Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten hohlen Harzgegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von hohlen Gegenständen, die aus faserverstärkten Harzmaterialien zusammengesetzt sind, und ist bei der Herstellung von Gegenständen in rohrförmiger Gestalt von besonderem Nutzen. Die Erfindung richtet sich insbesondere auf die Erzeugung von Gegenständen unbegrenzter Länge und auf die im wesentlichen kontinuierliche Herstellung von solchen rohrförmigen Gegenständen.
Ausserdem ist die Erfindung von besonderem Nutzen in der Herstellung von faserverstärkten Harzgegenständen, bei denen das Harz, welches als Ausgangsmaterial verwendet wird, ein flüssiges, in der Wärme härtendes oder in der Wärme abbindendes Material ist, beispielsweise Polyester-Schichtharze in flüssiger Form, die durch Anwendung von Wärme in den festen Zustand übergeführt werden können.
Die Erfindung dient mehreren Aufgaben und weist eine Anzahl von Vorteilen auf, von denen einige sich auf Verbesserungen bei der Vorrichtung oder der Anlage und andere sich auf Verfahrensschritte beziehen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten hohlen Harzgegenständen durch Härten des Harzes in einem Formkanal zwischen einer äusseren Formvorrichtung und einem mit ihr zusammenwirkenden inneren Kern, welcher vor der Formvorrichtung vorsteht, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der äussere stromaufwärtige Teil des Kernes mit dem flüssigen, in der Wärme härtenden Harz überzogen wird, die Faserverstärkung der überzogenen Aussenfläche des Kernes an einem Punkte stromaufwärts von der Formvorrichtung in einer grösseren Menge als derjenigen hingeführt wird, die bei Aufnahme während der Zuführung der Faserverstärkung den Formkanal füllen würde, die imprägnierte Verstärkung stromabwärts in den Formkanal hinein und durch ihn hindurch geführt wird, um das überschüssige, flüssige Harz aus der Verstärkung herauszutreiben,
bevor das Harz in dem Formkanal zur Verfestigung des Harzes erwärmt wird.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus dem Eintrittsende der Vorrichtung heraustritt und Mittel zum überziehen der hervorstehenden Oberfläche des Kernes mit flüssigem, in der Wärme härtendem Harz an einer Stelle stromaufwärts von der Formvorrichtung aus vorgesehen sind, sowie durch eine Vorrichtung zum Heranführen der Faserverstärkung an den überzogenen Kern, um die Verstärkung mit dem Harz zu imprägnieren, bevor die Verstärkung in den Formkanal eintritt, Kühlmittel zur Verhinderung eines Härtens des Harzes an dem Eingangsendabschnitt des Formkanals, Heizmittel zur Verfestigung des Harzes, während es sich in dem Formkanal befindet,
eine Zugvorrichtung zum Hereinziehen der Verstärkungen in den Formkanal hinein und aus ihm heraus.
Im Hinblick auf einige Vorzüge der Erfindung sei hier zunächst festgestellt, dass in der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung eine Formvorrichtung mit einem allgemein senkrechten Formkanal verwendet wird, der sich durch sie hindurcherstreckt, und in welchem ein Kernkörper aufgehängt ist, um einen ringförmigen Durchgang zu bilden, in welchen das Harz und die Verstärkungsmaterialien im allgemeinen senkrecht nach unten hineingeführt werden.
Das Harz wird in dem Formkanal erwärmt, um eine Härtung desselben zu erwirken, und der gehärtete und verfestigte Gegenstand wird nach unten aus dem unteren oder Abgabeende des Formkanals herausgezogen, und zwar mittels einer Zugvorrichtung, die wandernde Greiferelemente aufweist, welche den Gegenstand nach unten aus der Formvorrichtung herausziehen können.
Die Weise, wie die Aufgaben gelöst und die Vorzüge erreicht werden, geht aus der Beschreibung in bezug auf die Zeichnungen hervor, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung darstellen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht der Vorrichtung mit dem in Abschnitte unterteilten Turm, der Formvorrichtung, der Zugvorrichtung sowie verschiedenen Vorrichtungen zum Zuführen von Faserverstärkungselementen und zur Erwirkung der Imprägnierung derselben mit flüssigem Harzmaterial vor dem Eintritt in die Formvorrichtung.
In dieser Figur ist in Richtung von oben nach unten eine Lagerung oder Aufhängung für den I Kern, ein Mit- tel zum Zuführen des flüssigen Harzes zur Oberfläche des Kernes, eine Station zur Zufuhr von in der Längsrichtung verlaufendem Gespinstverstärkungsmaterial, eine Station zur Zufuhr einer wendelförmig aufgewikkelten Streifenverstärkung, eine Station zur Zufuhr von wendelförmig aufgewickeltem Gespinstverstärkungsma- terial einer Wickelrichtung, eine Station für wendelförmig aufgewickeltes Gespinstverstärkungsmaterial der entgegengesetzten Wickelrichtung, eine Zufuhrstation für wendelförmig aufgewickeltes Verstärkungsband mit einer Wickelrichtung entgegengesetzt zu der zuerst genannten Station, eine Zufuhrstation für in der Längsrichtung verlaufendes Gespinstverstärkungsmaterial,
eine Zufuhrstation für in der Längsrichtung verlaufendes Bandverstärkungsmaterial, einen Sammelbehälter für überflüssiges Harz und Harzaufbereitungszufuhrmittel, die Formvorrichtung, die - Umkehrantriebsvorrichtung mit veränderlicher Drehzahl, die biegsame Verbindung, durch welche die Zugvorrichtung vom Turm oder von dem Rahmengerüst herabhängt, sowie die Zugvorrichtung dargestellt,
Fig. la und lb Darstellungen des oberen Abschnittes des Turmgerüstes, jedoch bei zwei verschiedenen, wahlweise möglichen Einstellungen der verschiedenen Teile, um die Einführung von Verstärkungselementen im Vergleich zu Fig. 1 in verschiedenen Anordnungen zu ermöglichen,
Fig. 2 eine Draufsicht im Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig.
1 und 3 zur Darstellung der Mittel zur Zufuhr des flüssigen Harzes zum Kern und einer der Zufuhrstationen für das in der Längsrichtung verlaufende Verstärkungsgespinst, wobei bestimmte Gespinstzufuhrführungen im Interesse der Klarheit ausgelassen sind und Fig. 2 gegenüber Fig. 1 in grösserem Massstab gezeichnet ist,
Fig. 3 eine Darstellung in Ansicht, in welcher bestimmte Teile nach Linie 3-3 der Fig. 2 im senkrechten Schnitt gezeigt sind,
Fig. 4 eine Draufsicht im Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1 und 5 zur Darstellung einer Zufuhrstation für das wendelförmig gewickelte Verstärkungsband, einschliesslich eines Antriebs für diese, wobei die Fig. 4 im Vergleich zu Fig. 1 in grösserem Massstab gezeichnet ist,
Fig. 4a eine schematische Darstellung bestimmter Antriebsteile der Fig.
4 in einer Abwandlung, um ein wendelförmiges Aufwickeln des Bandes in entgegengesetzter Wickelrichtung zu ermöglichen.
Fig. 5 eine Ansicht der in Fig. 4 dargestellten Bandzufuhrstation,
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt im rechten Winkel zur Fig. 5 nach der Linie 6-6 dieser Figur,
Fig. 7 eine Draufsicht auf bestimmte Drehtische oder umlaufende Teile der in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Bandzufuhrstation,
Fig. 8 eine Draufsicht im Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 1 und 9 zur Darstellung einer der Zufuhrstationen für das wendelförmig gewickelte Verstärkungsgespinst, Fig. 8a eine schematische Draufsicht auf verschiedene in Fig. 8 gezeigte Teile, jedoch zur Darstellung einer wahlweise möglichen Zwirnung der Gespinste, um eine wendelförmige Wicklung derselben auf dem Kern in entgegengesetzter Richtung im Vergleich zur Fig. 8 vorzusehen,
Fig. 9 eine Darstellung der in Fig. 8 gezeigten Zufuhrstation für das Gespinst,
Fig.
10 einen senkrechten Schnitt durch die Lage mug der Gespinstspule nach der Linie 10-10 der Fig. 8 bei vergrösserter Darstellung der Teile,
Fig, 11 einen senkrechten Schnitt von verschiedenen Einzelheiten nach der Linie 11-11 der Fig. 8, ebenfalls in grösserem Massstab,
Fig. 12 eine Draufsicht nach der Linie 12-12 in Fig. 1 zur Darstellung einer Zufuhrstation für das in der Längsrichtung verlaufende Verstärkungsband und im grösseren Massstab im Vergleich zur Fig. 1,
Fig. 13 eine Draufsicht auf den Harzsammelbehälter und das Harzaufbereftungsmittel nach der Linie 13 bis 13 in den Fig. 1 und 14 und in grösserem Massstab zur Fig. 1,
Fig. 14 einen senkrechten Mittelschnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 12 der Bandzufuhrstation, der auch die in Fig.
13 gezeigte Harzhandhabungsausrüstung sowie die Formvorrichtung im senkrechten Schnitt darstellt,
Fig. 15 einen weiteren, vergrösserten, senkrechten Teilschnitt des oberen Teiles der Formvorrichtung und des darin befindlichen Kernes,
Fig. 16 eine Draufsicht im Schnitt nach der Linie
16-16 der Fig. 1 zur Darstellung der Anordnung bestimmter Teile des Antrieb es, wobei diese Figur gegen über der Fig. 1 vergrössert ist,
Fig. 17 eine Ansicht der in Fig. 16 gezeigten Teile,
Fig. 18 eine vergrösserte Ansicht der zum Boden der Fig. 1 zeigenden Zugvorrichtung bei Darstellung be stimmter Teile im senkrechten Schnitt,
Fig. 19 eine Draufsicht auf bestimmte der in Fig. 8 gezeigten Teile, wobei einzelne Teile wieder im waagerechten Schnitt nach der Linie 19-19 der Fig. 1 darge stellt sind, diese Darstellung in dem Massstab der Fig.
18 gehalten ist und bestimmte Teile des Antriebes oder des
Getriebes zur besseren Darstellung der anderen Teile in Fortfall gekommen sind,
Fig. 20 eine vergrösserte Draufsicht bei Darstellung einiger Teile im waagerechten Schnitt nach der Linie
20-20 der Fig. 1, wobei jedoch die Teile in ihrer Stellung verschoben sind und bestimmte Antriebsteile zum Drehen eines der die Verstärkungselemente aufnehmen den Drehtisches dargestellt sind, und zwar nach der Li nie 20-20 der Fig. 21,
Fig. 21 einen senkrechten Schnitt nach der Linie
21-21 der Fig. 20,
Fig. 22 und 23 wahlweise mögliche Getriebegruppen, welche anstelle der in den Fig. 20 und 21 gezeigten An triebseinrichtung eingesetzt werden können, um unterschiedliche Betriebsgeschwindigkeiten vorzusehen und auch eine Richtungsumkehr der wendelförmigen Wicklung ermöglichen.
Mit Bezug auf die Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung, die hier als eine Ausführungsform der Erfindung offenbart werden, sei zunächst erwähnt, dass die Erfindung insbesondere für die Handhabung und Zuführung von Glasfaserverstärkungen in Form von
Gespinsten und auch in Form von Streifen geeignet ist, die entweder in Form von Mattenmaterial, in welchem die Glasfasern willkürlich verteilt oder ausgerichtet sind, oder in Form von gewebten oder tuchartigen Gewebe- streifen vorliegen können, obwohl Verstärkungselemente verschiedener Arten benutzt werden können.
Wie bereits erwähnt, ist gemäss der Erfindung beabsichtigt, die Faserverstärkungselemente im imprägnierten Zustand in den Formkanal einer Formvorrichtung hinein zu liefern, wobei die Verstärkungen vorzugsweise mit einem Überschuss an flüssigem, in der Wärme härtendem Harzmaterial, z. B. den bekannten Polyester Schichtharzen, imprägniert werden. Die Menge oder das Volumen der Verstärkung oder des Harzes, die zu dem Eingangsende des Formkanals hingeführt werden, ist derart, dass die Verstärkungen bei ihrem Eintritt in dem Formkanal einem gewissen Druck ausgesetzt werden.
Dieses führt zu einem Herauspressen von überflüssigem Harz und ebenfalls Luft- oder Gasblasen in dem Eingangsendabschnitt des Formkanals, der vorzugsweise schräg verläuft, um die imprägnierten Verstärkungen allmählich zu verfestigen und zusammenzudrücken. In dem Eingangs ende des Formkanals wird das Harzmaterial gekühlt oder auf einer Temperatur gehalten, die niedrig genug ist, um jegliches nennenswerte Setzen irgendwelcher Harzbestandteile, die aus dem Eingangsende des Formkanals herausgedrückt werden, zu verhindern. Hierdurch wird ein allmählicher Aufbau von abgebundenen oder gehärteten Harzbestandteilen im Eingangsende des Formkanals und auch in dem Behälter für überschüssiges Harz vermieden, der mit dem Eingangsende des Formkanals verbunden ist.
Während sich die imprägnierte Verstärkung durch die Formvorrichtung weiterbewegt, wird Wärme angewendet, um das Harz beim Durchgang der Materialien durch den Formkanal zu härten oder abzubinden.
Hinter dem Abgabeende des Formkanals wird der verfestigte oder geformte Gegenstand durch die Greifelemente einer Zugvorrichtung erfasst, durch welche der geformte Gegenstand aus dem Formkanal herausgezogen wird und durch welche alle Materialien in den Formkanal auf der Eingangsseite der Anlage hineingezogen werden.
Bei Betrachtung der in den Zeichnungen gezeigten Anlage zur Durchführung der Zufuhr- oder der Imprägnierung der Faserverstärkungen sowie der Lieferung derselben zur Formvorrichtung hin und durch sie hindurch wird zunächst auf die Fig. 1, 2, 3, 13 und 14 verwiesen. Die Formvorrichtung ist allgemein durch den Buchstaben A in Fig. 1 bezeichnet, und diese Vorrichtung ist auf einem waagerechten Traggerüst gelagert, welches waagerechte Platten 24 umfasst, die wieder auf einem Traggerüst gelagert sind, das beispielsweise den senkrechten Profilkörper 25 umfasst. An dem oberen Ende der Vorrichtung, und zwar in Fig. 1 oben, ist ein Kern B aufgehängt, der vom oberen Teil der Vorrichtung herunter durch die verschiedenen Verstärkungszuführungsstationen und in die Formeinrichtung hineinhängt; das untere Ende des Kernes erscheint ebenfalls unten in der Fig. 14.
Aus den Fig. 14 und 15 ist ersichtlich, dass die Formvorrichtung einen inneren, rohrförmigen Teil 26 aufweist, der die Aussenseite eines allgemein senkrechten Formkanals bildet, dessen oberes Ende nach aussen erweitert ist, was deutlich bei 26a in Fig. 15 erscheint, um einen schräg verlaufenden oder erweiterten Einlass zum Formkanal vorzusehen. Die Formvorrichtung ist mit einem Mantel 27 versehen, in dessen oberem Abschnitt eine Kammer 28 zum Umlauf eines Kühlmittels, z. B. Wasser, mittels der Anschlüsse 29 und 30 vorgesehen ist. In dem unteren Teil des Mantels ist eine Kammer 31 zum Umlauf eines Heizmediums, z. B. Dampf, vorgesehen, für das ein Einlass 32 und ein Auslass 33 vorgesehen sind. Zwischen der Kühlkammer 28 und der Heizkammer 31 ist vorzugsweise ein toter Raum oder eine Kammer 34 in dem Mantel vorgesehen.
Der Kern umfasst gemäss der Darstellung in den Fig. 3, 14 und 15 einen rohrförmigen Körper 35, welcher von einem Anschlussstück 35a am Oberteil der Vorrichtung her gestützt wird, und der sich von ihm aus ganz nach unten durch den Turm sowie durch die Verstärkungszuführungsvorrichtungen, die von ihm aufgenommen werden, hindurch und in das Eingangs ende des Formkanals hinein und durch den Formkanal nach unten bis zu einem Punkte im Bereiche des unteren oder Abgabeendes desselben erstreckt. Auf diese Weise wird ein ringförmiger Formkanal innerhalb der Formvorrichtung gebildet, um die Erzeugung rohrförmiger Gegenstände zu ermöglichen, welche die verschiedensten Querschnittsformen haben können, obwohl ein kreisformiges Rohr ein typisches Beispiel darstellt, wie es bei P unten in der Fig. 1 und 14 gezeigt wird.
Zur allgemeinen Erläuterung kann gesagt werden, dass die Verstärkungen zu dem Kern hingeführt, auf ihn aufgelegt werden und dann veranlasst werden, sich in zusammengebautem Zustand auf dem Kern entlang nach unten und in den ringförmigen Formkanal der Formvorrichtung hinein zu bewegen. Gemäss der Erfindung wird dieses in einer neuartigen Weise und durch die Verwendung bestimmter neuartiger Einrichtungen erreicht. In dieser Verbindung sei zuerst bemerkt, dass gemäss der Erfindung das Harz in die Anlage eingeführt wird, indem ein Strom flüssigen Harzes auf der Aussenseite des Kernes an einem Punkte oberhalb der Zone, in welcher wenigstens die meisten der Verstärkungen auf die Oberfläche des Kernes aufgebracht oder aufgelegt werden, entwickelt wird.
Es ist somit aus den Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, dass zum oberen Ende des rohrförmigen Körpers 35 hin ein Harzstutzen 36 vorgesehen ist, welcher durch ein Zufuhrrohr 37 mit Harz versorgt wird, und im Bereiche der Kernrohrwand an der Unterseite des Stutzens eine ringförmige Öffnung aufweist, die mit dem Inneren einer Hülse 38 in Verbindung steht, welche das Kernrohr umgibt und bei der Verteilung des Harzes über die Oberfläche des Rohres unterstützend mitwirkt. Das Harz wird vom unteren Ende des Rohres (siehe die Pfeile unten in der Fig. 3) auf die Aussenfläche des Kernrohres aufgebracht, so dass es auf dieser Oberfläche auf Grund der Schwerkraft nach unten strömt und somit die Verstärkungen, die an den verschiedenen Stationen unterhalb des Punktes der Harzzufuhr auf die Kernoberfläche aufgelegt oder darum gewickelt sind, überflutet und imprägniert.
Auf diese Weise werden alle Verstärkungen, die beim Aufbau eines gegebenen Gegenstandes benutzt werden, bei ihrer Zufuhr zu dem Kern oder beim Auflegen auf ihn imprägniert, und in der bevorzugten Betriebsweise wird genügend Harz zum oberen Ende des Kernes hingeführt, so dass ein Überschuss am Eingangsende des Formkanals der Formvorrichtung vorhanden ist, welcher durch den Formkanal zurückgegeben und in einem Aufnahmebehälter 39 (siehe Fig. 1, 13 und 14) gesammelt wird.
Es ist insbesondere aus Fig. 14 ersichtlich, dass der Harzbehälter 39 eine konische Pfanne bildet, deren unteres oder kleines Ende zum Eingangsende des Formkanals der Formvorrichtung hin offen ist. Auf diese Weise wird an dem Eingangsende des Formkanals ein Vorrat flüssigen Harzes aufrechterhalten.
Da ein Über- schuss an Harz auf dem Kern entlang nach unten geführt wird, wird dieser Überschuss in dem Behälter 39 gesammelt, füllt diesen und strömt aus ihm über, wie es durch die Überströmpfeile in Fig. 14 angedeutet ist, und dieser Überstrom wird in der umgebenden, ringförmigen Harzkammer 40 aufgenommen, wobei ein ringförmiges Sieb 41 zwischengeschaltet ist, um jegliche Fremd- körper auszusieben und derartige Fremdkörper an einem Ort zu sammeln, welcher leicht zugänglich ist, um sie aus der Anlage zu entfernen. Das überschüssige Harz wird dann durch Abzug durch das Rohr 42, welches zu einer Seite einer Harzpumpe 43 (siehe Fig. 1, 13, 14, 16 und 17) führt, umgewälzt.
Das oben erwähnte Rohr 37 zur Förderung des Harzes zum oberen Ende des Kernes ist mit der Förderseite der Pumpe 43 verbunden, um das sich umwälzende Harz daraus zu empfangen. Das Aufbereitungsharz für die Anlage wird durch die Zufuhrverbindung 44 eingeführt, welche das Harz in das Sieb 41 liefert, wodurch das Aufbereitungsharz somit ebenfalls an einer Stelle gesiebt wird, der zur Entfernung von Fremdkörpern leicht zugänglich ist.
Bevor näher auf die Bauart und die Anordnung der verschiedenen Verstärkungsstationen eingegangen wird, sei hier zuerst darauf hingewiesen, dass diese verschiedenen Vorrichtungen alle in einem in Abschnitte unterteilten Gerüstturm angeordnet sind, der aus drei in Abschnitte unterteilten Pfosten oder Säulen besteht, die je eine Reihe hohler Pfosten umfassen; die drei Pfosten sind beispielsweise in dem Grundriss der Fig. 2 an den Ecken eines Dreiecks angeordnet. An den verschiedenen senkrechten Stationen befinden sich mehrere Platten 46, 47, 48, 49, 50, 51 und 52 zur Verbindung der Pfosten untereinander. Die unteren Enden der unteren hohlen Pfosten 45 sind auf der Platte 24 angeordnet, welche die obere Decke des Traggerüstes zur Lagerung des übrigen Teiles des Turmes und der Formvorrichtung A bildet.
Verschiedene Decken und Platten 46 bis 52 und 24 sind etwas unterschiedlich angeordnet und nehmen unterschiedliche Elemente auf, insbesondere diejenigen, die für die Zufuhr der verschiedenen Harzverstärkungsstücke geeignet sind.
Über den obersten Pfosten 45 ist eine Platte 53 angeordnet, welche die oberen Enden der obersten Pfosten 45 miteinander verbindet, und diese Platte nimmt wieder das Anschlussstück 35a (siehe Fig. 3) auf, von welchem das Kernrohr 35 herunterhängt. Vorzugsweise ist gemäss der Darstellung in Fig. 3 eine Einstellvorrichtung vorgesehen, um eine Verschiebung der Stellung des Anschlussstückes 35a zur Lagerung des Kernes in jede beliebige waagerechte Richtung zu ermöglichen. Zu diesem Zwecke werden in den beiden verschiedenen Ebenen Einstellschrauben 54 benutzt, von denen zwei in Fig. 3 gezeigt sind; es sind jedoch weitere zwei in der Ebene im rechten Winkel zur Fig. 3 vorhanden. Zur starren Befestigung des Anschlussstückes 35a in jeder beliebigen, eingestellten Lage sind Stehbolzen 55 vorgesehen.
Auf diese Weise kann eine richtige Ausrichtung des Kernes mit der Formvorrichtung vorgesehen werden, und ausserdem kann im Falle einer Neigung des Kernes zur Durchbiegung in die eine oder andere Richtung von seiner richtig zentrierten Lage innerhalb des Formkanals eine solche Neigung durch eine Schiebebewegung des Kernes am oberen Ende ausgeglichen oder berichtigt werden.
Die obere Platte 46 zur Aufnahme der Harzzufuhreinrichtung ist in den Fig. 2 und 3 in gewissen Einzelheiten gezeigt. Auf dieser Platte ist ein Ring 56 angeordnet, der mehrere radial angeordnete Öffnungen aufweist, denen jeweils ein Führungsrohr 57 zugeordnet ist, um einzelne Gespinste 58 aufzunehmen und radial nach innen zu führen, um dann innerhalb einer konischen Führung 59 zur Aussenfläche des Kerns etwa an den Punkt herangeführt zu werden, an welchem der Harzstrom auf dem Kern beginnt. Diese Gespinste werden somit bei ihrer Auflage auf die Aussenseite des Kernes imprägniert.
An der nächsten Station, d. h. auf der Decke oder der Platte 47, ist eine Zufuhreinrichtung für Faserband angeordnet, was in den Fig. 4 bis einschliesslich 7 dargestellt ist. Diese Vorrichtung ist auf einer ringförmigen Grundplatte 60 aufgebaut, welche zur Drehung um eine senkrechte Achse, die mit der Achse des Kernes zusammenfällt, angeordnet ist, wobei der Kern durch die mittlere Öffnung in dieser Grundplatte nach unten vorsteht; diese Öffnung erscheint deutlich in den Fig. 4 bis 7. Auf dieser Grundplatte sind zwei senkrechte Platten 61 angeordnet, die jeweils mit einer Spindel 62 ausgestattet sind, auf welcher eine Rolle aus Faserverstär kungsbandmaterial 63 angeordnet ist. Auf der Spindel 62 ist mittels einer von Hand zu betätigenden Schliessmutter 65 eine Halterungs- und Führungsplatte 64 für jede Bandrolle entfernbar angeordnet.
Die senkrechte Lagerplatte 61 für jede Zufuhrrolle 63 dient auch zur Anordnung bestimmter Führungsvorrichtungen, über welche das Bandmaterial zum Kern hingeführt wird. In den Fig. 4 und 5 dient somit jede Lagerplatte 61 zur Aufnahme einer allgemein waagerechten Führung 66, die parallel zur Achse der Spindel 62 für die Rolle liegt, und über welche das Band sich zuerst hinwegbewegt. Von der Führung 66 wird das Band unter eine geneigte Führung 67 und über sie hinweg geführt und von dort über eine geneigte Führung 68, deren Achse in einer die Achse des rohrförmigen Körpers 35 enthaltenden, senkrechten Ebene liegt geführt.
Durch dieses Führungssystem wird das Bandmaterial von der Rolle, welche um eine waagerechte Achse umläuft, in die richtige Stellung gebracht, um zur Oberfläche des rohrförmigen Körpers 35 hingeführt zu werden und beim Umlauf der ringförmigen Lagergrundplatte 60 für diese Anordnung wendelförmig auf dem Kern aufgewickelt zu werden. Auf Grund der Führungsanordnung einschliesslich insbesondere der abschliessenden Führung 68, die in einer die Achse des Kerns enthaltenden radialen Ebene liegt, kann das Bandmaterial zu jeder Seite des Kerns hingeführt werden, um dadurch ein wendelförmiges Aufwickeln des Bandes in jeder Richtung zu ermöglichen.
Die Wicklung der einen Wikkelrichtung ist in Fig. 4 gezeigt und diejenige der anderen Wickelrichtung in Fig. 4a, wobei die Richtungspfeile in diesen beiden Figuren die Umlaufrichtung der umlaufenden Grundplatte 60 und somit der Anordnung der Teile um die senkrechte Achse des Kerns herum darstellen.
Der Bügel 69 zur Anordnung der Führung 68 ist wieder auf der Platte 61 durch Bolzen 70 angeordnet, welche durch bogenförmige, längliche Schlitze 71 (siehe Fig. 5) hindurchgehen, durch welche der Winkel der Führung 68 und dadurch die Steigung der herzustellenden wendelförmigen Wicklung verändert werden kann.
Diese wird gemäss der Zuggeschwindigkeit der Verstärkungen nach unten in die Formvorrichtung hinein und durch sie hindurch wie auch durch die Umlaufgeschwin digkeit der ringförmigen Grundplatte 60 zur Lagerung der Streifen verändert. Die vorgesehenen Antriebsvorrichtungen werden im Anschluss hieran beschrieben, und zwar im Anschluss an die Beschreibung bestimmter anderer Teile, welche ebenfalls durch die vorgesehene Antriebs anlage angetrieben werden.
Es ist nunmehr ersichtlich, dass durch die Vorsehung der Vorschubvorrichtungen gemäss der Beschreibung und bei Anordnung auf den Platten 46 und 47 der Kern zunächst in der Längsrichtung verlaufende Gespinste und im Anschluss daran wendelförmig gewickelte Streifen erhält, die zwei Verstärkungsschichten darstellen. Es sind weitere Schichten vorgesehen.
An der nächstunteren Station, die durch die Platte 48 dargestellt ist, werden bestimmte Gespinstverstärkungen wendelförmig oben auf die beschriebenen wendelförmig gewickelten Streifen aufgewickelt. Die Vorrichtung für diesen Zweck ist insbesondere in den Fig. 8 bis einschliesslich 11 gezeigt. Hier wieder ist die Wickelanordnung auf einer ringförmigen umlaufenden Grundplatte 72 angeordnet, welche mit einer umlaufenden Lagerung auf der Platte 48 versehen ist und welche einen kreisförmigen Drehtisch 73 aufnimmt. Der Drehtisch 73 dient zur Aufnahme mehrerer senkrechter Spindeln 74, von denen vier gezeigt sind, und von denen jede dazu dient, eine Spule oder Rolle 75a aus Gespinst aufzunehmen.
Von dieser Spule wird jedes Gespinst 75 über eine Führungsscheibe 76 geleitet, die auf einem Pfosten 77 schwenkbar gelagert ist (siehe Fig. 8 und 11), so dass die Führungsscheibe 76 mit Bezug auf die waagerechte Ebene kippen kann, je nachdem, ob das Gespinst die Spule vom oberen oder unteren Teil derselben verlässt. Von der Führungsscheibe 76 aus bewegt sich das Gespinst über eine weitere nicht angetriebene Scheibe 78 und wird von ihr aus zum Kern geführt. Der Pfosten 77 zur Anordnung der Führungsscheibe 76 wird von einem Hebel 79 (siehe Fig. 8 und 11) aufgenommen, wobei der Hebel bei 80 an den Drehtisch 73 angelenkt ist und dazu dient, eine Bremse zur Regelung der Spannung des Gespinstes bei seiner Zuführung von der Spule oder Zufuhrrolle zum Kern zu wirken. Diese Bremse umfasst ein Bremsband 81, das um eine Bremstrommel 83 (siehe Fig. 8 und 10) in einem Bogen herumgeführt ist.
Die Bremstrommel 82 ist auf einem Kasten 83 am unteren Ende der Spulenlagerspindel 74 vorgesehen und wird auch dazu benutzt, um die Lager 84 unterzubringen und aufzunehmen, durch welche die Spindel auf dem Drehtisch 73 gleitend gelagert ist. Der Kasten 83 dient auch zur Lagerung einer Grundplatte 85, auf welcher die Spule 75a mit Gespinst angeordnet werden kann.
Die Gespinstspule kann auf der Spindel 74 durch einen einstellbaren konischen oder Keilblock 86 am oberen Ende der Spindel in ihrer Stellung befestigt werden, so dass die von der Bremse 81 aufgebrachte Reibung eine Verzögerung in der Abwickelbewegung der Spule 75a bewirkt. Der Eingriffs druck der Spannungsbremse wird durch eine Zugfeder 87 (siehe Fig. 8) vorgesehen, welche auf den Hebel 79 in einer Richtung zur Berührung der Bremse einwirkt. Sobald jedoch die Spannung des Gespinstes von der Führungsrolle 76 wahrgenommen wird, wenn diese Spannung ansteigt, dann hat bei Anordnung der Teile gemäss der Darstellung in Fig. 8 die Zunahme der Spannung die Neigung, der Feder 87 entgegenzuwirken und somit die Bremskraft aufzuheben.
Auf diese Weise wird ein Ausgleich durch die Tätigkeit der Feder 87 erreicht, und die Spannung neigt dazu, konstant zu bleiben, wenn sich das Gespinst abwickelt und der Durchmesser der Spule abnimmt. Ausserdem ist die Federspannung durch Einstellung einer Schraube und Mutter 88 einstellbar, so dass die normale Spannung auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden kann.
Die in den Fig. 8, 9, 10 und 11 gezeigten Teile sind bis dahin mit Bezug auf das wendelförmige Aufwickeln von Gespinsten in einer Wickelrichtung beschrieben worden. Die Führung, die benutzt wird, um das Gespinst in der entgegengesetzten Wickelrichtung zu wikkeln, ist in Fig. 8a gezeigt. Für diesen Zweck ist es nur notwendig, dass die Wicklung um die Scheibe 78 der Fig. 8 herum in Fortfall kommt und der Winkelweg der Gespinste 75 so angeordnet ist, dass sie die Führungsscheibe 76 passieren und von dort unmittelbar zum Kern 35 gehen. Da jedoch die Führungsscheibe 76 in der Wickelanordnung der Fig. 8a ebenfalls eine Gespinstspannung erfährt, ist dennoch die Bremswirkung und die selbsttätige Regelung der Spannung wirksam und somit für wendelförmiges Wickeln in jeder Wickelrichtung verfügbar.
Die Drehrichtung der verschiedenen Teile wird durch Pfeile in Fig. 8 und 8a für die beiden entgegengesetzten Richtungen der wendelförmigen Wicklung angegeben.
Die Vorrichtung, durch welche der Antrieb des Drehtisches für die Wicklung von Gespinsten erzielt wird, wird im Anschluss hieran nach der Beschreibung bestimmter anderer Teile beschrieben.
Fig. 1 zeigt, dass eine weitere Stufe der Gespinstwicklung unterhalb derjenigen, die von der Platte 48 aufgenommen wird, vorgesehen ist, und diese zweite Gespinstwicklung wird von der Platte 49 aufgenommen.
Die Ausbildung der Teile, die von der Platte 49 aufgenommen werden, braucht nicht weiter erläutert oder beschrieben werden, da die Beschreibung schon mit Bezu Platte 46 aufgenommene Station beschrieben wurde, deren Ausbildung in den Fig. 2 und 3 vollständig gezeigt ist und bereits beschrieben wurde.
Mit Bezug auf die nächste Station, die durch die Platte 52 dargestellt ist, sei zunächst darauf hingewiesen, dass Vorkehrungen getroffen sind, um hier Verstärkungsstreifen anstatt in einer wendelförmigen Wicklung in einer Längslage zum Kern hinzuführen. Die Anordnung der Teile an dieser Station ist insbesondere in den Figuren 12 und 14 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Platte 52 kreisförmig ist, abgesehen von den Lappen, die zur Verbindung mit den Posten 45 radial vorstehen.
Auf der Platte 52 sind mehrere Streifenrollen 89a angeordnet, von denen vier gezeigt sind, und das Band 89 wird von jeder Rolle durch eine rohrförmige Führung 90 hindurchgeführt, die bei 91 drehbar auf einen Bügel 92 angeordnet ist. Ein weiterer Bügel 93 dient zur Aufnahme von zwei Platten oder Armen 94, durch welche die Spule oder Streifenrolle 89a gleitend gelagert ist. Die Platte 52 ist mit unterschnittenen, ringförmigen Nuten 95 und 96 versehen, durch welche die Bügel 93 und 92 gelagert werden können. Infolge des ringförmigen Charakters dieser Nuten können diese Bügel in jeder beliebigen radialen Lage gelagert werden. Diese Anordnung gestattet auch die Lagerung und gleichmässige Abstandshaltung entweder einer grösseren oder geringeren Anzahl von Streifenrollen.
Gemäss der Darstellung werden die vier Streifen nach innen in Richtung auf den Kern geführt und durch ein konisches Führungselement 97 (siehe Fig. 14) geleitet, welches dazu dient, die Faltenbildung der Streifen um den Kern einzuleiten. In der dargestelhen Ausführungsform sind die Streifen und die Anzahl derselben derart, dass eine Überlappung auf dem Umfang des herzustellenden Stückes vorgesehen ist, aber sie können auch so angeordnet sein, dass ihre Ränder aneinander zum Anstoss gebracht werden, anstatt sich tatsächlich zu überlappen.
Aus Fig. 14 geht hervor, dass diese Streifen nicht endgültig eng anliegend gegen den Kern zur Auflage gebracht werden, bevor nicht der Eintritt der Verstärkungsmasse in das Eingangsende des Durchganges in der Formvorrichtung stattfindet. Deshalb gehen die Streifen 89 durch den Harzkörper in dem Behälter 39 hindurch, bevor eine enge Anlage an dem Kern hergestellt wird. Es ist jedoch zu beachten, dass ein Harzstrom in der Abwärtsrichtung des Kernes und über die darauf aufgebrachten Verstärkungen hinweg fliesst, so dass die Innenseiten des Streifens 89 tatsächlich eine Berührung mit dem Harz erhalten und dadurch imprägniert werden.
Wie bereits zum Ausdruck gebracht ist, ist die Formeinrichtung mit einem Mantel mit einer Kühlkammer 28 versehen und auch mit einer Wärmekammer 31, durch welche das Harz an dem Eingangsendabschnitt des Formkanals an einer Aushärtung gehindert wird, während das Harz gleichzeitig in dem letzten Abschnitt gehärtet wird. Falls erwünscht, kann auch innerhalb des Kernes in dem unteren Abschnitt der Formvorrichtung eine Heizkammer vorgesehen werden, beispielsweise indem eine Teilung in dem Kern sowie Umwälzverbindungen für Dampf oder andere Heizmittel vorgesehen werden. Im Falle der gemäss der Erfindung offenbarten Einrichtung ist es bevorzugt, wenigstens eine Einrichtung zum Kühlen des oberen Teiles des Kernes vorzusehen.
Zu diesem Zwecke ist eine Trennwand 98 (siehe Fig. 15) in dem Kern an einem erhöhten Platz unmittelbar unterhalb der Kühlkammer 28, die in dem Mantel für die Formvorrichtung vorgesehen ist, angeordnet. Es ist ein Rohr 99 zur Zufuhr eines Kühlmediums, wie Wasser, so angeordnet, dass es vom oberen Ende des Kerns nach unten in den Kern hinein vorspringt (siehe Fig. 3 und 15) und es ist ausserdem ein Auslass 100 für die Abgabe des Kühlmediums aus dem Inneren des Kerns vorgesehen. Auf diese Weise ist die gesamte Länge des Kernes oberhalb der Formvorrichtung und ebenso innerhalb der Formvorrichtung in dem Bereich der Kühlkammer 28 der Kühlwirkung ausgesetzt, um dadurch den Aufbau von gehärteten oder abgebundenen Bestandteilen in der Masse des in dem Kreislauf oder der Umwälzung befindlichen Harzes zu verhindern.
Es folgt jetzt eine Beschreibung der Zugvorrichtung, die zum Boden der Vorrichtung gemäss der Darstellung in Fig. 1 hin angeordnet ist und die ebenfalls in den Figuren 18 und 19 erscheint. Die Zugvorrichtung selbst braucht nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Zugvorrichtung zwei Raupeneinrichtungen umfasst, die jeweils mehrere Zugblöcke 101 aufnehmen, welche zur Erfassung des in der Verformung befindlichen Stückes zusammenarbeiten und es aus dem Formkanal herausziehen. Die Zugvorrichtung ist auf einem Hauptrahmengerüst 102 angeordnet, an dessen Boden eine Platte 103 angeordnet ist, auf welcher der Motor 104 für die Zugeinrichtung aufgenommen ist, welcher über Ketten, Kettenräder und Getriebe mit den Raupeneinrichtungen verbunden ist, um die Greifelemente 101 zu betätigen.
Obwohl die Einzelheiten dieser Einrichtung nicht näher beschrieben zu werden brauchen, sei doch gesagt, dass die Antriebsvorrichtung für die Zugvorrichtung vorzugsweise eine Vorrichtung mit veränderlicher Geschwindigkeit verkörpert, so dass die Geschwindigkeit des Herausziehens des Gegenstandes aus dem Formkanal heraus reguliert werden kann.
Die gesamte Anordnung der Zugvorrichtung, ihr Rahmen 102, ihre Platte 103 und der Motor 104 sowie Teile des Antriebsgetriebes werden alle durch eine Verbindung am oberen Ende des Rahmens 102 mit der Grundplatte des Turmes, die die Platten 24 verkörpert, aufgenommen. Für diesen Zweck ist eine Kugelgelenkverbindung zwischen dem Rahmen und der Zugvorrichtung und den Platten 24 des Turmes vorgesehen.
Der Kugelteil 105 dieser Verbindung und der Schalenteil 106 ist in Fig. 18 dargestellt, wobei der erste Teil mit dem Zugrahmen 102 und der letztere mit dem Turmgerüst verbunden ist. Mittels dieser Verbindung kann die gesamte Zugvorrichtung und können ihre Antriebsteile in eine Winkelstellung relativ zu der Achse des durch die Formvorrichtung hindurchführenden Formkanals verschoben werden, und hierdurch wird ein Wechsel in der Winkelbeziehung zwischen der Zugrichtung, der Zugvorrichtung und der Achse des Formkanals ermöglicht. Die Winkelstellung der Zugvorrichtung kann durch Halterungen oder Verankerungen 107 (siehe Fig. 1, 18 und 19) festgelegt werden; es sind drei solcher Verankerungen vorgesehen, die jeweils eine einstellbare Schraubvorrichtung 108 verkörpern.
Es wird im Rahmen der Erfindung auch in Erwägung gezogen, die gesamte Zugvorrichtungseinheit mit ihrem Antrieb und den zugeordneten Teilen so zu gestalten, dass sie quer zur Achse des durch die Formvorrichtung hindurchführenden Kanals in einer Ebene verschoben werden kann, in welcher die Greiferelemente das geformte Stück erfassen. Zu diesem Zwecke ist der Flansch 109, mittels dessen der Zugrahmen an dem Kugelteil 105 befestigt ist, mit langgestreckten Bolzenschlitzen versehen und eine einstellbare Schraubvorrichtung 110 (siehe Fig. 16 und 18) angeordnet, um die Zugvorrichtung relativ zu dem Kugelteil 105 zu verschieben, wobei die Bolzen, welche sich durch die langgestreckten Schlitze hindurcherstrecken, dazu dienen, die Verbindung in jeder relativen Lage zwischen dem Rahmen der Zugvorrichtung und dem Kugelteil 105 festzuspannen.
Hierdurch wird eine Veränderung in der Beziehung zwischen der Achse des Formkanals und der Zugrichtung der Zugvorrichtung in der Ebene, in welcher die Zugblöcke 101 das aus dem Formkanal herausgezogene Stück elastisch erfassen, vorgesehen. Es ist vorzugsweise eine Ausrichtung der Zugblöcke mit Bezug auf das in der Verformung befindliche Stück in der anderen Ebene vorgesehen. Eine solche Einrichtung bietet die Möglichkeit einer Verschiebebewegung der Blöcke 101 in einer Richtung lotrecht zu der Ebene, in welcher die Zugblöcke das in der Verformung befindliche Stück erfassen.
Gemäss der Beschreibung ist die gesamte Zugeinheit in der Lage, nicht nur eine Verschiebebewegung im Winkel, sondern auch eine parallele Verschiebebewegung mit Bezug auf die Achse des Formkanals durchzuführen und diese Bewegungen werden alle durch die biegsamen Gelenke an dem oberen Ende der Zugvorrichtung vorgesehen. In dieser Verbindung sei darauf hingewiesen, dass die gesamte Zugvorrichtung einschliesslich der Platte 103 und des Motors sowie der Getriebeteile nicht starr mit den stützenden Profilkörpern 25 verbunden sind, abgesehen von der mittelbaren Verbindung über die Gelenke am oberen Ende des Zugrahmens.
Weiter ist beabsichtigt, bestimmte der beschriebenen Vorrichtungen mit Bezug auf den Antrieb der Zugeinrichtung synchron anzutreiben. Dieses wird durch die Verwendung eines Antriebsriemens 111 (siehe Fig. 1, 16, 17 und 18) erreicht. Dieser Riemen ist an seinem unteren Ende mit einer Riemen-Scheibe 112 verbunden, die zu dem Antriebssystem für die Zugeinrichtung gehört, wobei der Riemen an seinem oberen Ende ebenso mit einer Riemenscheibe 113 verbunden ist, die auf einer der Platten 24 gelagert ist. Es ist ausserdem eine einstellbare Leerlaufrolle 114 für den Riemen 111 vorgesehen. Die Riemenscheibe 113, welche auf einer waagrechten Achse umläuft, ist über ein Kegelradgetriebe 115 mit einer Riemenscheibe 116 verbunden, die auf einer senkrechten Achse angeordnet ist, was aus den Figuren 16 und 17 deutlich hervorgeht.
Die Riemenscheibe 116 dient wieder zum Antrieb zusätzlicher Getriebeteile, welche durch einen Riemen 117, der die Riemenscheibe 116 berührt, angetrieben und verbunden werden. Dieser Riemen 117 geht um die angetriebenen Riemenscheiben 118, 119 und 120 herum, und es ist ausserdem in dem Kreislauf des Riemens 117 eine einstellbare Leerlaufrolle 121 vorgesehen.
Jede der angetriebenen Riemenscheiben 118, 119 und 120 ist auf der Antriebswelle je einer Getriebeeinheit 122, 123 und 124 angeordnet. Jede Einheit hat eine Kraftabtriebswelle, 125 bzw. 126 und 127. Jede Getriebeeinheit weist ausserdem zwei Steuerungen 128, 129 auf, von denen die Steuerung 128 eine stufenlose Veränderung der Drehzahl von Null bis zur höchsterreichbaren Drehzahl und die andere Steuerung 129 einen Wechsel in der Richtung des Antriebs der Ab triebswelle der Einheit vorsieht. Getriebeeinheiten dieser Art sind hinreichend bekannt, sowie leicht erhältlich und es ist daher nicht nötig, Einzelheiten derselben zu erwähnen. Die Wellen 125, 126 und 127 sind über eine Reihe von fluchtenden Wellenabschnitten 130, 131 und 132, die in den in Abschnitte unterteilten Pfosten 45 liegen, welche sich bis zum oberen Ende des Turmes herauf erstrecken, verbunden.
Diese Wellenabschnitte sind in den Figuren 1, 2, 4, 5, 6, 12 und 19 gezeigt, aus denen es ersichtlich ist, dass jeder der hohlen, in Abschnitte unterteilten Pfosten 45 eine in Abschnitte unterteilte Antriebswelle enthält, welche sich von der Getriebeeinheit 122, 123 oder 124 ganz bis zum oberen Ende des Turmes erstreckt. Diese Wellen werden zum Antrieb verschiedener auf dem Turm angeordneter Vorrichtungen benutzt, welche einen Antrieb erfordern. Das Getriebesystem mit den in Abschnitte unterteilten senkrechten Antriebswellen, den Getriebeeinheiten an den unteren Enden derselben, sowie den Riemenantrieben für diese, die zunächst die Kraft von dem Antriebsmittel für die Zugvorrichtung abnehmen, schafft eine Synchronisierung des Antriebes der verschiedenen auf dem Turm gelagerten Vorrichtungen mit dem Antrieb der Zugeinrichtung.
Zwischen den Abschnitten jeder der in Abschnitte unterteilten, senkrechten Wellen sind keilnutverzahnte Schlupfgelenke 133 vorgesehen, wie sie links in Fig. 3 gezeigt sind, durch welche die Abschnitte jeder Welle an Punkten im Bereiche der Trennungspunkte der hohlen in Abschnitte unterteilten Pfosten 45, innerhalb der die Wellen angeordnet sind, getrennt werden können.
Auf diese Weise kann nicht nur die Lagerung, sondern auch die Antriebseinrichtung für die verschiedenen Verstärkungszufuhreinrichtungen leicht in verschiedenen Beziehungen zusammengebaut werden; es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass auch diejenigen Zufuhrvorrichtungen oder Stationen, welche keinen Drehtischantrieb erfordern, beispielsweise die Stationen für die in Längsrichtung verlaufendes Gespinst und Matten, die auf den Platten 46, 51 und 52 angeordnet sind, trotzdem mit Abstand- oder Lagerpfosten versehen sind, in welchen Abschnitte von Antriebswellen vorgesehen sind, um den Antrieb darüber hinweg auf andere Stationen zu übertragen, welche einen Drehtischantrieb oder einen anderen Antrieb erfordern. Auf diese Weise können die verschiedenen Stationen universal in jeder relativ übergeordneten Beziehung zusammengebaut werden.
In der Ausführungsform, die in Fig. 1 in zusammengebautem Zustand gezeigt ist, wird die Zufuhrstation für das wendelförmige Gespinst, die auf der Platte 48 angeordnet ist, von der in Abschnitte unterteilten Welle 131 angetrieben, welche in den in Abschnitte unterteilten Pfosten 45 am hinteren Ende der Figur liegt.
Diese Einrichtung ist in den Figuren 20 bis 23 in grösseren Einzelheiten gezeigt. In ähnlicher Weise wird auch die auf der Platte 49 angeordnete Vorschubvorrichtung für das wendelförmige Gespinst von der in Abschnitte unterteilten Welle 131 am hinteren Ende der Fig. 1 angetrieben. Die beiden auf den Platten 47 und 50 angeordneten Zufuhrstationen für das wendelförmige Band werden beide von der in Abschnitte unterteilten Welle 132 angetrieben, die in den in Abschnitte unterteilten Pfosten 45 nach rechts in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung angeordnet ist.
Der Pumpantrieb (siehe Fig. 16 und 17) kann durch eine Kette oder einen Riemen 135 erreicht werden, der mit Riemenscheiben zusammenarbeitet, welche mit der Antriebswelle 130 und mit der Pumpe verbunden sind.
Die beschriebene Anordnung der Antriebssysteme schafft einen synchronisierten Betrieb der Harzumwälzpumpe und der Verstärkung für die Vorrichtung mit der Zugvorrichtung. Obwohl Getriebe oder Kettenantriebe in bestimmten Teilen der Antriebssynchronisierung benutzt werden könnten, gewährleistet doch die Verwendung von Riemen 111, 117 und 135 eine angemessene Synchronisierung für die meisten Zwecke und sie werden wegen ihrer Einfachheit bevorzugt. Ein leichtes Kriechen, welches bei Riemenantrieben auftreten kann, hat keinen wesentlichen Einfluss auf die Synchronisierung, was aus der Tatsache hervorgeht, dass die gehandhabten Materialien biegsam sind und eine Nachgiebigkeit oder Weichheit aufweisen.
Die Synchronisierung der Harzumwälzpumpe mit der Zugeinrichtung ist vorteilhaft, weil beim Betrieb der Zugeinrichtung bei erhöhter Geschwindigkeit eine erhöhte Harzmenge aus der Anlage herausgezogen wird, und, um sicherzustellen, dass eine genügende Harzmenge vorhanden ist, um den Behälter 39 voll und überströmend zu halten, eine erhöhte Menge an Harz erforderlich ist, die an das obere Ende des Dornes herangeführt wird. Dieses wird durch die Synchronisierung der Pumpe mit der Zugvorrichtung erreicht.
Die Synchronisierung der Drehtischantriebe für die Zufuhrvorrichtungen der wendelförmigen Verstärkung sorgen auch dafür, dass die wendelförmige Wicklung selbst dann gleichmässig aufrechterhalten wird, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit der Zugeinrichtung sich ändert.
Die Geschwindigkeitssteuerung 128 für jede der Ge triebeeinheiten 122, 123, 124 sieht eine Veränderung in der Einstellung des Antrieb es für die Harzpumpe und für die Verstärkungszuführungseinrichtung relativ zu der Betriebsgeschwindigkeit der Zugvorrichtung vor, so dass die relativen Geschwindigkeiten der Synchronisierung verändert werden können.
Die verschiedenen auf dem Turm angeordneten Einheiten, die einen synchronisierten Antrieb mit Bezug auf die Zugvorrichtung erfordern, können ihre Kraft von einer beliebigen der drei senkrechten in Abschnitte unterteilten Antriebswellen beziehen. Mit anderen Worten können die auf den Platten 47 und 50 angeordneten Einheiten, obwohl sie in Fig. 1 ihren Antrieb von der rechten Welle 132 beziehen, auch in ihrer Lage verschwenkt werden, so dass sie entweder von den anderen beiden senkrechten Wellen angetrieben werden, oder es könnte eine ihren Antrieb von einer Welle und die andere ihren Antrieb von der anderen Welle beziehen, je nach dem betreffenden Zusammenbau und der Antriebsbeziehung, die zwischen den verschiedenen Einheiten gewünscht wird.
Eines der Antriebssysteme für eine Einheit, z. B. die auf der Platte 48 angeordnete Zuführungseinheit für das wendelförmige Gespinst ist in den Fig. 22 und 23 im einzelnen gezeigt, obwohl die Getriebeteile im Vergleich zur Fig. 1 herumgeschwenkt worden sind, um die Antriebsabnahme von der Welle 130 am linken Ende der Fig. 1 zu zeigen. Diese Kraftabnahmeeinheit ist innerhalb eines Gehäuses 136 angeordnet, das an eine der Platten mittels Bolzen befestigt werden kann, beispielsweise auf der Platte 48. Die Einheit umfasst ein Zahnrad 137, welches so angeordnet ist, dass es von einem der Antriebswellenabschnitte Kraft aufnehmen kann. Die Einheit umfasst ferner ein angetriebenes Zahnrad 138, das auf einer Hülse 139 gleitend gelagert ist, welche im Mittelpunkt der Vorrichtung starr befestigt ist, um (mit Spiel) an dem mittleren rohrförmigen Körper 35 vorbeizuführen.
Das angetriebene Zahnrad 138 ist mit der umlaufenden Platte oder dem Drehtisch 73 verbunden, um welchen die Gespinstspulen angeordnet sind (siehe Fig. 8-11), und es ist ein Getriebe vorgesehen, um das Kraftabnahmezahnrad 137 mit dem angetriebenen Zahnrad 138 zu verbinden. Das für diesen Zweck in den Fig. 20 und 21 gezeigte Getriebe ist dasselbe wie das in Fig. 8 (ebenfalls in Fig. 4a) schematisch gezeigte Getriebe und umfasst ein Zahnrad 140, welches mit dem Zahnrad 137 sowie mit dem Zahnrad 141 kämmt, welches eine gemeinsame Antriebswelle mit dem Zahnrad 142 hat und mit diesem verbunden ist, wobei das letztere mit dem Zahnrad 143 kämmt, das wieder das Zahnrad 144 erfasst, welches die Kraft zum Zahnrad 138 führt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Anordnung der Zahnräder 141 und 142 ein Herunterschalten des Über- setzungsverhältnisses dieser Getriebeanordnung ermöglicht. Dieses Doppelzahnrad (141, 142) ist geeignet, wahlweise in den Antriebszug in unterschiedlicher Art eingesetzt zu werden, um ein Aufwärtsschalten in dem Übersetzungsverhältnis vorzusehen. Dieses ist in Fig. 22 dargestellt, aus welcher es ersichtlich ist, dass die Zahnradeinheit 141-142 im Vergleich zu ihrer Stellung in den Fig. 20 und 21 umgekehrt worden ist.
Um eine Neuanordnung der Achse dieser beiden Zahnräder vorzusehen und somit das richtige Kämmen des Zahnrades 142 mit dem Zahnrad 140 und des Zahnrades 141 mit dem Zahnrad 143 zu ermöglichen, sind Vorkehrungen getroffen worden, um die Achse der Zahnradeinheit 141-142 im Vergleich zur Lage in den Fig. 20 und 21 in einer anderen Stellung anzuordnen. Zu diesem Zweck ist in der Platte 48 eine weitere Achslagerbohrung vorgesehen, und diese zusätzliche Bohrung ist in Fig. 21 durch den Pflock 145 geschlossen gezeigt.
Auf Grund der Beschreibung ist ersichtlich, dass das Drehzahlverhältnis vom treibenden Zahnrad 137 zum angetriebenen Zahnrad 138 durch Umkehrung sowie Umsetzung der Zahnradeinheit 141-142 verändert werden kann und diese Vorkehrung macht es möglich, dass dieselbe Einrichtung bei verschiedenen Verstärkungszuführungsstationen benutzt werden kann, um verschiedene Drehzahlen der wendelförmigen Wicklung zwischen verschiedenen Zuführungsstationen vorzusehen, auch wenn alle diese Stationen von derselben senkrechten Welle angetrieben werden.
Fig. 23 zeigt eine andere Abwandlung, die durch das vorgesehene Getriebe erzielt werden kann. In dieser Figur ist der Einsatz eines Zahnrades 146 anstelle der beiden Zahnräder 143 und 144 in den Fig. 20, 21 und 22 gezeigt. Durch die Verwendung des Zahnrades 146 von doppeltem Durchmesser anstelle der Zahnräder 143 und 144 läuft das angetriebene Zahnrad 138 in der entgegengesetzten Richtung um, jedoch mit derselben Antriebsdrehzahl, wie sie durch die Zahnräder 143 und 144 vorgesehen ist. Um dieses Zahnrad mit doppeltem Durchmesser unterzubringen, wird eine weitere Bohrung in der Platte 48 vorgesehen, und diese Bohrung ist in der Fig. 21 als durch einen Stöpsel 147 verschlossen gezeigt.
Somit ermöglicht das Getriebe einen Antrieb des Drehtisches einer Wicklungseinheit für die wendelförmige Verstärkung in die eine oder andere Richtung und bei der einen oder anderen von zwei Drehzahlen in jeder Richtung. Diese Vorkehrung macht es möglich, mehrere unterschiedliche Verstärkungszuführungseinheiten bei unterschiedlichen Drehzahlen und/oder in unter schiedlichen Richtungen von einer gegebenen, in Abschnitte unterteilten, senkrechten Antriebswelle aus anzutreiben. Die Fig. 4 und 4a zeigen den Antrieb von zwei Zuführungsstationen für das wendelförmige Band von der Welle 132 aus in entgegengesetzten Richtungen, jedoch mit der gleichen Drehzahl, wobei diese beiden Stationen von der Welle 132 angetrieben werden.
Ein Vergleich der Fig. 8 und 8a zeigt in gleicher Weise den Antrieb von zwei Zufuhrstationen für das wendelförmige Gespinst in entgegengesetzten Richtungen, jedoch bei derselben Drehzahl von der Welle 131 aus. Es sind viele andere wahlweise mögliche Anordnungen vorgesehen, was aus der Beschreibung der Fig. 20 und 23 klar hervorgeht.
In Anbetracht bestimmter Vorteile der beschriebenen Anordnung wird jetzt auf die Fig. la und Ib verwiesen, von denen jede im Vergleich mit der Anordnung und dem Zusammenbau nach der Fig. 1 bestimmte wahlweise mögliche Anordnungen und Zusammenbauten von Verstärkungszuführungseinheiten zeigt.
Fig. la zeigt eine Anordnung von Verstärkungszuführungsstationen mit einer Station am oberen Teil zur Zuführung von Bandmaterial in der Längsrichtung von den Streifenrollen 89a, woran sich zwei Stufen wendelförmig gewickelten Gespinstes, vorzugsweise mit entgegengesetzten Wickelrichtungen, von den Zufuhrhaspeln 75a anschliessen, im Anschluss daran wird eine Schicht oder Lage Gespinst 58 in der Längsrichtung aufgebracht und schliesslich eine weitere Lage von in der Längsrichtung verlaufenden Bändern von einem weiteren Rollensatz 89a aufgebracht wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass alle die einzeln genannten Teile der verschiedenen Stufen oder Zufuhrvorrichtungen gemäss der Darstellung in der Fig. la die gleichen sind, wie diejenigen, die in verschiedenen der Fig. 2 bis einschliesslich 23 offenbart sind, wobei in der Fig. la im Interesse der Einfachheit und Klarheit der Darstellung viele solcher Einzelheiten in Fortfall gekommen sind. Im Falle der ganz oben angeordneten Zuführungseinrichtung für das Band in der Längsrichtung, hat der Führungskonus 148, welcher den rohrförmigen Körper 35 umgibt, vorzugsweise einen etwas geringeren Ausgangsdurchmesser als der entsprechende Führungskonus 97, welcher für die Zuführungsvorrichtung des Bandes in der Längsrichtung zu dem Boden der Fig. la und ebenso zum Boden der Fig. 1 hin vorgesehen ist.
Der Grund für diesen Unterschied liegt darin, dass bei der Anordnung der Fig. la die obersten Verstärkungsstreifen die ersten Verstärkungselemente sind, die auf den Kern aufgebracht werden, und diese sollten in inniger Berührung mit dem Kern aufgebracht werden, um eine wirksame Imprägnie rung dersleben durch das Harz vorzusehen, welche etwa in dieser Höhe an das Kernrohr herangeführt wird, und darin, Idass die unmittelbar darunter angeordnete Zufuhrstation eine wendelförmige Umwicklung von Ge spinsten auf dem Kern vorsieht.
Ein weiteres Beispiel eines Musters zur Anordnung der Teile und der Einfülmung von Verstärkungselementen in den der Verformung befindlichen Gegenstand hinein, ist in der Fig. lb gezeigt. Hier wird die Anfangsschicht durch in der Längsrichtung verlaufende Gespinste gebildet, wie es bei der Anfangsschicht der Fig. 1 der Fall ist, und hieran schliessen sich unmittelbar zwei Schichten wendelförmig gewickelter Gespinste von den Zufuhrrollen 75a vorzugsweise in entgegengesetzten Wickelrichtungen an, und schliesslich kommt eine zweite Schicht in der Längsrichtung verlaufende Gespinste auf der Aussenseite dieses zu fertigenden Stückes zur Anwendung.
Es können viele weitere Anordnungen der Teile benutzt werden, und zwar je nach den besonderen Verstärkungseigenschaften, die für die verschiedensten Zwecke in den herzustellenden Gegenständen erwünscht sind.
Es ist ersichtlich, dass in allen Anordnungen der Fig. 1, la und 1b unmittelbar auf den Kern in der Längsrichtung verlaufende Verstärkungselemente aufgebracht werden und auch als die äusserste Lage dienen, während jegliche wendelförmig gewickelten Gespinste oder Bänder zwischen den in der Längsrichtung verlaufenden Elementen an der Innen und an der Aussenseite des Gegenstandes angeordnet sind.
Obwohl dieses nicht in allen Fällen wesentlich sein mag, ist es von Vorteil, weil die in der Längsrichtung aufgebrachten Elemente eine beachtenswerte Zugfestigkeit im Vergleich mit den wendelförmig gewickelten Lagen zeigen, und dieses ist von Bedeutung, um Brüche während der Bildung des Gegenstandes in der Formvorrichtung und insbesondere unter dem Einfluss der durch die Zugvorrichtung aufgebrachten Zugkräfte beim Ziehen des Gegenstandes zu verhindern, welche den Gegenstand auf seinen Aussenseiten an einem Punkt unter dem Abgabeende des Formkanals erfasst.
Da angenommen wird, dass die Masse der imprägnierten Verstärkung, welche zum Eingangs ende des Formkanals hingeführt wird, ausreicht, um zu einem Zusammendrücken der imprägnierten Verstärkung zu kommen, wird der Gegenstand tatsächlich in der Formvorrichtung unter einem gewissen Druck geformt und abgebunden, der hinsichtlich der Genauigkeit der Querschnittsform und der Güte des Erzeugnisses wünschenswert ist.
Jedoch wird durch diese Betriebsbedingung ein zusätzlicher Zug von der Zugvorrichtung verlangt, insbesondere, wenn es sich um Teile mit grösseren oder relativ kompliziertem Querschnitt handelt, und diese stärkeren Zugkräfte haben bei Abwesenheit der in der Längsrichtung verlaufenden Verstärkungselemente an der Aussen- und Innenseite des in der Herstellung befindlichen rohrförmigen Gegenstandes die Neigung, den Gegenstand im Verfestigungsbereich des Harzes in dem Formkanal zu zerbrechen.
Es ist ersichtlich, dass die Einrichtung und das Verfahren gemäss der Beschreibung sich für eine kontinuierliche Herstellung von Gegenständen in dem Sinne eigenen, dass die hergestellten Gegenstände von kontinuierlicher oder unbegrenzter Länge sind, was ungeachtet dessen zutrifft, ob die Einrichtung oder das Verfahren periodisch oder schrittweise zum Stillstand gebracht oder begonnen bzw. angefahren wird.
Es ist tatsächlich ein Vorteil der Erfindung insbesondere des synchronisierten Betriebes der Zugvorrichtung und der anderen angetriebenen Teile der Auflage, dass sie in Abständen je nach Wunsch angehalten und wieder angelassen werden kann, ohne dass dadurch die Kontinuität des in der Herstellung befindlichen Stückes beeinträchtigt und die
Gleichmässigkeit des Musters der Verstärkungen in dem in der Herstellung befindlichen Gegenstand gefährdet wird.