DE1219668B - Verfahren zur Herstellung von langen, elastischen Hohlkoerpern aus verstaerkten Kunststoffen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B29d

Deutsche KL: 39 a3-23/12

Nummer: 1219 668

Aktenzeichen: S92668X/39a3

Anmeldetag: 17. August 1964

Auslegetag: 23. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf das Herstellen von langen, dünnwandigen Hohlkörpern aus verstärkten Kunststoffen, z. B. Glasfaserkunststoffen, die durch besondere Anordnung des Verstärkungsmaterials in der Lage sind, große elastische Arbeit aufzunehmen, und die eine minimale Masse besitzen, wie dies z. B. für Stabhochsprungstäbe verlangt wird.

Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, die textilverarbeitete Verstärkungsfasern, z. B. Glasfasern, in Form von gefachten Spinnfäden (Rovings) ίο oder in Form von Geweben oder Gewirken als Verstärkungsmaterial für kalt- oder warmaushärtende Kunstharze bei der Herstellung von Hohlkörpern benutzen.

Bei den erwähnten Verfahren zur Herstellung von Rohren werden z.B. harzgetränkte Glasfaserstränge oder -gewebebänder entweder über einen kurzen Dorn, der so lang wie die Aushärtezone ist, unter einem bestimmten Winkel zur Rohrachse gewickelt oder auch, z. B. bei Glasfasersträngen, über einen Kern in Längsrichtung abgezogen und ausgehärtet. Die nach den geschilderten Verfahren hergestellten Hohlkörper besitzen über ihre Länge in der Regel konstante Wanddicken und sind geeignet für Leistungs- oder Druckrohre, Behälter ohne große Quer- as kraft und Biegebeanspruchungen.

Sie sind weniger oder nicht geeignet für die Aufnahme von großen Biegemomenten in der Ebene der Rohrlängsachse unter der Bedingung, daß die elastische Arbeitsaufnahme bei geringstem Gewicht des Hohlkörpers ein Maximum haben soll. Ein weiterer besonderer Nachteil bei der diskontinuierlichen Herstellung von Hohlkörpern mittels harzimprägnierter Gewebe oder Gewirke ist das Entfernen der oft komplizierten Kerne.

Die für maximale Arbeitsaufnahme bei über der Länge konstantem oder veränderlichem Biegemoment vorgesehenen Stäbe verlangen eine über der Stablänge dem Momentenverlauf angepaßte Wanddicke und einen der geforderten Arbeitsaufnahme entsprechenden Elastizitätsmodul, um das geringste Gewicht des Hohlkörpers zu gewährleisten.

Es sind auch Hohlkörper mit unterschiedlicher Wandstärke bekanntgeworden, die wohl diese Bedingungen in einem gewissen Grad erfüllen, doch das Verfahren zu ihrer Herstellung besteht darin, daß einzelne Gewebebahnen von rechteckiger Form schichtweise übereinandergewickelt sind. Dies ergibt jedoch Hohlkörper mit einer nicht kontinuierlich, dem Momentenverlauf angepaßten Wandstärke über die gesamte Stablänge. Außerdem ist die Herstellung umständlich und teuer.

Verfahren zur Herstellung von langen, elastischen Hohlkörpern aus verstärkten Kunststoffen

Anmelder:

Sächsische Glasfaser-Industrie Wagner & Co.,

Sebnitz (Sa.), Promenade 1

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Willi Felde,
Andreas Kauker, Dresden

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit welchem hochelastische Hohlstäbe mit großer Arbeitsaufnahme bei geringstem Gewicht, z.B. für Stabhochsprungstäbe, durch Aufwickeln des als Verstärkungsmaterial verwendeten mit Polyester-, Epoxyd- oder Phenolharzen imprägnierten Gewebes, z. B. Glasseidengewebe, auf einen nach dem Aushärten zu entfernenden Kern mit einer der äußeren Belastung angepaßten veränderlichen Wanddicke hergestellt werden, wobei gleichzeitig das Entfernen des langen Kernes und das Aushärten bei Temperaturen und Drucken, die größer als Zimmertemperatur bzw. größer als der atmosphärische Druck sind, durchgeführt wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Zuschnitt des Verstärkungsmaterials, der für eine äußere Belastung eine gewünschte Wandstärkeverteilung längs des Hohlkörpers ergibt, um einen auf seiner Oberfläche mit Trennmittel behandelten Kern zu einem Kunststoffrohr veränderlicher Wanddicke gewickelt und zur Aushärtung und zur Kernentfernung erwärmt wird.

Auf den Kern wird eine dünne Schicht eines schmelzbaren Stoffes als Trennmittel aufgetragen, welche durch Tauchen, Auf streichen, Aufwickeln von Kunststoffolien oder anderen Verfahren aufgebracht wird. Die aufgetragene Schicht, die im einfachsten Fall ein Wachs sein kann, dehnt sich beim Schmelzen sehr stark aus, d. h., ihr Volumen vergrößert sich, wodurch ein Aufweitungsdruck auf das auf diese Schicht gewickelte ausgehärtete Kunststoffrohr erzeugt wird, das sich dann, begünstigt durch die gleichzeitig als Schmiermittel wirkende Schmelze, sehr leicht von dem erhitzten Kern abziehen läßt.

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Das gleichmäßige Erwärmen zur Erzielung der Aushärtetemperatur und des Anpreßdnickes oder der Schmelztemperatur der Trennschicht kann durch die um das Kunststoffrohr gewickelte, elektrisch leitende, unter Vorspannung stehende Folie hervorgerufen werden, die sich beim Einschalten in einen elektrischen Stromkreis beliebig aufheizen läßt. Das gleichmäßige Erwärmen kann jedoch auch dadurch erfolgen, daß ein metallischer, dünnwandiger Rohrkern verwendet wird, der so in einen elektrischen Stromkreis eingeschaltet wird, daß er als Widerstand wirkt und sich erwärmt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Hohlkörpers, einschließlich Kern, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 einen Schnitt nach A-B der F i g. 1,

F i g. 3 eine Abwicklung eines Gewebezuschnittes.

Der Kern 1 ist auf der Oberfläche 2 mit einer aufgetragenen Trennschicht 3 bezogen. Auf diesen so vorbereiteten Kern wird die kunststoffimprägnierte, zugeschnittene Gewebebahn 4 aufgewickelt, darüber dann eine eventuell elektrisch leitende, unter Vorspannung stehende Folie 5.

Die als Verstärkungsmaterial in Frage kommenden Glasseidegewebebahnen werden, in der Regel in Kettrichtung verstärkte Gewebe, so zugeschnitten, daß die spätere Wicklung die der äußeren Belastung entsprechende Wanddicke des Hohlkörpers ergibt. Die Gewebebahn 4 wird nach dem Zuschneiden, wenn sie nicht bereits vorimprägniert ist, mit einem Kunstharz, z. B. Polyester-, Epoxyd- oder Phenolharz, das kalt oder warm, mit oder ohne Druck aushärtet und dem eine bestimmte Menge pulverförmigen mineralischen oder metallischen Füllstoffes zur Verbesserung der Festigkeit oder Elastizität beigemischt sein kann, imprägniert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von langen, elastischen Hohlkörpern für große Arbeitsaufnahme, bei geringstem Gewicht, insbesondere für Stabhochsprungstäbe, aus verstärkten Kunststoffen, wie mit Polyester-, Epoxyd- oder Phenolharzen imprägnierten Glasseidengeweben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuschnitt des Verstärkungsmaterials, der für eine äußere Belastung eine gewünschte Wandstärkenverteilung längs des Hohlkörpers ergibt, um einen auf seiner Oberfläche mit Trennmitteln behandelten Kern zu einem Kunststoffrohr veränderlicher Wanddicke gewickelt und zur Aushärtung und zur Kernentfernung erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern auf der Oberfläche mit einer gleichmäßig dünnen Schicht eines Stoffes, der beim Schmelzen infolge Volumenvergrößerung einen Aufweitungsdruck auf das gewickelte Kunststoffrohr erzeugt, überzogen wird, das sich dann, begünstigt durch die als Schmiermittel wirkende Schmelze, leicht vom Kern abziehen läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der über der Länge notwendigen gleichmäßigen Aushärtungstemperatur und des Anpreßdnickes ebenso wie die für das Schmelzen der Trennschicht notwendigen Temperatur eine elektrisch leitende, unter Vorspannung stehende Folie, die sich beim Einschalten in einen elektrischen Stromkreis beliebig aufheizen läßt, um das Kunststoffrohr gewickelt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 207 015.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 580/383 6. 66 © Bundesdruckerei Berlin