einzigen Blatt geformt ist, welches gewellt ißt, wodurch einerseits als Abstandshalter wirkeade Quervorsprünge und andererseits Hohlräume (16) zwischen der Innen- und der Außenschicht gebildet sind, wobei die Wellenberge und -täler der Zwischenschicht (12) an der Innen- und der Aussenschicht (10 bsw. 11) befestigt sind_a um öem Hohlkörper (T) Steifigkeit zu verleihen.
2. Vorgeformter Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schichten (und vorzugsweise alle Schichten) sich um die Wand des Hohlkörpers in Form eines oder mehrerer schraubenförmig gewickelter Bander erstreckt.
3· Vorgeformter Hohlkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Schichten sich als schraubenförmig gewickelte Bänder- um die Wand des Hohlkörpers erstrecken, wobei die Stöße zwischen benachbarten Windungen jedes Bandes gegenüber den Stößen zwischen benachbarten Windungen des die benachbarte Schicht bildenden Bandes versatzt sind«
U. Vorgeformter Hohlkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennseichnet, daß sich die Zwischenschicht um die Wand des Hohlkörpers als schraubenförmig gewickeltes Band erstreckt und daß ihre Wellungen im wesentlichen parallel zur Schraubenachse verlaufen.
5. Vorgeformter Hohlkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus Papier bestehen.

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6. Vorgeformter Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da£ die Hohlräume (16) mit einem anderen Material gefüllt sind.
7. Verfahren seur Herstellung eines Hohlkörpers mit mehrschichtiger Wand nach einem oder Mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (22) mit den Wellenbergen der Zwischenschicht (23) verbunden wird, während beide Schichten schraubenförmig ua einen Dorn (18) gewickelt werden, der der gewünschten Form des Hohlkörpers (T) entspricht.
8· Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, da* die Schichten dem Dorn (l8) in Form von kontinuierlichen Bahnen sugeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daft die Bahn (23), die die Zwischenschicht bilden soll, »wischen zwei geriffelten Waisen (25*26) hindurchgeführt wird, bevor sie dem Dorn (18) zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daft die Bahn (22), welche die innere Schicht (10) bilden soll, mit Klebstoff versehen und dann mit den Wellentälern der die Zwischenschicht (12) bildenden Bahn (23) in Berührung gebracht wird, wenn die für die Zwischenschicht (12) bestimmte Bahn (23) um eine der geriffelten Waisen (26,27) herumläuft.

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