Verfahren zum Herstellen von Formstüeken mit geraden, winklig verlaufenden oder doppelt gekrümmten Flächen.
Die Erfindunb betrifft ein Verfahren zum Herstellen von beliebig geformten Kör- pern, die durch Verwendung von mit Kunst harz (Phenol-Formaldehyd-Kondensations- produkten) getränkten Fäden oder Bändern aus Asbest besonders widerstandsfähig gegen chemische Einflüsse, insbesondere gegen
Säuren sind und die durch Aufwickeln über eine Form hergestellt werden. Die nach die- sem bekannten Wickelprinzip hergestellten
Rohre oder andere Drehkörper und Form stücke mit winklig verlaufenden oder doppelt gekrümmten FlÏchen, wie zum Beispiel Ge- fäBdeckel mit Stopfb chse, besitzen jedoch eine ganz unzureichende Zug-und Druck festigkeit, wodurch sie den auftretenden Be anspruchungen nicht gewachsen sind.
Dies gilt auch f r solche Formstücke, die durch Aufwickeln von gewebten Bändern in bekannter Weise hergestellt sind, obwohl hierbei ein Teil der FÏden, zum Beispiel die Schussfäden, achsial zur Wickelachse verlaufen.
Die WickelfÏden, bezw. die KettenfÏden, bilden nämlich konzentrische Ringe und er geben eine geschichtete Struktur, die mit der
Struktur eines Holzk¯rpers verglichen wer den kann. Die nach diesem Verfahren her- gestellten Körper können jedoch Biegungs- beanspruchungen nicht aufnehmen.
Die Erfindung besteht darin, dass ausser den Wickelschichten solche Schichten von
FÏden oder Bändern vorgesehen werden, wel che quer zur Wicklung'dem Profil des Körpers angepasst oder parallel zur Wickelachse in der Richtung der Zug-und Biegebean- spruohung verlaufen.
Bei Rohren verlaufen diese Versteifungsfäden parallel zur Rohrachse. In Flanschen und Formstücken mit winklig zueinander stehenden oder doppelt gekrümmten FlÏchen, wie zum Beispiel Gefϯdeckeln mit Stopfbüchse oder dergleichen werden die Verbin dungsfäden oder Bänder jedoch-trichter- f¯rmig verlegt, so da¯ sie die einzelnen Wikkelschichten miteinander verbinden.
Diese Anordnung von in n Richtung der Wickel-oder Symmetrieachse verlaufenden Einzelfäden oder Bändern lässt sich auch mit Erfolg bei der Herstellung von einseitig oder allseitig umkleideten Stäben, Platten und andere Kernen verwenden.
Insbesondere wurde die überraschende Feststellung gemacht, dass es möglich ist, eine den praktischen Anforderungen genügende feste Verbindung zwischen einer solchen Be-oder Umkleidung und einem h¯lzernen Kern herzustellen.
Versuche mit einer Paste, bestehend aus mit Asbestflocken gemischten Kunstharz, liessen diese Möglichkeit unerreichbar erscheinen, zumal, da auch das äArbeiten" des Holzkernes eine Aussicht auf Lösung der gestellten Aufgabe nicht zuliess.
Bewickelt man jedoch einen Holzkern mit FÏden oder Bander, welche mit Kunstharz getränkt sind, so entsteht überraschender- weise eine sehr feste Verbindung zwischen dem Holzkern und der säurefesten Hülle, welche anscheinend darauf beruht, dass das Kunstharz durch die Zwischenräume zwischen den FÏden hindurchläuft und in die Poren des Holzes eindringt, so da¯ nach dem Härten des Kunstharzes eine"Verzahnung" entsteht.
Durch Verwendung von Wickelsehichten und quer dazu verlaufenden Längsschichten lassen sich erfindungsgemäss StÏbe, Walzen oder ähnliche langgestreckte säurefest um hüllte Holzkörper herstellen, welche sich durch out Biegungsfestigkeit auszeichnen.
In der Zeichnung sind als Ausf hrungsbeispiele einige nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellte Körper veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Bügel mit säurefester LTmhiillun ; ;
Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch ein geflanschtes Rohr ;
Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein säurefestes Gefäss ;
Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch einen Gefässdeckel mit Stopfbüchse ;
Fig. 5 und 6 sind schaubildliche Darstellungen von säurefestumhüllten Holzkör pern ;
Fig. 7 stellt ein Gefäss dar, welches aus Platten gemäss Fig. 6 zusammengebaut ist.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Biigel, der in Richtung der Pfeile belastet ist und an den Enden getragen wird, sind ausser den Wickelfäden oder-bändern solche Schichten vorhanden, die parallel zur Längsachse des Bügels verlaufen und dem Träger die erforderliche Zug-und Biegungsfestigkeit verleihen.
Fig. 2 zeigt ein sehr anschauliches Beispiel, wie gut sich die Richtung der Faserschichten den verschiedenen Beanspruchun- gen anpassen lässt. Diese Abbildung stellt das Ende eines Flansehenrohres dar, das über einen glatten Dorn aus Metall geformt wird. Die Herstellung geschieht durch Wik- keln von dicht aufeinanderliegenden Fadenschichten a. Dazwischen werden ein oder mehrere achsial verlaufende Fadenschichten b eingelegt. Zum Wickeln der Flanschen kann man platte Formscheiben c benutzen, die auf dem Dorn befestigt sind und mit dem Dorn nach dem Härten leicht entfernt werden können.
Die gewickelten Fadenschichten verleihen dem Rohr die notige Festigkeit gegen innern oder äussern Druck, während die achsial verlaufenden Fadenschichten dem Rohr eine erhebliche Festigkeit gegen Zerreissen oder Verbiegen geben. DieFlanschen erleiden durch den Innendruck und durch die Flanschenschrauben eine starke Biegungsbeanspruchung, der am wirksamsten begegnet werden kann, wenn in die Flanschenwicklung eine auf Zug be anspruchte trichterförmig achsial verlaufende Fadenschicht d eingelegt wird, die eine Formveränderung des Flansches verhindert.
Die Zahl der übereinanderliegenden Fadenschichten richtet sich natürlich nach der Be anspruchiang, der das Rohr widerstehen soll.
Fig. 3 stellt ein Gefäss dar, mit runder, ovaler oder eckiger Grundform. Die Zarge e wird, Ïhnlich wie bei der Herstellung des Rohres durch Aufwickeln in mehreren Schichten gebildet, zwischen die achsial verlaufende Schichten eingelegt werden. Bei grossen bezw. hohen Gefässen kann die Anzahl der Fadenschichten vom obern Rande zum Boden des Gefässes entsprechend dem erhöhten Flüssigkeitsdruck zunehmen, wie die Abbildung zeigt. Der Boden f des Ge fässes besteht hier beispielsweise aus einer Platte gemäss Fig. 6, die nach der Grundform des Gefässes zugeschnitten ist und an der Form g für die Zarge befestigt ist. Der Boden wird von der Wicklung der Zarge vollständig eingeschlossen, so da¯ nach dem Härten Boden und Zarge fugenlos zu einem Stück verbunden sind.
Fig. 4 zeigt einen Gefässdeckel mit Stopfbüchse fiir eine Wellendurchführung. Zur Herstellung benutzt man einen Dorn h mit den aufgeklemmten Formscheiben i und k.
Um die vorgeschriebenen WandstÏrken leicht einhalten zu können, begrenzt man dieselben durch eine Schablone 1, die an irgend einem festen Teil der Wickelmaschine in richtigem
Abstand zum Dorn h und zu den Formschei- ben i und l befestigt ist. Auch in diesem Eörper werden achsial verlaufende Fadenschichten in die Wicklung eingelegt, damit derselbe besondere Beanspruchungen aushält, sei es durch den Innendruck des Gefässes oder durch das Gewicht der Welle, die die Stopfbüchse zu tragen hat.
Fig. 5 zeigt einen Holzstab, der mit einem chemikalienbestÏndigen ¯berzug aus mit Kunstharz getrÏnkten AsbestfÏden ver sehen ist. Bei Stäben mit flachem Querschnitt ist es zweckmässig, zunächst eine mit der LÏugsrichtung des Stabes verlaufende Wicklung w aufzubringen, worauf die eigentliche, den Stab ganz umhüllende Fadenschicht n gewickelt wird. Die sich kreuzenden Fadenschichten geben dem Stab eine erhöhte Fe stigkeit.
Fig. 6 stellt eine Platte oder Gefässwand dar, die in gIeicher Weise wie der Stab (Fig. 5) durch Umwickeln sich kreuzender Fadenschlitten umhüllt wird.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für ein Gefäss, welches aus allseitig umhiillten Platten gemϯ Fig. 6 zusammengesetzt ist. Der Zu sammenbau der Platten kann in einfachster Weise, ähnlich wie bei hölzernen Gefässen allgemein bekannt, durch Verschrauben erfolgen. Die Fugen, bezw. Verbindungsstellen werden dadurch fest aneinander gepreBt, so daB sie e durch das HÏrten fugenlos zu einem Stucs verbunden werden.
Nachldem gleichen Verfahren lassen sich auch massive Platten aus getränkten Asbestfäden in beliebiger Stärke herstellen. Wenn eine Platte, an der der Belag nicht haftet, als Form eingehüllt und. der Überzug nach dem Härten ringsum aufgeschnitten wird, ergeben sich zwei Platten, aus getränkten Asbestfäden bestehend, die sich leicht von der Metallform ablösen. Auch derartige Platten können zur Herstellung von chemikalienbeständigen GefäBen, Vorrichtungen und Apparaten benutzt werden.
Zur Herstellung von Gebilden nach dem vorliegenden Verfahren können Asbestfäden oder-Garne sowie auch aus Asbestfäden ge flochtene Schniire oder Bänder verwendet werden.
Process for the production of molded parts with straight, angled or double-curved surfaces.
The invention relates to a method for producing bodies of any shape which, through the use of synthetic resin (phenol-formaldehyde condensation products) impregnated threads or tapes made of asbestos, are particularly resistant to chemical influences, in particular to
Are acids and which are produced by winding them over a mold. Those manufactured according to this known winding principle
Pipes or other rotating bodies and shaped pieces with angled or double-curved surfaces, such as, for example, vessel lids with a stuffing box, however, have quite inadequate tensile and compressive strength, which means that they cannot cope with the stresses that occur.
This also applies to those shaped pieces that are produced by winding up woven tapes in a known manner, although here part of the threads, for example the weft threads, run axially to the winding axis.
The winding threads, respectively. the chain threads, namely, form concentric rings and give a layered structure, which with the
The structure of a wooden body can be compared. However, the bodies produced using this process cannot absorb bending loads.
The invention consists in that, in addition to the winding layers, such layers of
Threads or bands are provided, which are adapted to the profile of the body transversely to the winding or run parallel to the winding axis in the direction of the tensile and bending stress.
In the case of pipes, these stiffening threads run parallel to the pipe axis. In flanges and fittings with angled or double-curved surfaces, such as vascular lids with stuffing boxes or the like, the connecting threads or tapes are laid in a funnel-shaped manner so that they connect the individual winding layers with one another.
This arrangement of individual threads or strips running in the n direction of the winding axis or axis of symmetry can also be used successfully in the production of bars, plates and other cores covered on one side or on all sides.
In particular, the surprising finding was made that it is possible to establish a fixed connection between such a cladding or cladding and a wooden core that meets the practical requirements.
Experiments with a paste consisting of synthetic resin mixed with asbestos flakes made this possibility seem unattainable, especially since the "working" of the wooden core did not allow any prospect of solving the problem.
However, if a wooden core is wrapped with threads or ribbons that are soaked with synthetic resin, then surprisingly a very strong connection is created between the wooden core and the acid-resistant shell, which is apparently based on the synthetic resin running through the spaces between the threads and in penetrates the pores of the wood, so that after the hardening of the synthetic resin a "toothing" arises.
By using winding layers and longitudinal layers running transversely thereto, according to the invention rods, rollers or similar elongated wooden bodies encased in an acid-proof manner can be produced which are characterized by their flexural strength.
In the drawing, some bodies produced according to the method according to the invention are illustrated as exemplary embodiments.
1 shows a hanger with an acid-proof cover; ;
Figure 2 is a longitudinal section through a flanged tube;
Fig. 3 is a section through an acid-proof vessel;
4 is a longitudinal section through a vessel lid with a stuffing box;
Fig. 5 and 6 are perspective representations of acid-proof coated Holzkör pern;
FIG. 7 shows a vessel which is assembled from plates according to FIG. 6.
In the case of the bar shown in FIG. 1, which is loaded in the direction of the arrows and carried at the ends, in addition to the winding threads or tapes, there are layers that run parallel to the longitudinal axis of the bar and give the carrier the necessary tensile and flexural strength to lend.
2 shows a very clear example of how well the direction of the fiber layers can be adapted to the various stresses. This picture shows the end of a flange tube that is formed over a smooth metal mandrel. It is produced by winding layers of thread lying close together a. In between, one or more axially extending thread layers b are inserted. For winding the flanges you can use flat shaped disks c, which are attached to the mandrel and can be easily removed with the mandrel after hardening.
The wound layers of thread give the tube the necessary strength against internal or external pressure, while the axially extending layers of thread give the tube considerable resistance to tearing or bending. Due to the internal pressure and the flange screws, the flanges are subjected to strong bending stress, which can be countered most effectively if a tensile, funnel-shaped axially extending thread layer d is inserted into the flange winding, which prevents the flange from changing shape.
The number of layers of thread lying one on top of the other depends of course on the demands that the pipe is to withstand.
Fig. 3 shows a vessel with a round, oval or angular basic shape. Similar to the manufacture of the pipe, the frame e is formed by winding it in several layers, between which axially extending layers are inserted. With large resp. In tall vessels, the number of layers of thread from the top to the bottom of the vessel can increase according to the increased liquid pressure, as the illustration shows. The bottom f of the vessel consists for example of a plate according to FIG. 6, which is cut to the basic shape of the vessel and is attached to the form g for the frame. The bottom is completely enclosed by the winding of the frame, so that after hardening the bottom and frame are seamlessly connected to one piece.
4 shows a vessel cover with a stuffing box for a shaft feed-through. A mandrel h with the shaped disks i and k clamped on is used for production.
In order to be able to easily adhere to the prescribed wall thicknesses, they are limited by a template 1 which is attached to any fixed part of the winding machine in the correct position
Distance to the mandrel h and to the mold washers i and l is attached. In this body too, axially extending layers of thread are inserted into the winding so that it can withstand special stresses, be it from the internal pressure of the vessel or the weight of the shaft that the stuffing box has to carry.
5 shows a wooden stick which is provided with a chemical-resistant coating made of asbestos threads soaked with synthetic resin. In the case of rods with a flat cross-section, it is advisable to first apply a winding w that runs in the direction of length of the rod, after which the actual thread layer n, which completely envelops the rod, is wound. The intersecting layers of threads give the rod increased strength.
FIG. 6 shows a plate or vessel wall which is enveloped in the same way as the rod (FIG. 5) by wrapping intersecting thread slides.
FIG. 7 shows an example of a vessel which is composed of plates that are covered on all sides according to FIG. To assemble the plates can be done in the simplest way, similar to what is generally known for wooden vessels, by screwing. The joints, respectively. Connection points are pressed tightly against each other so that they are joined seamlessly to form a piece by hardening.
The same process can also be used to manufacture solid sheets of soaked asbestos threads of any thickness. When a plate to which the covering does not adhere is encased as a form and. If the coating is cut all around after hardening, the result is two panels, consisting of soaked asbestos threads, which easily detach from the metal mold. Such plates can also be used for the production of chemical-resistant vessels, devices and apparatus.
Asbestos threads or threads and also cords or tapes braided from asbestos threads can be used to produce structures according to the present process.