DE1162648B - Bewehrter Hohlkoerper fuer hohe Temperaturen und erhebliche Innendruecke sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Bewehrter Hohlkoerper fuer hohe Temperaturen und erhebliche Innendruecke sowie Verfahren zu seiner Herstellung

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ĥ^S PATENTAMT Internat. KL: F 061
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche Kl.: 47 f-3/05
Nummer: 1162 648
Aktenzeichen: Q 627 XII / 47 f
Anmeldetag: 5. August 1960
Auslegetag: 6. Februar 1964
Die üblichen metallischen Werkstoffe, aus denen hohen Innendrücken ausgesetzte Hohlkörper hergestellt werden, zeigen bei Erreichen hoher Temperaturen einen schnellen Abfall ihrer mechanischen Festigkeitswerte.
Zur Entlastung der Wände hat man derartige Hohlkörper bereits mit Bewehrungen versehen. Es ist insbesondere bekannt, auf einem metallischen Kernrohr eine Bewehrung aus Stahlbändern oder Stahldrähten, gegebenenfalls unter Zugvorspannung, aufzuwickeln. Derartig bewehrte Hohlkörper sind jedoch für sehr hohe Temperaturen ebenfalls nicht geeignet, weil ihre Bewehrung, da sie meist aus dem gleichen Material besteht, aus dem auch der Hohlkörper gefertigt ist, bei hohen Temperaturen den gleichen Abfall ihrer mechanischen Festigkeitswerte erfährt wie das Kernrohr, so daß im Ergebnis nicht mehr als eine Materialverstärkung des Kernrohrs erreichbar ist.
Es ist andererseits auch nicht mehr neu, die Bewehrung aus anderen Werkstoffen herzustellen, als sie für das Kernrohr verwendet werden. So hat man bereits Glasfäden für Bewehrungszwecke vorgeschlagen. Gemäß zum Stande der Technik gehöriger Vorschläge dieser Art bildet man die Bewehrung insbesondere aus Verbundwerkstoffen, beispielsweise in Form von glasfaserverstärkten Kunststoffen. Derartig bewehrte Hohlkörper sind jedoch für extrem hohe Temperaturen und Innendrücke nicht geeignet, weil die Werkstoffe des Kernrohres, beispielsweise Kunststoff oder imprägnierte Zellulose, für derartige Belastungen nicht geeignet sind. Man hat zwar auch schon eine Bewehrung vorgeschlagen, in der die Glasfäden mit einem Drahtgespinst vereinigt sind, jedoch weist eine solche Bewehrung infolge des hier zu verwendenden weichen Metalls für das Gespinst von vornherein nicht die notwendigen Festigkeitswerte auf.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen bewehrten Hohlkörper aus Metall zu schaffen, bei dem ein nicht artgleicher Werkstoff für die aufgewikkelte Bewehrung verwendet ist, die den Hohlkörper auch bei hohen Temperaturen und gleichzeitigen erheblichen Innendrücken gegen Zerstörung schützt.
Die Erfindung betrifft und setzt als bekannt voraus einen bewehrten Hohlkörper für hohe Temperaturen und erhebliche Innendrücke, bestehend aus einem metallischen Kernrohr und aus einer auf das Kernrohr unter Zugvorspannung aufgewickelten Bewehrung aus drahtartigem Material. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß das Kernrohr mit Quarzglasfäden umwickelt ist, deren Durchmesser zwischen Bewehrter Hohlkörper für hohe Temperaturen
und erhebliche Innendrücke sowie Verfahren zu seiner Herstellung
Anmelder:
Societe Anonyme Quartz & Silice, Paris
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. H. Bahr
und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,
Herne, Freiligrathstr. 19
Als Erfinder benannt:
Henri George, Paris
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 10. September 1959
(Nr. 804 785)
einem tausendstel und einigen hundertstel Millimeter liegt. Dabei sind unter Quarzglasfäden aus Kieselsäure erschmolzene Fäden zu verstehen.
Durch die Erfindung wird eine überraschend starke Steigerung der Warmfestigkeit eines metallischen Hohlkörpers erreicht, weil die Wärmedehnung der Quarzglasbewehrung geringer ist als die des metallischen Kernrohres und deshalb die Zugvorspannung der Bewehrung bei Erwärmung des Hohlkörpers weiter erhöht wird und eine entsprechende Druckvorspannung des Kernrohres bewirkt, die den durch den Innendruck hervorgerufenen Beanspruchungen entgegengerichtet ist, und diese daher weitgehend aufhebt. Selbst im Gebiete der Erweichung normaler metallischer Werkstoffe, das allgemein unter 1000° C liegt, bleiben die aus Kieselsäure bestehenden Quarzglasfäden elastisch, so daß eine ausreichende Festigkeit des mit ihnen bewehrten Hohlkörpers auch bei diesen hohen Temperaturen und gegebenenfalls über diese hinaus erhalten bleibt. Im Ergebnis entsteht dadurch ein bewehrter Hohlkörper, der auch dann noch Innendrücke aufnehmen kann, wenn das Material des Kernrohres bereits seine Erweichungstemperatur erreicht hat.
Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zur Herstellung bewehrter Hohlkörper der beschriebenen Art an. Dieses Verfahren besteht darin, daß die Quarzglasfäden aus einem beheizten Kieselsäurestäbchen
409 507/24?
unter Verwendung des Kernrohres als Ziehtrommel ausgezogen und aufgewickelt werden.
Verfahrensmäßig erbringt die Erfindung eine erhebliche Erleichterung des Herstellungsganges von bewehrten Hohlkörpern, weil durch sie das Ausziehen der Fäden mit dem Aufwickelvorgang verknüpft wird und dadurch ein Arbeitsgang eingespart wird. Außerdem lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Fäden verarbeiten, die normalerweise nicht widerstandsfähig genug sind, um im aüfgewikkelten Zustand das Überwickeln auf das Kernrohr zu überstehen.
Der erfindungsgemäße Wickelhohlkörper kann aber auch auf andere Weise hergestellt werden, beispielsweise so, daß der Faden zunächst auf eine Ziehtrommel und von dieser unter Spannung auf den zu umwickelnden Körper aufgewickelt wird. Falls man den Quarzglasfaden mit einer Spannung in der Größenordnung von 100 bis 300 kg/mm2 aufwickelt, so übt die fertige Bewehrung auf das Kernrohr einen tangentialen Vorspannungsdruck von 150 bis 450 kg/mm Länge des Rohres aus, wenn die gesamte Fadenwicklung eine "Wandstärke von 2 bis 3 mm auf dem zu bewehrenden Körper besitzt.
Der Durchmesser der für die Bewehrung verwen- as deten Quarzglasfäden wird innerhalb der oben angegebenen Grenzen zwischen einem tausendstel und einigen hundertstel Millimeter unter dem Gesichtspunkt ihrer Herstellbarkeit und ihrer Aufwickelbarkeit gewählt. Dabei ist zu beachten, daß die dickeren Fäden leichter herzustellen, aber wegen ihrer größeren Zerbrechlichkeit schwieriger aufzuwickeln sind.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Bewehrter Hohlkörper für hohe Temperaturen und erhebliche Innendrücke, bestehend aus einem metallischen Kernrohr und aus einer auf das Kernrohr unter Zugvorspannung aufgewickelten Bewehrung aus drahtförmigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß dasKernrohr mit Quarzglasfäden umwickelt ist, deren Durchmesser zwischen einem tausendstel und einigen hundertstel Millimeter liegt.
2. Verfahren zur Herstellung bewehrter Hohlkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzglasfäden aus einem beheizten Kieselsäurestäbchen unter Verwendung des Kemrohres als Ziehtrommel ausgezogen und auf das Kernrohr aufgewickelt werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 574 500, 657 660,
125;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1185 396;
französische Patentschrift Nr. 1185 396;
USA.-Patentschrift Nr. 2 857 932.
DEQ627A 1959-09-10 1960-08-05 Bewehrter Hohlkoerper fuer hohe Temperaturen und erhebliche Innendruecke sowie Verfahren zu seiner Herstellung Pending DE1162648B (de)

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