DE1219213B

DE1219213B - Vorrichtung zum Herstellen eines verstaerkten Kunststoffgegenstandes

Info

Publication number: DE1219213B
Application number: DED43395A
Authority: DE
Inventors: Noble Sherwood
Original assignee: Dowsmith Inc
Current assignee: Dowsmith Inc
Priority date: 1963-01-22
Filing date: 1964-01-20
Publication date: 1966-06-16
Also published as: NL6400469A; GB1045932A; SE301873B; US3313670A

Description

Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Kunststoffgegenstandes Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung versttkt,erKunststoffgegenstände und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Kunststoffrohres od. dgl.
Rohre oder andere rohrförmige Gegenstände werdea allgemein dadurch hergestellt, daß ein Streifen oder ein Band aus faserverstärktem Material, welches einem ungehärteten wärmehärtenden Harz impyäSiert ist, in übereinanderliegenden Lagen auf eipen Dorn gewickelt wird. Nachdem eine ausreichende Anzahl von Lagen gebildet worden ist, um das Rohr mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften zu verstehen, wird das Harz ausgehärtet, um eine starke, feste einstückige Ausführung zu erhalten.
Ins einigen Fällen kann das Verstärkungsmaterial mit einem teilweise ausgehärteten wärmehärtenden Harz voruberzogen sein, so daß das Harz auf dem Band sich in festem, jedoch verformbarem Zustand beführt. Das teilweise ausgehärtete Harz wird dann, des zu schmelzen, erhitzt, wenn das Band auf den Dorn gewickelt wird, und zwar entweder indem das B,w;d über eine erhitzte Leitrolle oder -walze geführt wird oder indem der Dorn selbst erhitzt wird, und das Harz wird darauffolgend ausgehärtet, um die Lagen des Bandes als einstückige Ausführung aneinanderzubinden.
Bei der Herstellung verstärkter Kunststoffrohre mit Verf.àhren dieser Art ist gefünden worden, daß Änderungen der Temperatur des «eschmolzenen Harzes, wenn dieses auf den Dorn äüfgebracht wird, beträcht-Lichte Ariderungen der physikalischen Eigenschaften de.s Rohres hervorrufen. Werin beispielsweise das geschmolzene Harz mit zu geringer Temperatur auf den Dorn aufgebracht wird, ist das Harz nicht fließfähig genug, um die zwischen den Lagen befindliche Luft vollständig herauszudrücken, mit dem Ergebnis, daß zwischen den gewickelten Lagen Lufteinschlüsse vorhalden sind. Wenn umgekehrt das Harz sich auf einer zu hohen Temperatur befindet, härtet es zu schnell aus, und es tritt keine Querverkettung zwisehen dem Harz in den übereinanderliegenden Lagen auf. so daß sich eine geschichtete Ausführung ergeben kann.
Eine genaue Steuerung der Temperatur des Harzes karn weder durch Messen der Temperatur der Leitrille noch durch Messen der Temperatur des Domes erhalten werden, und zwar zufolge der Tatsache, daß geringe Änderungen dej: Wickelgeschwindigkeit, Änderen es des Oberflächezustandes der Leitrolle oder des Domes oder atmosphärische Änderungen eine Änderung in der Wärmeübefträgung von der Rolle oder dem Dorn auf das Band hervorrufen.
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Kunststoffgegenstandes aus, mit einem Dorn, einem nahe dem Dom angeordneten Leitelement, einer Mehrzahl von Führungsteilen zum Wickeln eines Streifens oder Bandes aus mit einem Harz imprägniertem Verstärkungsmaterial über das Leitelement auf den Dorn in schraubenlinienförmigem Muster, einer Heizvorrichtung, um dem Leitelement Wärme zuzuführen, um das Harz zu schmelzen, wenn der Streifen über das Leitelement wandert.
Eine solche Vorrichtung ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Wärmefühivorrichtung zum Abfühlen der Wärme des jeweils von dem Leitelement auf den Dorn wandernden Abschnitts des Streifens und eine Vorrichtung, welche die Wärmefünlvörrichtung mit der Heizvorrichtung arbeitsmäßig verbindet, um die Leistung der Heizvorrichtung in Übereinstimung mit der Temperatur des Streifens zu ändern.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung macht es niöglich, daß das Band und das Harz, die auf den Dorn gewickelt werden, dauernd auf einer konstanten Temperatur verbleiben, wodurch ein gleichförmiges Erzeugnis mit im wesentlichen gleichmäßigen physikalischen Eigenschaften erhalten wird.
Da die Fühlvorrichtung auf die Temperatur des Bandes anspricht, wenn dieses auf den Dorn gewickelt wird, wird unabhängig von Änderungen der Wickelgeschwindigkeit eine gleichmäßige Temperatur aufrechterhalten. Außerdem wird eine gleichmäßige Harztemperatur erhalten, selbst wenn die Oberfläche des Leitelementes oder des Dornes verschmutzt oder mit Harz oder anderen Fremdstoffen überzogen ist, welche das Ausmaß der Wärmeübertragung auf das Band herabsetzen können.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
F i g. 1 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Kunststoffrohres, die gemäß der Erfindung ausgeführt ist; Fig. 2 ist eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung; F i g. 3 ist eine Teildraufsicht der Vorrichtung; F i g. 4 ist eine Seitenansicht der erhitzten Leitrolle; F i g. 5 ist eine Querschnittansicht nach Linie 5-5 derFig.4; F i g. 6 ist ein schematisches Diagramm eines elektischen Fühl- und Steuerstromkreises zum Steuern der Erregung der erhitzten Leitrolle gemäß den Fig.lbis4; Fig.7 ist eine schematische Ansicht, in welcher die Beziehung der die Wärme abfühlenden Vorrichtung zu dem auf den Dorn gewickelten Band wiedergegeben ist; F i g. 8 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilseitenansicht, in welcher die Schleifringverbindungen an der Schwungscheibe wiedergegeben sind.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Kunststoffrohres oder anderer rohrförmiger Gegenstände wiedergegeben, die ein Leitelement 1 mit einer drehbaren Rolle2 aufweist, auf welcher eine Spule eines Bandes 3 angeordnet ist. Ein Dorn 4 ist in der Mittelöffnung des Leitelementes 1 axial bewegbar angeordnet und dient dazu, das Band 3 aufzunehmen, wenn das Leitelement 1 sich dreht und der Dorn 4 axial bewegt wird. Das Band 3 wird auf den Dorn 4 in einem allgemein schraubenlinienförmigen Muster mittels einer Führungsvorrichtung 5 geführt, welche das Band 3 richtig führt und ihm eine vorgewählte Verdrehung erteilt, wenn es von der Spule auf der Rolle 2 zu dem Dorn 4 wandert.
Das Leitelement 1 weist eine eine Nabe 7 tragende Basis 6 auf. In der Nabe 7 und der Rolle 2 ist eine Welle 8 angeordnet, auf welcher eine Schwungscheibe 9 befestigt ist und sich mit ihr dreht.
Die Welle 8 wird über ein auf ihr befestigtes Kettenzahnrad 10 gedreht, das über eine Kettell mit einem auf der Antriebswelle 13 eines Motors 14 befestigten Ketteurnd 12 verbunden ist. Der Motorl4 ist von einer zweckentsprechenden Art, um die Schwungscheibe 9 und die Rolle 2 mit konstanter Drehzahl anzutreiben, um einen konstanten Abzug des Bandes 3 von der Rolle 2 auf den Dorn 4 aufrechtzuerhalten.
Der Dorn 4 ist in einer Mehrzahl von Rollenträgern 15 axial bewegbar gelagert. Ein Antriebsrad 16 ist in Antriebsbeziehung zu dem hinteren Teil des Dornes 4 angeordnet, und mit dem Antriebsrad 16 ist ein Motorl7 gekoppelt, um das Rad 16 mit einer vorgewählten konstanten Drehzahl fortlaufend anzutreiben. Durch diese Ausführung wird der Dorn 4 mit konstanter Geschwindigkeit durch das Leitelement 1 axial hindurchbewegt, um das Band 3 zunehmend auf den Dorn 4 zu wickeln.
Das Band 3 ist aus Verstärkungsmaterial gebildet, welches mit einem ungehärteten Harz imprägniert oder überzogen ist. Das Verstärkungsmaterial kann in Form von Mineralfasern wie Glasfasern oder Asbestfasern, synthetischen Fasern wie Polyamidfasern oder Rayonfasern, Pflanzenfasern, tierischen Fasern, Metalldraht u.dgl. vorhanden sein bzw. verwendet werden. Das Verstärkungsmaterial kann weiterhin in Form im wesentlichen fortlaufender in Richtung ausgerichteter Fasern, eines Gewebes, in Form von Matten, geflochtenen Rohren u. dgl. verwendet werden.
Das Verstärkungsmaterial ist mit einem teilweise ausgehärteten wärmehärtenden Harz imprägniert, beispielsweise mit einem Epoxyharz, Polyester, Furan, Melanin u. dgl. Das teilweise ausgehärtete Harz befindet sich in festem, jedoch verformbarem Zustand, so daß das Band 3 bequem abgespult und auf den Dorn 4 geführt werden kann. Da das wärmehärtende Harz nur teilweise ausgehärtet ist, kann es durch Anwendung von Wärme geschmolzen oder erweicht werden.
Die Vorrichtung 5 zum Führen des Bandes 3 auf den Dom 4 weist eine Reihe drehbarer Führungsrollen 18 auf, die an einer an der Schwungscheibe 9 befestigten gebogenen Trägerplatte 19 angeordnet sind. Die Führungsrollen 18 sind um den Dorn 4 herum auf einen Umfang in Abständen angeordnet, und die erste Abnahmerolle 18 liegt zur Achse der Rolle 2 parallel. Jede darauffolgende Rolle 18 ist um einen kleinen Winkel in bezug auf die benachbarten Rollen 18 versetzt, um dadurch dem Band 3, wenn es über die Reihe der Rollen 18 wandert, eine kleine Verdrehung zu erteilen.
Das Band 3 wandert von den Führungsrollen 18 über eine Führungsrolle 20 und über eine erhitzte Rolle 21 auf den Dorn 4. Die Rollen 20 und 21 sind in im wesentlichen paralleler Beziehung und parallel zu der letzten Rolle 18 angeordnet. Die Rollen 20 und 21 sind in einem Rahmen 22 drehbar angeordnet, der zwei Seitenplatten 23 aufweist, die durch eine Verbindungsplatte 24 miteinander verbunden sind.
Eine der Seitenplatten 23 ist in zweckentsprechender Weise an dem Außenende der Welle 8 des Leitelementes 1 derart befestigt, daß die Rollen 21 und 22 und auch die Führungsrollen 18 sich mit dem Leitelement 1 um den Dorn 4 drehen.
Wie am besten aus F i g. 4 ersichtlich, ist die Heizrolle 21 mit einer Welle 25 versehen, die in den Seitenplatten 23 des Rahmens 22 in zweckentsprechender Weise gelagert ist. Innerhalb der Rolle 21 ist eine Reihe üblicher elektrischer Widerstandsheizelemente 26 angeordnet, deren Ansclilüsse mittels Bolzen 28 mit einem Leiterring 27 elektrisch verbunden sind. Die Leiterringe 27 sind über Leitungen 29 mit Schleifringen 30 verbunden, von denen jeweils einer an jeder Seite der Rolle 21 auf der Welle 25 befestigt ist.
In zweckentsprechenden Öffnungen in den Enden eines Leiterlagerarmes 32 sind zwei Bürsten 31 isoliert angeordnet, die auf der Umfangsfläche jedes Schleifringes 30 schleifen, wenn die Rolle 21 durch das über ihre Oberfläche wandernde Band 3 um ihre Achse gedreht wird. Der Lagerarm 32 ist bei 33 mit der entsprechenden Seitenplatte 23 des Rahmens 22 schwenkbar verbunden. Die Bürsten 31 werden durch federbelastete Arme 34, welche an den äußeren Enden des Lagerarmes 32 schwenkbar angeordnet sind, gegen die Umfangsfläche der Schleifringe 30 nach innen gedrückt.
Zwei Leitungen 35 sind über zweckentsprechende an den Lagerarmen 32 vorgesehene Kontakte mit den Bürsten 31 und zwei Schleifringen 36 verbunden, die in zweckentsprechender Weise (nicht dargestellt) an der Schwungscheibe 9 konzentrisch angeordnet sind.
In einem Trägerarm 38 sind zwei Bürsten 37 in üblicher Weise angeordnet, und der Trägerarm38 ist an der Bodenplatte 39 der Basis 6 befestigt und hält die Bürsten 37 in Schleifeingriff mit den Schleifringen 36. Mit den Bürsten 37 sind Energieleitungen 40 verbunden.
Ein temperaturempfindliches Element 41 ist an der Platte 24 und der Rolle 21 unmittelbar benachbart angeordnet, welches ein der Temperatur der Rolle 21 proportionales elektrisches Signal liefert. Signalleitungen 42 sind mit dem temperaturempfindlichen Element 41 und zwei Steuerleitungen43 und einer aus Schleifring und Bürsten bestehenden Vorrichtung 44 verbunden (F i g. 4, 6 und 8), die den vorbeschriebenen Schleifringen36 und Bürsten 37 ähnlich ist.
Die Steuerleitungen 43 sind mit dem Erregerstromkreis für die Rolle 21 verbunden, wie es nachstehend in Verbindung mit F i g. 6 beschrieben wird, und sie öffnen den Stromkreis der Energieleitungen 40 in dem Fall, daß die Temperatur der Rolle 21 auf eine nicht normale und schädliche Höhe ansteigt.
Um die Temperatur des auf dem Band 3 befindlichen Harzes genau zu steuern, wenn das Band 3 auf den Dorn 4 gewickelt wird, wird eine Wärmefühlvorrichtung, beispielsweise eine Infrarotfühlvorrichtung 45 verwendet, die gleichfalls mit dem Stromkreis der Heizelemente 26 der Rolle 21 arbeitsmäßig verbunden ist. Wie in den F i g. 1 und 2 wiedergegeben, ist die Infrarotfühlvorrichtung 45 derart angeordnet, daß sie entlang einer Linie ausgerichtet ist, welche durch den Abschnitt des Bandes 3 durchsetzt wird, der während der Drehung des Leitelementes 1 jeweils von der Leitrolle 21 auf den Dorn 4 wandert. Wie in den F i g. 3 und 7 wiedergegeben, ist die Fühlvorrichtung 45 entlang einer Linie 46 ausgerichtet, und der während der Drehung des Leitelementes 1 jeweils von der Rolle 21 auf den Dorn 4 wandernde Abschnitt des Bandes 3 durchsetzt die Linie 46 mit dem Ergebnis, daß die Vorrichtung 45 die Infrarotstrahlung oder Wärmestrahlung dieses Abschnittes des Bandes 3 abfühlt.
Damit die Fühlvorrichtung 45 nur während der besonderen Periode der Drehung des Leitelementes 1 wirksam ist, während welcher das Band 3 die Linie 46 durchsetzt, ist ein Schalter 47 über einen Steuerstromkreis mit der Vorrichtung 45 arbeitsmäßig verbunden. Der Außenumfang der Schwungscheibe 9 ist mit einer erhöhten Nockenfläche 48 versehen, die während einer gegebenen Periode der Drehung der Schwungscheibe9 mit dem Schalter in Eingriff tritt und diesen schließt und dadurch die Infrarotfühlvorrichtung 45 mit dem in F i g. 6 dargestellten Steuerstromkreis arbeitsmäßig verbindet. Die Nockeufläche 48 ist derart angeordnet, daß der Schalter 47 während derjenigen Periode der Drehung des Leitelementes 1 geschlossen ist, während welcher das zwischen der Rolle 21 und dem Dorn 4 wandernde Band 3 die Linie 46 durchsetzt. Wie in F i g. 7 dargestellt, dreht sich das während der Drehung des Leitelementes 1 dem Dorn 4 nähernde Band 3 aus einer in F i g. 7 in unterbrochenen Linien wiedergegebenen Stellung A in eine Stellung B. Wenn das Band 3 die Stellung B erreicht, wird der Schalter 47 durch die Nockenfläche 48 geschlossen, wodurch die Fühlvorrichtung 45 arbeitsmäßig mit dem Steuerstromkreis verbunden wird, und wenn das Band 3 eine Stellung C erreicht, wird der Schalter 47 geöffnet. Dadurch ist der Schalter 47 nur dann geschlossen, wenn das Band 3 den Sektor D durchwandert, der gewöhnlich einem Drehwinkel von ungefähr 10 bis 300 entspricht.
In Fig. 6 ist ein schematisches Diagramm eines zweckentsprechenden Stromkreises zum Steuern der Erregung der Heizelemente 26 der Rolle 21 wiedergegeben. Die Komponenten dieses Stromkreises sind übliche Vorrichtungen und sind lediglich schematisch dargestellt.
Die Fühlvorrichtung 45 liefert ein schwaches elektrisches Signal, welches an einen Verstärker 49 angelegt wird, der dieses Signal auf eine zweckentsprechende Arbeitsspannung verstärkt. Der Ausgang des Verstärkers 49 wird an einen Aufzeichnungskontroller 50 angelegt, der ein Aufzeichnungsorgan oder einen Anzeiger 51 aufweist, um die von der Fühlvorrichtung 45 abgefühlten Temperaturänderungen aufzuzeichnen oder anzuzeigen.
Der Aufzeichnungskontroller 50 regelt die den Heizelementen 26 der Rolle21 zugeführte Energie.
Der dargestellte Aufzeichnungskontroller 50 hat eine selbstabgieichende vier Zweige aufweisende Widerstandsbrücke52, von welcher zwei Eingangsverbindungsstellen mit einer zweckentsprechenden Gleichstromquelle verbunden sind, die als Batterie 53 wiedergegeben ist, welche zum Einstellen des Stromkreises von einem verstellbaren Widerstand 54 in Reihe geschaltet ist. Der Ausgang der Brücke 52 ist in Reihe mit dem Ausgang des Verstärkers 49 an den Eingang eines Verstärkers 55 geschaltet und steuert einen Ausgleichsmotor 56. Ein Ausgleichs-Gleitdrahtpotentiometer 57 ist vorgesehen, das einen zwischen zwei' Zweige der Brücke 52 geschalteten Widerstand 58 und einen einen Ausgangsanschluß darstellenden bewegbaren Abgreifer 59 aufweist. Ein ähnliches Potentiometer 60 weist einen Abgreifer61, der mit dem Abgreifer59 verbunden ist, und einen Widerstand 62 auf, dessen gegenüberliegende Enden mit einer Seite des Verstärkers 55 verbunden sind.
Der Spannungsausgang der Brücke 52 und der Fühlvorrichtung 45, welcher durch den Verstärker 49 verstärkt worden ist, sind gegeneinandergerichtet, und an den Verstärker 55 wird ein dem Unterschied zwischen ihnen entsprechendes Eingangssignal angelegt, um den Motor 56 zu betätigen, wie es nachstehend beschrieben wird. Wenn der Ausgang des Verstärkers 49 größer ist, ist das Signal am Eingang des Verstärkers 55 von entsprechender Polarität.
Wenn umgekehrt der Ausgang der Brücke 52 größer ist, wird die Polarität des Signals am Eingang des Verstärkers 55 umgekehrt. Der Verstärker 55 ist von beliebiger zweckentsprechender Ausführung, derart, daß er den Gleichstromeingang zum Betätigen des Motors 56 in einen geeigneten Wechselstrom umformt. Beispielsweise können die Gleichstromeingangsspannungen zunächst durch einen Zerhacker oder Unterbrecher geführt werden, um eine Wechselspannung zu erzeugen, deren Phase der Polarität des Eingangssignals entspricht.
Der selbstausgleichende Motor 56 iSt als Zweiphasen-Umkehr-Induktionsmotor dargestellt, dessen erste Phase bzw. Steuerfeldwicldung 63 über Leitungen 64 und 65 mit dem Verstärker 55 und dessen zweite Phase oder Bezugsfeldwicklung 66 über Leizungen 67 und 68 mit einer zweckentsprechenden Wechselstromquelle69 verbunden ist. Der Schalter A7 ist in die Leitung 68 eingeschaltet und begrenzt das Arbeiten des Motors 56 auf diejenige Periode, während welcher der Schalter 47 geschlossen und die Fühlivorrichtung 45 sich in Ausrichtung mit dem Band 3 befindet. Die Drehrichtung des Motors 56 wird durch -die relative Phase oder die Polarität der an die Wicklung 63 angelegten Erregerspannung bestimmt. Bei der Erfiridung wird die richtig gephaste Spannung, wie es nachstehend vollständiger beschrieben wird, durch die entgegengesetzten Polaritäten der Ausgänge der Brücke 52 und des Verstärkers 49 erzeugt, deren Su'inme dem Verstärker 55 aufgedrückt wird und die ihre Polarität mit einer Umkehr der Drehrichtung des Motors 56 umkehrt.
Der Motor 56 ist weiterhin, wie in F i g. -6 schematisch dargestellt, mit dem Abgreifer 70 eines Gleitdrahtgeräts oder Potentiometers 71 verbunden, der einen Teil einer magnetischen Modulationssteuerung 72 zweckentsprechender Ausführung bildet.
An dem Potentiometer 71 ist ein Spannungsabfall vorhanden, und ein von der Stellung des Abgreifers 70 abliängender Anteil dieses Spannungsabfalls bildet einen Teil des Ausganges der Steuerung 72 und wird einem. zweckentsprechenden Gleichstromverstärker 73 aufgedrückt. Die magnetische Modulationssteuerung 72 ist von beliebiger bekannter oder zweckentsprechender Aüsführung. Sie hat einen der Einstellung des Abgreifers 70 entsprechenden proportiohalten Ausgang, eine Rückstellung auf eine vorbestimmte Spånnungshöhe und eine bestimmte Korrektionssteuerung.
Der Ausgang des Verstärkers 73 wird an eine zweckehtsprechende sättigbare Drossel 74 zum Regeln der der Rolle 21 zugeführten Energie eingelegt Die Drossel 74 ist schematisch dargestellt und weist einen Kern 75 auf, welcher eine mit dem Verstärker 73 verbundene Gleichstromsteuerwicklung 76 und eine Wechselstromdrosselwicklung 77 trägt, die mit der Energie- oder Speiseleitung 40 und den Heizelementen 26 der Rolle 21 in Reihe geschaltet ist. Der in der Steuerwicklung 76 fließende Gleichstrom sättigt den Kern 75 entsprechend und ändert dadurch die Reaktanz der Wicklung 77. Die Reaktanz der Wicklung 77 bestimmt die Amplitude des in dem Stromkreis fließendeh Stromes und steuert damit die Erhitzung der Rolle 21.
.ZusammenfasSend ist auszuführen, daß die Brücke 52 so eingestellt ist, daß sie eine bestimmte Ausgangsspannung liefert, welche der Größe einer von der Fühlvorrichtung 45 kommenden, einer vorgewählten Teiiiperatur des Bandes 3 entsprechenden Spannung entspricht und eine zu dieser entgegengesetzte Polarität hat. Zu jedem Zeitpunkt, zu welchem die Fühlvorrichtung 45 sich entlang der Linie 46 in Ausrichtung mit dem Band 3 befindet, schließt -sich der Schalter 47 und wird während eines kurzen Zeitraumes .geschlossen gehalten, während welchem däs Steuersignal von der Fühlvorrichtung 45 an den Kontroller 50 angelegt wird. Wenn die Temperatur des Bandes 3 abnimmt; wird der Ausgang der Fühlvorrichtung 45 während der nächsten Fühlperiode kleiner. Eine Spannung mit der Polarität des Ausganges der Brücke 52 und mit einer Amplitude, die der Anderung der Temperatur des Bandes 3 entspricht, wird dann an den Verstärker 55 und dementsprechend an den Motor 56 angelegt. Der Motor 56 wird dann erregt, um die Brücke 52 entsprechend dem voreingestellten Zustand abzugleichen und den Abgreifer 70 zu verstellen, um den Ausgang der Modulationssteuerung 72 während der Zeit, während welcher der Schalter 47 geschlossen ist, zu ändern.
Die Änderung in der Einstellung des Abgreifers 70 erfolgt in einer Richtung, in welcher der zur Drossel 74 fließende Gleichstrom erhöht und damit die Wechselstromreaktanz der Drossel 74 vermindert wird, woraus sich eine entsprechende Erhöhung der Stromzufuhr zur Rolle 21 ergibt.
Wenn die Temperatur des Bandes 3 jedoch ansteigt, steigt der Spannungs ausgang der Fühlvorrichtung 45 während einer nachfolgenden Fühlperiode über denjenigen der Brücke 52 än. Der Unterschied wird wiederum dem Verstärker 55 aufgedrüekt. Jedoch ist die Polarität des Spannungssignals derjenigen entgegengesetzt, die sich aus de'tu vorbeschriebenen Temperaturabfall ergibt. Als Ergebnis wird der Motor 56 in umgekehrter Richtung angetrieben, um wiederum die Brücke 52 abzügleichen und das von der ModulatioBssteuerung 72 komrnende Gleichstromsignal zu verkleinern, welches der sättigbaren Drossel 74 zugeführt wird. Die verminderte Sättigung der Drossel 74 führt zu einer größeren Reaktanz der Wechselstromwicklung 77, wodurch die Stromzufuhr zu den Heizelementen 26 der Rolle 21 vermindert wird, um die Wärmezufuhr zu dem Band 3 zu vermindern.
Als Ergebnis des vorbeschriebenenVurganges bzw. der vorbeschriebenen Wirkung schafft der Motor 56 ein allmähliches Rückstellen bzw. Abgleichen der Brücke 52 und des Potentiometers 71 der magnetischen Modulationsste,üerung 72 zu ungefähr dem vöreingestellten Zustand. Das periodische Abfühlen der Temperatur des Bandes 3 und die entsprechende Arbeitsverbindung dies es Ausganges über den Schalter 47 mit dem Steuerstronlkreis führt zu einer fortlaufenden periodischen Betätigung der sättigbaren Drossel 74 und einer Modulation der Erregung und Erhitzung der Heizelemente 26 der Rolle 21, um eine konstante gewünschte Temperatur des Bandes 3 aufrechtzuerhalten.
Weiterhin ist ein Relais 78 vorgesehen, welches einen Satz gewöhnlich geschlossener Kontakte 78-1 aufweist, die mit der Speiseleitung 40 in Reihe geschaltet sind. Das Relais 78 ist, wie dargestellt, mit den von dem temperaturempfindlichen Element 41 kommenden Steuerleitungen direkt verbunden, um eine direkte Erregung zum Öffnen des, Stromkreises in dem Fall hervorzurufen, daß die Rolle 21 eine schädliche bzw. schädigende Temperatur erreicht.
In der Praxis ist vorzugsweise ein geeigneter Verstärkungsstromkreis oder ein weiterer Steuerstromkreis in den vorhandenen Stromkreis eingeschaltet, weil das Ausgangssignal des üblichen temperaturempfindlichen Elementes 41 nur, sehr klein ist.
Während die Beschreibung auf eine Wickelvorrichtung gerichtet ist, in welcher der Dorn 4 koaxial zur Bandspule angeordnet ist, ist zu verstehen, daß irgendeine andere Art einer Wickelvorrichtung verwendet werden kann. In ähnlicher Weise kann eine andere Art einer Bandführungsvorrichtung verwendet werden, solange eine erhitzte Leitrolle verwendet wird, die dazu dient, das Harz zu schmelzen, wenn das Band auf den Dorn gewickelt wird.
- Obgleich zur Synchronisation des Arbeitens des Motors 56 mit der ausgerichteten Stellung des Bandes 3 und der Fühlvorrichtung 45 ein mechanisch betätigter Schalter verwendet wird, kann irgendeine andere Art einer Zeitsteuerung verwendet werden. In ähnlicher Weise ist die Infrarotfühlvorrichtung 45 nur als Beispiel beschrieben, und sie kann durch andere Mittel ersetzt werden, welche auf eine Änderung der Temperatur des Bandes ansprechen, wenn dieses auf den Dorn gewickelt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Kunststoffgegenstandes, mit einem Dorn, einem nahe dem Dorn angeordneten Leitelement, einer Mehrzahl von Führungsteilen zum Wickeln eines Streifens oder Bandes aus mit einem Harz imprägniertem Verstärkungsmaterial über das Leitelement auf den Dorn in schraubenlinienförmigem Muster, einer Heizvorrichtung, um dem Leitelement Wärme zuzuführen, um das Harz zu schmelzen, wenn der Streifen über das Leitelement wandert, gekennzeichnet durch eine Wärmefühlvorrichtung (45) zum Abfühlen der Wärme des jeweils von dem Leitelement (1) auf den Dorn (4) wandernden Abschnitts des Streifens (3), und eine Vorrichtung, welche die Wärmefühlvorrichtung mit der Heizvorrichtung (26) arbeitsmäßig verbindet, um die Leistung der Heizvorrichtung in Übereinstimmung mit der Temperatur des Streifens zu ändern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wärmefühivorrichtung (45) mit der Heizvorrichtung (26) verbindende Vorrichtung eine ein Signal erzeugende Vorrichtung (47), die ein elektrisches Signal erzeugt, welches der Temperatur des genannten Streifenabschnitts proportional ist, einen selbstausgleichenden elektrischen Stromkreis (50), der mit dem Stromkreis der das Signal erzeugenden Vorrichtung verbunden ist, ein Ausgleichselement und einen Steuerausgang, der durch Ansprechen auf eine vorbestimmte Änderung in dem Ausgang der das Signal erzeugenden Vorrichtung erhalten wird, und einen Antriebsmechanismus (56) aufweist, um den Stromkreis bei Ansprechen auf den Steuerausgang wieder abzugleichen und den Ausgang der Heizvorrichtung entsprechend zu ändern.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Nocken (48) und einen Nockenfolgeteil, die mit dem Antriebsmechanismus (56) und einer Reihe von Rollen (18, 21) verbunden sind, um ein Arbeiten des Antriebsmechanismus nur während der Periode zu ermöglichen, während welcher die Wärmefühlvorrichtung (45) sich in Ausrichtung mit dem genannten Streifenabschnitt befindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefühlvorrichtung (45) ein Signalerzeuger ist, der ein Signal erzeugt, welches der Temperatur des auf den Dorn (4) wandernden Streifenabschnitts proportional ist, und daß die die Wärmefühlvorrichtung (45) mit der Heizvorrichtung (26) verbindende Vorrichtung auf das durch den Signalerzeuger erzeugte elektrische Signal anspricht, um die Leistung der Heizvorrichtung in Übereinstimmung mit dem elektrischen Signal zu ändern.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung eine elektrische Widerstandsheizvorrichtung ist, welche dem Leitelement (1) zu dessen Erhitzung zugeordnet ist, wodurch der über das Leitelement wandernde Streifen(3) erhitzt und das Harz geschmolzen wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (72) zum Unwirksammachen der die Wärmefühlvorrichtung (45) mit der Heizvorrichtung(26) verbindenden Vorrichtung während eines Teiles jeder Umdrehung des Leitelementes (1).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmefühlvorrichtung (45) eine Infrarotfühlvorrichtung ist, die auf Temperaturen entlang einer festen Linie anspricht, die sich tangential zu und in einem Abstand von dem Dorn (4) erstreckt, wodurch der von dem Leitelement (1) auf den Dorn wandernde Streifenabschnitt diese Linie durchsetzt, wenn das Leitelement um den Dorn gedreht wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 oder 7, wobei das Leitelement eine Tragrolle aufweist, gekennzeichnet durch ein Fühlelement (45), welches zum Erregen der Heizvorrichtung (26) auf den die genannte Linie durchsetzenden Streifen anspricht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Sicherheitssteuerung, die mit der Heizvorrichtung (26) verbunden ist und auf eine vorgewählte Temperatur des Leitelementes (1) anspricht, um die Heizvorrichtung von dem Leitelement arbeitsmäßig abzuschalten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wärmefühlvorrichtung(45) und die Heizvorrichtung(26) verbindende Vorrichtung einen selbstabgleichenden Brückenstromkreis (52) aufweist, der einen Ausgang und einen phasenansprechenden Motor (56) enthält, die Wärmefühlvorrichtung und der Ausgang des Brückenstromkreises in Reihe gegeneinander geschaltet sind, um ein Steuersignal zu erzeugen, eine elektrische Leitung (64, 65) das Steuersignal an den Motor anlegt, um den Motor in Übereinstimmung mit der Größe und Polarität des Steuersignals zu betätigen, ein magnetischer Modulationsstromkreis (72) vorgesehen ist, der einen durch die Einstellung eines Kontrollers (71) gegebenen proportionalen Ausgang hat, wobei der Kontroller mit dem Motor (56) gekoppelt ist, um diesen in Übereinstimmung mit dem Steuersignal zu betätigen, und daß eine elektrische Vorrichtung (74) vorgesehen ist, die auf den proportionalen Ausgang anspricht, um die Leistung der Heizvorrichtung in tZbereinstimmung mit der Temperatur des Bandes zu ändern.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsteile (18, 21) und das Leitelement (1) eine Mehrzahl von Rollen aufweisen und daß die Heizvorrichtung (26) in den Rollen (21) des Leitelementes aneordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruchll, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor(56) zwei Feldwicklungen (63,66) aufweist, von denen eine eine (63) an das Steuersignal geschaltete Steuerwicklung und die andere (66) eine Bezugswicklung ist, ein Schnellschalter (47) in den Stromkreis der Bezugswicklung geschaltet ist, und eine Vorrichtung (48) vorgesehen ist, die auf die Ausrichtung des Bandes mit der Fühlvorrichtung anspricht, um den Schalter arbeitsmäßig zu schließen und dadurch die Betätigung des Motors auf die Periode der Ausrichtung zu begrenzen.