DE3929473A1 - Verfahren und einrichtung zur herstellung von glasfaserkunststoffhuellen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur herstellung von glasfaserkunststoffhuellen

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Vjaceslav Petrovic Sevjakov
Vjaceslav Vasilevic Prodaiko
Vladimir Aleksandrovi Berezkin
Ivan Petrovic Logacev
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ausrü­ stungen, die im Kontakt mit aggressiven Medien funktio­ nieren, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserkunststoffhüllen und eine Einrichtung zur Durchführung desselben.
Am effektivsten kann diese Erfindung in der Klein­ serienfertigung zur Herstellung von größeren kor­ rosionsbeständigen konstruktiven Elementen von Gas- und Luftreinigungsanlagen, Gaszügen, Abzugsrohren, technologischen Apparaturen und Behältern von Industrie­ betrieben der chemischen, erdölverarbeitenden, Zell­ stoff- und Papierindustrie, des Eisenhüttenwesens und der Buntmetallindustrie angewendet werden.
Die Erfindung kann ferner zur Herstellung von kon­ struktiven Rohrelementen aus Glasfaserkunststoff im Maschinenbau, im Bauwesen und in anderen Industriezwei­ gen angewendet werden.
Zur Zeit finden Konstruktionen aus Verbundwerkstof­ fen immer breitere Anwendung, insbesondere korrosions­ beständige Erzeugnisse aus Glasfaserkunststoffen, die Konstruktionen aus Titan, nichtrostendem Stahl, Bunt­ metallen zu ersetzen vermögen und in technologischen Konstruktionen verwendet werden, welche im Kontakt mit hochaggressiven Medien arbeiten.
Gegenwärtig werden derartige Erzeugnisse vor allem durch Aufwickeln eines Fadenbündels auf Anlagen herge­ stellt, die zur Anfertigung von größeren Serien gleich­ artiger Erzeugnisse bestimmt sind; sie besitzen eine geringe axiale Festigkeit sowie eine irreguläre Armie­ rungsstruktur, die Leistung bei ihrer Herstellung ist niedrig.
Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Glas­ faserkunststoffhüllen durch Aufwickeln eines Bandes auf einen Dorn besitzen begrenzte Möglichkeiten sowohl hinsichtlich der konstruktiven Ausführung der gemäß der bestehenden Nomenklatur hergestellten Erzeugnisse wie auch hinsichtlich der Werkstoffestigkeit.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Glasfa­ serkunststoffhüllen durch direktes Aufwickeln von Bän­ dern auf einen Dorn bekannt, bei dem die Bänder aus Glasfasergewebe, von Rollen kommend, durch ein Bad mit Bindemittel geleitet und über vorgesehene Führungsele­ mente einem Dorn von mehreren, ortsfest entlang des Dornes angebrachten Bandlegern zugeführt werden (O. G. Tsyplakov "Grundlagen der Formung von Glasfaserkunst­ stoffhüllen", 1968, Verlag "Mashinostroenie" (Lenin­ grad), S. 127-128, Abb. 65a).
Dieses Verfahren gstattet es, robuste Erzeugnis­ se zu erhalten, die aus mehreren relativ schmalen Bän­ dern aufgewickelt werden, aber der dabei entlang der Hüllenachse verlegte Schußfaden des Bandes gewährlei­ stet nur unzureichende mechanische Charakteristiken der Hüllen in axialer Richtung, weil die Dichte der Ar­ mierungsstruktur durch die Dichte des verwendeten Ban­ des begrenzt ist und nicht erhöht werden kann. Darüber hinaus sieht dieses Verfahren das Anbringen von Band­ legern mit Bändern für Bindemittel auf der gesamten Länge der aufzuwickelnden Hülle vor, was den Bindemit­ telverbrauch und die Materialintensität der gesamten Einrichtung erhöht. Das Aufwickeln von mehreren Bändern auf einmal erfordert eine material- und energieinten­ sive Kraftanlage zur Dorndrehung, einen hohen Arbeits­ aufwand für das Anbringen mehrerer Bänder sowie für das Befestigen derselben am Dorn vor dem Aufwickeln und Abschneiden nach der beendeten Aufwicklung. Diese Einrichtung erlaubt es nicht, die Strukturdichte des aufgewickelten Gewebes zu erhöhen und diese während des Wickelvorganges zur Erhöhung des Prozentgehaltes der Glasfäden im Hüllenkörper und der Festigkeit der Hülle ohne Veränderung der vorgegebenen Hüllenwandstär­ ke zu regulieren. Wenn aber die Vergrößerung des Pro­ zentgehaltes der Glasfäden in einer Volumeneinheit der Hüllenwand durch Anwendung von dichten Glasfasergeweben erreicht wird, so setzt dies die mechanischen Charak­ teristiken der Hülle herab, weil eine Erhöhung der Strukturdichte des Glasfasergewebes zu dessen schlech­ terer Durchtränkung mit dem Bindemittel und zur un­ gleichmäßigen Verteilung desselben in der Hüllenstruk­ tur führt, was die Qualität der Glasfaserkunststoffhül­ le beeinträchtigt.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung von gewellten Glasfaserkunststoffhüllen bekannt, das im Tränken des Glasfasergewebes mit einem Bindemittel, Befestigen des Glasgewebes an einem gewellten Dorn und direkten nassen Aufwickeln desselben auf den rotierenden gewellten Dorn besteht (Expreßinformation des ZBNTI von Minmon­ tazhspetsstroi der UdSSR "Antikorrosionsarbeiten im Bau­ wesen", 1983, Heft 6, V. M. Astashkin, S. V. Teresshschuk "Flachgewellte Glasfaserkunststoffhüllen in den Gasrei­ nigungsanlagen von Industriebetrieben", S. 20).
Jedoch gestattet das bekannte Verfahren es nicht, eine gewellte Hülle mit einer Wellungshöhe herzustel­ len, die größer wäre, als es die elastischen Eigenschaf­ ten des Gewebes (die Dehnbarkeit desselben in der Kett­ fädenrichtung) erlauben. Die maximale Wellungshöhe er­ gibt sich aus der Beziehung Δ = δ · R, wo Δ die Wel­ lungshöhe, δ die maximale relative Gewebedeformation entlang der Kettfäden, R den mittleren Halbmesser der gewellten Hülle bedeutet. Dabei ist das Gewebe in der Zone der Wellungsspitzen stärker als in den dazwischen­ liegenden Vertiefungen gespannt. Bei zunehmender Wel­ lungshöhe treten im Bereich dieser Vertiefungen Falten, Abschichtungen und andere Defekte auf.
Der erfindungsgemäßen Lösung kommt ein Verfahren zum schrägen Aufwickeln von zylindrischen Glasfaser­ kunststoffhüllen am nächsten, das im Befestigen des En­ des eines mit einem Bindemittel durchtränkten Bandes - aus einem Glasfasergewebe mit Zellstruktur an einem Dorn und Aufwickeln desselben auf den rotierenden Dorn bei relativer Längsverschiebung dieses Dornes und einer Rolle des aufzuwickelnden Bandes besteht, wobei die Bandrollenachse unter einem Winkel zur Dornachse liegt (O. G. Tsyplakov "Grundlagen der Formung von Glasfaserkunststoffhüllen", 1968, Verlag "Mashinostro­ enie" (Leningrad), S. 97, 129, Abb. 42).
Das bekannte Verfahren erlaubt es, Hüllen durch Aufwickeln des Bandes auf den Dorm aus einer Rolle her­ zustellen, was es gegenüber dem Verfahren der direkten Aufwicklung gleichzeitig aus mehreren, auf der gesam­ ten Hüllenlänge angeordneten Bandrollen gestattet, die Material- und Energieintensität der Anlage sowie die für das Anbringen des Bandes und Einrichten der Anlage erfor­ derliche Zeit zu verringern.
Jedoch besitzt das Verfahren der schrägen Aufwick­ lung eine Reihe von Nachteilen, die dadurch bedingt sind, daß bei diesem Verfahren die Schußfäden des Glas­ fasergewebes auf den rotierenden und hin- und herbeweg­ ten Dorn nur unter einem bestimmten Winkel zur Dornach­ se gelegt werden können.
Diese Nachteile liegen darin, daß es bei diesem Verfahren während der hin- und hergehenden Aufwicklung unmöglich ist, die Schußfäden des Glasfasergewebes exakt entlang der Dornmantellinie zu verlegen sowie die Strukturdichte des aufgewickelten Gewebes während des Wickelvorgangs zur Erhöhung der mechanischen Charakte­ ristiken des Hüllenwerkstoffs zu regulieren, wobei die Anwendung von dichteren Geweben aus den vorerwähnten Gründen unzweckmäßig ist.
Darüber hinaus gestattet dieses Verfahren es nicht, die Richtung der Glasfasergewebeaufwicklung jäh zu ändern, d. h. die Richtung der translatorischen Bewegung bei der hin- und hergehenden Aufwicklung des Bandes zu ändern, sondern setzt stetige Übergänge vor­ aus, weil diese Operationen nur durch Spannen von Längs­ fäden des Bandes auf der einen Seite und Lockern der derselben auf der anderen Seite ausgeführt werden kön­ nen, was unvermeidlich zur Entstehung von geschwäch­ ten Querschnitten in der Hülle führt. Die Notwendig­ keit der Erzeugung von stetigen Übergangsschichten beim Ändern der Aufwicklungsrichtung bringt einen Über­ verbrauch an Werkstoff für die Erzeugung dieser Schich­ ten mit sich.
Bekannt ist auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens der schrägen Bandaufwicklung, die - auf dem Gestell montiert - einen Dorn und einen relativ zu ihm und entlang desselben bewegten Bandleger mit einer Rol­ le des aufzuwickelnden Bandes, einem Bad für ein Binde­ mittel und mit Bandführungselementen einschließt, wo­ bei die Bandrollenachse und die Führungselemente unter einem Winkel zur Dornachse angeordnet sind (O. G. Tsyp­ lakov "Grundlagen der Formung von Glasfaserkunststoff­ hüllen, 1968, Verlag "Mashinostroenie" (Leningrad), SS. 97, 129, Abb. 42).
Ein Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß infolge einer derartigen Anordnung der Bandrollen­ achse und der Führungselemente beim Aufwickeln des Bandes auf den Dorn die Schußfäden des Bandes nur un­ ter einem Winkel zur Dornachse, entlang der Achse aber nicht verlegt werden können. Dies verschlechtert die mechanischen Charakteristiken der gefertigten Hül­ le in dieser Richtung. Überdies gestattet diese Ein­ richtung es nicht, die Strukturdichte des Bandes wäh­ rend des Wickelvorgangs zu ändern, was es wiederum nicht erlaubt, die Hüllenfestigkeit zu erhöhen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserkunststoff­ hüllen zu entwickeln und eine Einrichtung zur Durchführung desselben zu schaffen, die die Regulierung der Struktur des Bandes während seiner Aufwicklung zur Erhöhung der Banddichte und Änderung der Orientierung der Bandfäden gewährleisten.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Verfahren zur Herstellung von Glasfaserkunststoffhüllen, das im Befestigen des Endes eines Zellstruktur aufweisen­ den Glasfaserbandes an einem Dorn und Aufwickeln dessel­ ben unter einen vorgegebenen Winkel auf den rotierenden Dorn bei relativer Längsverschiebung des Dornes und einer Rolle des aufzuwickelnden Bandes, im Auftragen eines Bindemittels auf das Band und im nachfolgenden Erhärten der aufgewickelten Hülle besteht, erfindungsgemäß während des Aufwickelns des Bandes auf den Dorn das Band in bezug auf den am Dorn angebrachten Abschnitt desselben derart verschoben wird, daß der Winkel einer jeden Zelle des Bandes bis zu einem Wert geändert wird, der innerhalb der zulässigen Verschiebungsgrößen der Fäden des Bandes ge­ wählt wird.
Die Änderung des Winkels der Zelle bringt die Zel­ lenseiten näher aneinander, wodurch die Armierungsstruk­ turdichte erhöht wird, und dank der entsprechenden Aus­ wahl des Aufwicklungswinkels wird der Längsfaden des Ban­ des in der erforderlichen Richtung verlegt, wobei als Begrenzung für die Änderung des Aufwicklungswinkels und des Zellenwinkels die maximale Schiefstellung der Zelle auftritt, bei welcher eine Faltenbildung am auf den Dorn aufgewickelten Band einsetzt. Die Strukturänderung einer jeden Zelle gewährleistet eine gute Dehnbarkeit des Bandes senkrecht zur Dornachse und ein inniges Anliegen desselben an der Oberfläche von Dornen beliebiger Konfigurationen, was die Nomenklatur der herzustellenden Hüllen zu erweitern erlaubt.
Die Erhöhung der Armierungsstrukturdichte dank Annäherung der Zellenseiten erhöht die Festigkeit und Steifigkeit des Erzeugnisses ohne Vergrößerung der Dicke seiner Wände, und die Orientierung der Fäden in der nö­ tigen Richtung ermöglicht eine Verstärkung der Hülle in dieser Richtung. Die Verwendungsmöglichkeit von breiten Bändern gewährleistet eine hohe Arbeitsleistung bei der Hüllenherstellung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird bei der Verwendung eines Bandes mit rechteckigen Zellen der Schußfaden in einer jeden Zelle entlang der Dornachse angeordnet. Diese Lage des Schußfadens verstärkt die axiale Armierung der Hülle und erhöht ihre Festigkeit in dieser Richtung, wobei keine zusätzlichen Armaturen für die axiale Armierung der Hülle erforderlich sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Aufwickeln des Bandes in einer Richtung der Winkel einer jeden Bandzelle bis zu einem Wert geändert, der dem Aufwicklungswinkel des Bandes gleich ist. Dies gestattet es, eine hohe Armierungsstrukturdichte und -re­ gelmäßigkeit in allen Hüllenzonen, darunter auch in der Zone der Aufwicklungsrichtungsänderung, zu erzielen.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird der Winkel einer jeden Bandzelle nach dem Auftragen des Bindemittels auf das Band verändert. Dadurch wird es möglich, einen hohen Armierungsprozentsatz und folg­ lich eine hohe Festigkeit des Hüllenwerkstoffs bei der Anwendung eines Glasfasergewebes geringer Strukturdichte für das Band zu erzielen. Dies erhöht seinerseits die Aufwicklungsleistung, weil die Bänder geringer Struktur­ dichte schneller mit dem Bindemittel durchtränkt werden.
In zweckmäßiger Weise wird zur Herstellung von ge­ wellten Hüllen dem Band eine hin- und hergehende Bewe­ gung mit einer Amplitude erteilt, die ein Vielfaches der halben Länge einer Wellung darstellt. Bei derarti­ ger Bandbewegung beschreiben sämtliche Längsfäden ähn­ liche Bewegungsbahnen, indem sie von einer Wellungs­ spitze in eine Vertiefung übergehen.
In sehr zweckmäßiger Weise ist bei der Herstellung von gewellten Hüllen großer Länge der Aufwicklungs­ schritt beim Aufwickeln in einer Richtung ein Vielfaches der halben Länge einer Wellung. Dies gewährleistet eine Symmetrie und Ausgewogenheit technologischer Innenkräf­ te in der Hülle und eine gleichartige Struktur dersel­ ben.
Die gestellte Aufgabe wird weiter dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zur Herstellung von Glasfaserkunst­ stoffhüllen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens, die - auf einem Gestell montiert - einen ro­ tierenden Dorn und einen in bezug auf denselben bewegli­ chen Bandleger mit einer Rolle des auf den Dorn aufzu­ wickelnden Bandes, einem Bad für ein Bindemittel und mit Führungselementen für das Band einschließt, er­ findungsgemäß die Achse der Rolle des auf den Dorn auf­ zuwickelnden Bandes und die dem Dorn nächstliegenden Führungs­ elemente in Ebenen liegen, die zur durch die Dorn­ achse gehenden vertikalen Ebene parallel sind.
Diese Konstruktion ermöglicht es, bei relativer Verschiebung von Band und Dorn den Winkel einer Zelle im Band unter Beibehaltung einer gleichmäßigen Spannung der gesamten Bandebene zu ändern, was wiederum eine gleichmäßige Struktur in allen Hüllenzonen zu erzielen erlaubt.
In einer bevorzugten Ausführungsform dieser Einrichtung ist das dem Dorn nächstliegende Führungselement des Bandlegers um seine eigene Längsachse drehbar angebracht.
Eine solche Ausführungsform der Erfindung gestattet es, das Abgleiten des Bandes vom Führungselement bei re­ lativer Verschiebung von Bandleger und Dorn zu beseiti­ gen die Entstehung der Falten am auf den Dorn aufgewic­ kelten Band zu verhindern, und gewährleistet eine gleich­ mäßige Hüllenstruktur.
In zweckmäßiger Weise ist zumindest ein Paar der dem Dorn nächstliegenden Führungselemente des Bandle­ gers an einem Rahmen angebracht, der am Bandleger in einer zur Dornachse parallelen Ebene drehbar gelenkig befestigt ist.
Diese Ausführungsform macht es möglich, das Band während des Wickelvorganges entlang der Dornachse zu glätten und Falten und hängengebliebene Stellen des Bandes an den Spitzen des gewellten Dornes zu beseitigen, was im Endergebnis eine gleichmäßige Struktur in jeder be­ liebigen Hüllenzone gewährleistet.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfin­ dung sind aus der nachstehenden eingehenden Beschrei­ bung einiger Ausführungsbeispiele derselben unter Be­ zugnahme auf die Zeichnungen erkennbar, in de­ nen zeigen
Fig. 1, 2, 3 einen Dorn und einen Bandleger (Drauf­ sicht) bei verschiedenen Schritten des erfindungsge­ mäßen Verfahrens;
Fig. 4 das Prinzipschema der Einrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 5 dasselbe in Draufsicht;
Fig. 6 das Bandzuführungsschema bei der Bewegung des Bandlegers nach rechts;
Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 4 bei der Bewegung des Bandlegers nach rechts;
Fig. 8 eine Ansicht in Pfeilrichtung A von Fig. 7 bei der Bewegung des Bandlegers nach rechts;
Fig. 9 das Bandzuführungsschema bei der Bewegung des Bandlegers nach links;
Fig. 10 dasselbe wie in Fig. 7 bei der Bewegung des Bandlegers nach links;
Fig. 11 eine Ansicht in Pfeilrichtung B von Fig. 10; und
Fig. 12 das gleichzeitige Aufwickeln zweier Bänder auf einen gewellten Dorn.
Das Verfahren zur Herstellung von Glasfaserkunst­ stoffhüllen besteht in folgenden Schritten:
An einem Dorn 1 (Fig. 1) wird das Ende eines Zell­ struktur aufweisenden Bandes 2 befestigt. Danach ver­ ändert man, indem man eine Rolle 3 des Bandes 2 in be­ zug auf den Dorn 1 und auf den am Dorn 1 angebrachten Abschnitt des Bandes 2 verschiebt, den Winkel einer je­ den Zelle 4 (Fig. 2) in der Struktur des Bandes 2 bis zu einem Wert, der dem Aufwicklungswinkel α gleich ist und innerhalb der zulässigen Verschiebungsgröße der Fäden des Bandes 2 liegt, wobei er vom Bindungstyp der Fäden im Band (Leinwandbindung) abhängt.
Vor dem Ablegen des Bandes 2 auf dem Dorn 1 wird ein Bindemittel auf das Band 2 ausgetragen. Indem man dann den Dorn 1 dreht und gleichzeitig damit das Band 2 entlang desselben verschiebt, hält man eine gleich­ bleibende Verschiebung der Fäden des Bandes 2 aufrecht. In dieser Weise geht die Aufwicklung bis zum rechten Rand des Dornes 1 vonstatten. Danach wird das Band 2 relativ zum Dorn 1 nach links bewegt, wobei die Fäden des Bandes 2 in der umgekehrten Richtung verschoben werden und der Aufwicklungswinkel α umgekehrt wird (Fig. 3). Danach findet die Aufwicklung in dieser Rich­ tung statt. Nach dem Aufwickeln der erforderlichen La­ genzahl des Bandes 2 auf den Dorn 1 wird die aufgewic­ kelte Hülle ausgehärtet.
In manchen Fällen kann das Bindemittel auf das Band 2 nach dem Aufwickeln desselben auf den Dorn 1 aufgetragen werden.
Beim Verwenden eines Bandes 2 mit rechteckigen Zellen 4 (beispielsweise aus einem Gewebe) wird der Schußfaden in jeder Zelle entlang der Achse des Dornes 1 verlegt.
Beim Aufwickeln des Bandes 2 in einer Richtung wird der Winkel einer jeden Zelle 4 des Bandes 2 bis zu einem Wert geändert, der dem Aufwicklungswinkel α des letzteren gleich ist.
Bei der Herstellung von gewellten Hüllen wird dem Band 2 eine hin- und hergehende Bewegung mit einer Am­ plitude erteilt, die ein Vielfaches der halben Länge einer Wellung darstellt. Bei der Herstellung von gewell­ ten Hüllen großer Länge durch Aufwickeln in einer Rich­ tung stellt der Aufwicklungsschritt ein Vielfaches der halben Länge einer Wellung dar.
Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens enthält ein Gestell 5 (Fig. 4, 5), ei­ nen auf demselben montierten Dorn 1 mit einem (nicht gezeichneten) Drehantrieb, einen Bandleger 6, der auf Rädern 7 in fest angebrachten Führungen 8 angeordnet ist, die zur Achse des Dornes 1 parallel sind, sowie einen (in Figur nicht abgebildeten) Antrieb des Bandle­ gers 6. Am Bandleger 6 ist parallel zur Achse des Dornes 1 und zu den Führungen 8 eine Achse 9 der Rolle 3 des auf den Dorn 1 aufzuwickelnden Bandes 2 befestigt. Am Bandleger 6 sind ferner eine Führungswelle 10 und mit Hilfe eines Gelenkes 11 ein Rahmen 12 mit Welle 13 und Abdrückmesser 14 befestigt, der am Rahmen 6 mit Hilfe eines Fixierelementes 15 fixiert ist. Am Bandleger 6 sind ferner ein Bad 16 mit einem Bindemittel und ein zweites Abdrückmesser 17 befestigt. Die Welle 13 befin­ det sich im unteren Teil des Bades 16.
Am Bandleger 6 ist mit Hilfe eines zylindrischen Gelenkes 18 ein Rahmen 19 in einer zur Achse des Dornes 1 parallelen vertikalen Ebene drehbar angeordnet. Am Rahmen 19 sind Führungswellen 20 und 21 angebracht. Die Wellen 10, 13, 20, 21 und die Abdrückmesser 14, 17 die­ nen als Führungselement für das Band 2. Die Achse 9 der Rolle 3 des Bandes 2 und die Führungselemente 10, 13, 14, 17, 20, 21 liegen in Ebenen, die zu der durch die Achse des Dornes 1 gehenden vertikalen Ebene paral­ lel sind. Die Federn 22 fixieren den Rahmen 19 in der vertikalen Stellung am Bandleger 6. Die Berührung des Dornes 1 durch das Band 2 geschieht entlang einer Kurve 23 (Fig. 6). Die dem Dorn 1 nächstliegende Führungswel­ le 21 des Bandlegers 6 ist um ihre eigene Achse drehbar und auf (nicht gezeichneten) Lagern gelagert.
Die Einrichtung arbeitet folgenderweise. Auf der Achse 9 wird eine Rolle 3 des Bandes 2, beispielsweise aus Glasgewebe, angebracht. Durch Drehen um das Gelenk 11 herum hebt man den Rahmen 12 mit der Welle 13 und dem Abdrückmesser 14 hoch, leitet das Band 2 unter den­ selben hindurch und schlingt es um die Ausgangsführungs­ wellen 20, 21. Der Rahmen 12 wird abgesenkt und am Bandleger 6 durch das Fixierelement 15 fixiert. In das Bad 16 wird ein Bindemittel, beispielsweise ein Epoxi­ harz mit Härtemittel, eingefüllt. Das Band 2 wird wei­ tergezogen und sein Ende am Dorn 1 senkrecht zu dessen Achse (Fig. 1, 4) befestigt. Der Antrieb des Bandlegers 6 wird eingeschaltet, und dann ändert man, indem man die Rolle 3 relativ zum Dorn 1 verschiebt, die rechtec­ kige Struktur der Zellen 4 des Bandes 2, die aus Schuß­ fäden 24 und Längsfäden 25 des Glasgewebes bestehen, in eine Parallelogrammstruktur bis zur Bildung eines Win­ kels um, der dem Aufwicklungswinkel α gleich ist, wel­ cher innerhalb der zulässigen Verschiebungsgröße der Fäden 24, 25 des Bandes 2 (Fig. 2, 5) gewählt wird, wo­ bei die Schußfäden 24 einander näherkommen und zur Achse des Dornes 1 parallel bleiben. Unter der Wirkung der seitlichen Spannung des Bandes 2 wird der Rahmen 19 mit den Führungswellen 20 und 21 am Gelenk 18 nach der zur Bewegungsrichtung des Bandlegers 6 (Fig. 6, 7, 8) entgegengesetzten Seite gedreht. Dadurch steigt der in der Bewegungsrichtung des Bandlegers 6 vordere Rand des Bandes 2 etwas empor, der hintere aber geht nieder, so daß die Berührung des Dornes 1 durch das Band 2 entlang einer Kurve 23 erfolgt, die einen Teil der die Schußfä­ den 24 kreuzenden Schraubenlinie darstellt. Im weiteren geschieht die Aufwicklung beim Umlauf des Dornes 1 und Bewegen des Bandlegers 6 entlang des Dornes 1 unter Beibehaltung des Aufwicklungswinkels α. Beim Umlauf des Dornes 1 und Bewegen des Bandlegers 6 kommt infol­ ge der Neigung des Rahmens 19 mit den Ausgangsführungs­ wellen 20 und 21 in der zur Achse des Dornes 1 paralle­ len Ebene jeder Schußfaden 24 des Bandes 2 mit dem Dorn 1 in Berührung und bleibt daran zunächst auf der zur Bewegungsrichtung des Bandlegers 6 entgegengesetzten Seite haften. Danach wird er infolge der Bewegung des Bandlegers 6 bei gleichzeitiger Drehung des Dornes 1 nachgezogen und geradegestreckt, wobei er nach dem er­ folgten Ablegen parallel zur Achse des Dornes 1 bleibt. Dies verhindert die Entstehung von Falten am Band 2 und vermindert die Ausbiegungen des Schußfadens 24, was die Qualität der Hülle erhöht und deren mechanischen Charakteristiken in axialer Richtung verbessert.
Bei der Bewegung des Bandlegers 6 nach der umge­ kehrten Seiten (Fig. 3, 9) wird der Rahmen 19 mit den Führungswellen 20 und 21 nach der entgegengesetzten Seite (Fig. 10, 11) gedreht, wodurch der angehobene Zustand des in der Bewegungsrichtung des Bandlegers 6 vorderen Randes des Bandes 2 und das Geradestrecken des Bandes 2 entlang des Schußfadens 24 sichergestellt werden. Die Zuführung des Bandes 2 kann sowohl von einem wie auch von mehreren synchron bewegten Bandlegern 6 aus erfolgen.
Beim Herstellen von gewellten Hüllen werden ein oder mehrere mit einem Bindemittel durchtränkte gewebte Bän­ der 2 an der gewellten Oberfläche 26 des Dornes 1 ent­ lang seiner Mantellinie (Fig. 12) befestigt. Gleichzei­ tig mit dem Umlauf des gewellten Dornes 1 bringt man eine hin- und hergehende Bewegung des Bandes 2 relativ zum Dorn 1 in der zur Achse des letzteren parallelen Richtung um die Größe einer Amplitude C, die ein Viel­ faches der halben Länge l einer Wellung 27 darstellt, zustande.
Infolge der hin- und hergehenden Bewegung werden die gewebten Bänder 2 am gewellten Dorn 1 in Ringrich­ tung entlang einer wellenförmigen Linie 28 derart ab­ gelegt, daß ihre einzelnen Abschnitte an den Spitzen der Wellungen 27 einer aufeinanderfolgenden abwechseln­ den Streckung unterworfen werden, wodurch die elasti­ schen Eigenschaften der gesamten Bahn des Bandes 2 voll ausgenutzt werden.
Die geordnete aufeinanderfolgende Streckung ein­ zelner Abschnitte des Bandes 2 gewährleistet eine gleich­ mäßige Spannung der Längsfäden 25 des Bandes 2 in der Hüllendicke sowohl im Spitzenbereich der Wellung 27 wie auch im Vertiefungsbereich, weshalb eine gleichmäßige Verteilung von Innenkräften in der Hüllendicke gewähr­ leistet wird.
Das Verfahren kann bei einem Bandleger 6 realisiert werden, der gleichmäßig entlang des gesamten Dornes 1 (Fig. 2, 3) verschoben wird.
In der Ausführungsform mit der kontinuierlichen Hüllenfertigung an einem stetig anstückbaren Dorn 1 ist der Aufwicklungsschritt so angesetzt, daß er ebenfalls ein Vielfaches der halben Länge l einer Wellung 27 dar­ stellt, was eine Symmetrie und Ausgewogenheit der Innen­ kräfte in der Hülle beim Spannen der Längsfäden 25 des Bandes 2 sicherstellt.
Beim Aufwickeln auf die gewellte Oberfläche 26 des Dornes 1 (Fig. 12) gewährleistet die Neigung des Rah­ mens 19 (Fig. 7, 10) eine über die Länge allmählich zu­ stande kommende Berührung des Dornes 1 durch den Schuß­ faden 24, was wiederum ein inniges Anliegen des Bandes 2 an der Oberfläche des Dornes 1 gewährleistet und das Hängenbleiben des Bandes 2 an den Spitzen der Wellun­ gen 27 beseitigt.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserkunststoffhüllen das
  • - im Befestigen des Endes eines Zellstruktur aufweisen­ den Glasfaserbandes (2) an einem Dorn (1) und
  • - Aufwickeln desselben unter einem vorgegebenen Winkel auf den rotierenden Dorn (1) bei relativer Längsver­ schiebung dieses Dornes (1) und einer Rolle (3) des aufzuwickelnden Bandes (2),
  • -im Auftragen eines Bindemittels auf das Band (2) und
  • - im nachfolgenden Erhärten der aufgewickelten Hülle besteht,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - während des Aufwickelns des Bandes (2) auf den Dorn (1) das Band (2) in bezug auf den am Dorn (1) ange­ brachten Abschnitt desselben derart verschoben wird, daß der Winkel einer jeden Zelle (4) des Bandes (2) bis zu einem Wert geändert wird, der innerhalb der zulässigen Verschiebungsgröße der Fäden des Bandes (2) gewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verwenden eines Bandes (2) mit rechteckigen Zellen (4)
  • - der Schußfaden in einer jeden Zelle (4) entlang der Achse des Dornes (1) verlegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - beim Aufwickeln des Bandes (2) in einer Richtung der Winkel einer jeden Zelle (4) des Bandes (2) bis zu einem Wert geändert wird, der dem Aufwicklungswinkel (α) des letzteren gleich ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Winkel einer jeden Zelle (4) des Bandes (2) nach dem Auftragen des Bindemittels auf das Band (2) geändert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, daurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von gewellten Hüllen dem Band (2) eine hin- und hergehende Bewegung mit einer Amplitude erteilt wird, die ein Vielfaches der halben Länge einer Wellung darstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von gewellten Hüllen beim Aufwic­ keln in einer Richtung der Aufwicklungsschritt ein Vielfaches der halben Länge einer Wellung darstellt.
7. Einrichtung zur Herstellung von Glasfaserkunststoff­ hüllen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, die folgende
  • - auf einem Gestell (5) gegenseitig veschiebbare Einheiten einschließt:
  • - einen rotierenden Dorn (1) und einen Bandleger (6) mit
  • - einer Rolle (3) des aufzuwickelnden Bandes (2),
  • - einem Bad (16) für ein Bindemittel und mit
  • - Führungselementen (10, 13, 14, 17, 20, 21) für das Band (2),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Achse (9) der Rolle (3) des auf den Dorn (1) aufzuwickelnden Bandes (2) und die dem Dorn (1) nächstliegenden
  • - Führungselemente (20, 21) in Ebenen liegen, die zur durch die Achse des Dornes (1) gehenden vertikalen Ebene parallel sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Dorn (1) nächstliegende Führungselement (21) des Bandlegers (6) um seine eigene Längsachse drehbar angeordnet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Paar der dem Dorn (1) nächstliegenden Führungselemente (20, 21) des Bandlegers (6) an
  • - einem Rahmen (19) angebracht ist, der am Bandleger (6) in einer zur Achse des Dorns (1) parallelen Ebene drehbar gelenkig befestigt ist.
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