DE3929473A1 - Verfahren und einrichtung zur herstellung von glasfaserkunststoffhuellen - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur herstellung von glasfaserkunststoffhuellenInfo
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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.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3929473A DE3929473A1 (de) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Verfahren und einrichtung zur herstellung von glasfaserkunststoffhuellen |
FR898911913A FR2651717B1 (fr) | 1989-09-05 | 1989-09-12 | Procede et dispositif de fabrication d'enveloppes en plastique verre-resine. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3929473A DE3929473A1 (de) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Verfahren und einrichtung zur herstellung von glasfaserkunststoffhuellen |
Publications (1)
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DE3929473A1 true DE3929473A1 (de) | 1991-03-07 |
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ID=6388673
Family Applications (1)
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DE3929473A Withdrawn DE3929473A1 (de) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Verfahren und einrichtung zur herstellung von glasfaserkunststoffhuellen |
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FR (1) | FR2651717B1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014072120A1 (de) * | 2012-11-08 | 2014-05-15 | Wobben Properties Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum herstellen von halbzeugen fuer windenergieanlagen-rotorblaetter, sowie rotorblatt und windenergieanlage hiermit |
DE102016122570A1 (de) * | 2016-11-23 | 2018-05-24 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Körpern aus faserverstärktem Halbzeug |
CN111873474A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-03 | 许绝电工股份有限公司 | 一种玻璃钢缠绕管加工设备 |
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FR2748964B1 (fr) * | 1996-05-23 | 1998-08-07 | Castagner Bernard | Equipement tubulaire en materiaux composites realises par enroulement de tissus desequilibres en trame sur un mandrin compressible |
FR3070023B1 (fr) | 2017-08-10 | 2021-07-16 | Safran Nacelles | Procédé de fabrication d’une structure fibreuse tubulaire |
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1989
- 1989-09-05 DE DE3929473A patent/DE3929473A1/de not_active Withdrawn
- 1989-09-12 FR FR898911913A patent/FR2651717B1/fr not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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FR2651717B1 (fr) | 1992-03-13 |
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