CH374198A - Verfahren und Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von faserverstärkten Kunstharzrohren - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von   faserverstärkten   
Kunstharzrohren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Maschine zur kontinuierlichen Herstellung von faserverstärkten Kunstharzrohren von vorwiegend beträchtlicher Länge.



   Faserverstärkte Kunststoffrohre wurden früher durch Umwickeln eines Dornes mit einem kunststoffimprägnierten Gewebe und-nachfolgendem Härten und Abziehen des Rohres vom Dorn hergestellt.



   Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen solcher Rohre, wobei das Aufwinden beibehalten wird, der Dorn jedoch rotieren gelassen wird.



   Ferner soll das Härten des Rohres zeitlich mit dem Aufwindevorgang so abstimmbar sein, dass Zugmittel am gehärteten Ende des Rohres anpacken können, um das Rohr kontinuierlich vom Dorn abziehen zu können.



   Zudem soll das Verkleben der kunstharzimprägnierten Fasern mit der Oberfläche des Dorns vermieden werden, damit auch der ungehärtete Teil des Rohres in axialer Richtung bewegt werden kann.



   Das Verfahren gemäss der Erfindung zur kontinuierlichen Herstellung von faserverstärkten Kunstharzrohren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Dorn in Drehung versetzt, und eine Folie von kunstharzundurchlässigem Material auf den Dorn   so auf    gewunden wird, dass sich die Ränder der Folie überlappen, worauf ein Verstärkungsfaserband in gleicher Weise auf die Folie aufgewickelt und mit dem Kunstharz in flüssiger Form imprägniert wird, dass das aus der Folie, dem Verstärkungsband und dem Kunstharz bestehende Gebilde, während es sich auf dem Dorn befindet und dreht, kontinuierlich in eine Härtezone geführt wird, und das Gebilde kontinuierlich in axialer Richtung vom Dorn abgezogen und aus der Härtezone herausgeführt wird, wenn das Kunstharz so weit gehärtet ist, dass ein formstabiles Rohr entstanden ist.



   Die Maschine zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte Welle, durch Antriebsmittel für die Welle, durch einen auf einem Wellenende auswechselbar montierten Dorn, der mit der Welle dreht, durch Spulen für die innere Folie und für das Verstärkungsfaserband, durch Führungsrollen für die Folie und das Gewebe zwischen den Spulen und dem Dorn, wobei die Achsen der Führungsrollen je einen spitzen Winkel mit der Dornachse bilden, der von der Steigung des auf den Dorn aufzuwickelnden Bandes und der Folie abhängt, durch eine das freie Dornende umgebende Kunstharzhärtekammer und durch Zugmittel ausserhalb der Austrittsseite der Härtekammer, um das hergestellte Rohr vom Dorn abzuziehen.



   Die Härtekammer kann auch über das Ende des Dorns hinausragen. Bei einer bevorzugten Ausführung ist zum Abziehen des Rohres vom Dorn ein Innenspannfutter vorgesehen, das an einem an einer Schiene aufgehängten Schlitten befestigt ist. Das Innenspannfutter ist hierbei mittels eines Drahtes oder einer Kette über Ablenkrollen mit einer Trommel verbunden, die auf der Achse des Dorns liegt oder damit drehverbunden ist, so dass beim Aufwinden eine Zugwirkung in axialer Richtung des Rohres auf das Innenspannfutter ausgeübt wird.



   Ausser dem aus der Härtekammer herausragenden Ende des Dornes, auf den der Schutzfilm und das kunststoffimprägnierte Band gewickelt werden, sind Spulen und Führungsrollen für den Schutzfilm und das Band vorhanden, deren Achsen so geneigt sind, dass beim Aufwickeln des Schutzfilms und des Bandes die nötige Überdeckung vorhanden ist. Durch   Ändern der Achsneigung dieser Rollen kann die Überdeckung und dadurch die Dicke des Bandes und endlich die Wandstärke des Rohres variiert werden.



  Natürlich kann die Wandstärke auch durch verschiedene Nummern oder verschiedene Breiten des Bandes bei gleichbleibendem Steigungswinkel variiert werden.



   Die Spulen sind zweckmässig im Maschinengestell frei drehbar gelagert, und keine Mittel sind vorgesehen, um sie anzutreiben, da die Schutzfolie und das Band von der Spule nur durch die Drehung des Dorns mittels Reibung zwischen dem Dorn und der Schutzfolie oder dem Band abgewickelt wird. Jedoch können die Spulen und die Rollen mit Bremsmitteln versehen sein, um ein gleichmässiges Aufwinden der Schutzfolie oder des Bandes auf den Dorn zu erhalten.



   Als Schutzfolie wird vorzugsweise eine schweissbare Zelluloseester- oder Zelluloseätherfolie, wie z. B.



   Cellophan  (eingetragene Marke) oder ähnliche, bei der Verpackungsindustrie bekannte Materialien verwendet; auch andere schweissbare, synthetische Harzfolien können natürlich verwendet werden.



   Der zur Herstellung der Rohre verwendete Kunststoff ist vorteilhaft ein warmhärtendes Kunstharz, wie z. B. Polyesterharz.



   In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt; die einzige Figur zeigt eine perspektivische Ansicht einer Maschine zur Durchführung des Verfahrens.



   In der Figur bezeichnet 1 einen Antriebsmotor und 2 einen Geschwindigkeitsvariator. Der Motor 2 treibt über ein Schneckengetriebe 3 und ein Kettengetriebe 4 eine Welle 5, auf welcher eine Aufwindetrommel 6 für einen Zugdraht 7 und ein Dorn 8 montiert sind, auf welchem das Rohr 9 geformt wird.



  Am freien Ende des Dorns 8 befindet sich eine Härtekammer 10 zum Härten des Kunstharzes mittels Heissluft, die durch den Kanal 11 eintritt und durch den Kanal 12 wieder austritt. Die Heissluft durchströmt zweckmässigerweise einen nicht gezeigten Wärmeaustauscher zur Erhaltung der benötigten Härtetemperatur. Eine Spule 13 trägt das Verstärkungsband und eine Spule 14 die Schutzfolie. Für das Band und die Folie sind Brennmittel 15 resp. 16 vorgesehen, um das Band und die Folie zur Erhaltung eines gleichmässigen Aufwindens zu spannen.



   Zwischen der Bandspule 13 und dem Dorn 8 ist ein Trog 17 eingeschaltet, welcher flüssiges Kunstharz zur Imprägnierung des Bandes enthält.



   Eine solche automatische Imprägnierung ist weniger geeignet, wenn Beschleuniger im Kunstharz zur Verkürzung der Härtezeit und daher der Härtekammerlänge verwendet werden. In solchen Fällen wird vorgezogen, das Kunstharz von Hand auf das Band, gerade nach dem es auf den Dorn aufgewunden worden ist, aufzubringen. Um das Kunstharz gleichmässig auf dem aufgewundenen Band zu verteilen, ist eine Rolle 18 vorgesehen.



   Am freien Ende des fertigen Rohres befindet sich ein Innenspannfutter 19, das an einem Schlitten 20 befestigt ist. Vom   Innenspaanfutter    19 führt der Zugdraht 7 über Umlenkrollen 21 in einem beweglichen Gestell und über eine Führungsrolle 23 im Maschinenrahmen zur Aufwindtrommel 6. Eine Schweissrolle 24 dient zum Verschweissen der überlappenden Ränder der Folie 25, nachdem diese auf den Kern aufgewickelt worden ist. Diese Rolle 24 sollte zweckmässigerweise beheizt sein. Natürlich können auch andere Mittel zum Verbinden der überlappenden Ränder verwendet werden, wie z. B. ein Leim oder ein anderes Bindemittel. In solchen Fällen dient die Rolle 24 nur zum Zusammendrücken der überlappenden Ränder.



   Der Dorn 8 muss nicht unbedingt eine solche Länge aufweisen, dass er sich durch die ganze Härtekammer 10 erstreckt. Es genügt, wenn der Dorn so weit in die Härtekammer 10 hineinragt, dass das Kunstharz der Rohrwand genügend Zeit hat, um hart zu werden, so dass das Rohr formbeständig ist, wenn es vom Dorn abgezogen wird. Das endgültige Härten kann dann stattfinden, nachdem das Rohr vom Dorn abgezogen worden ist.



   Nachdem ein Rohr der gewünschten Länge erzeugt worden ist, wird es nahe bei der Härtekammer 10 abgeschnitten; das Innenspannfutter 19 wird ge öffnet und zusammen mit dem Zugdraht zum neuen Rohr zurückgebracht und befestigt. Zu diesem Zweck muss die Aufwindetrommel 6 vom Antriebsmotor abgekuppelt werden können, was mittels der Kupplung 26 geschieht.



   Wenn die Maschine in Betrieb genommen wird, wird ein früher verfertigtes Rohr durch die Härtekammer 10 hindurch auf den Dorn geschoben und dient als Führung.



   Das Verstärkungsband kann ein Glasfasergewebe oder eine -matte oder eine andere Mineralfasermatte oder ein gewöhnliches Textilgewebe sein. Wenn ein rauhes Gewebe aus Glasfasern zur Anwendung kommt, wird vorzugsweise gerade auf die Schutzfolie ein dünnes Glasfasergewebe aufgewunden, um nach dem Entfernen der Schutzfolie eine glatte innere Oberfläche zu erhalten.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von faserverstärkten Kunstharzrohren, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dorn in Drehung versetzt und eine Folie von kunstharzundurchlässigem Material auf den Dorn so aufgewunden wird, dass sich die Ränder der Folie überlappen, worauf ein Verstärkungsfaserband in gleicher Weise auf die Folie aufgewickelt und mit dem Kunstharz in flüssiger Form imprägniert wird, dass das aus der Folie, dem Verstärkungsband und dem Kunstharz bestehende Gebilde, während es sich auf dem Dorn befindet und dreht, kontinuierlich in eine Härtezone geführt wird, und das Gebilde kontinuierlich in axialer Richtung vom Dorn abgezogen und aus der Härtezone herausgeführt wird, wenn das Kunstharz so weit gehärtet ist, dass ein formstabiles Rohr entstanden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus warmverschweissbarem Material besteht und die überlappenden Ränder der Folie warmverschweisst werden.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie eine Zelluloseester- oder eine Zelluloseätherfolie ist.

   PATENTANSPRUCH II Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte Welle, durch Antriebsmittel für die Welle, durch einen auf einem Wellenende auswechselbar montierten Dorn, der mit der Welle dreht, durch Spulen für die innere Folie und für das Verstärkungsfaserband durch Führungsrollen für die Folie und das Gewebe zwischen den Spulen und dem Dorn, wobei die Achsen der Führungsrollen je einen spitzen Winkel mit der Dornachse bilden, der von der Steigung des auf den Dorn aufzuwickelnden Bandes und der Folie abhängt, durch eine das freie Dornende umgebende Kunstharzhärtekammer und durch Zugmittel ausserhalb der Austrittsseite der Härtekammer, um das hergestellte Rohr vom Dorn abzuziehen.

   UNTERANSPRUCH 3. Maschine nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittel eine Greifvorrichtung, welche am vorderen Ende des gebildeten Rohres anpackt, eine Führung für die Greifvorrichtung, um seine Bewegung in Achsrichtung des Dornes zu gewährleisten und einen Zugdraht aufweisen, welcher an der Greifvorrichtung befestigt ist und über Führungsrollen, die in einem vom Kammerende einen vorbestimmten Abstand haltenden Gestell gelagert sind, zu einer Aufwindetrommel führt, welche zusammen mit dem Dorn rotiert.