DE1258071B - Vorrichtung zum Herstellen eines rohrfoermigen Gegenstandes aus kunstharzgetraenktemFasermaterial - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B29d

Deutsche Kl.: 39 a3- 23/12

Nummer: 1258 071

Aktenzeichen: St 17826 X/39 a3

Anmeldetag: 17. Mai 1961

Auslegetag: 4. Januar 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Gegenstandes aus kunstharzgetränktem Fasermaterial, welche aus einem Formkörper mit einem zylindrischen Hohlraum und einer in den Hohlraum einsetzbaren dehnbaren Blase zylindrischen Querschnitts besteht, deren Außendurchmesser im ungedehnten Zustand zur Aufnahme eines zylindrischen kunstharzgetränkten Formlings kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Hohlraumes ist, und bei der eine Zuführungsleitung für ein Druckmittel zum Ausdehnen der Blase und zum Pressen des Formlings sowie eine Heizung für das Aushärten des Kunstharzes angeordnet sind.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art sind an beiden Enden des Formkörpers feststehende Befestigungsstellen für die Enden des Formlings vorgesehen, so daß der Formling bei der Herstellung durch das Aufblasen der Blase lediglich eine Vorspannung in Umfangsrichtung erhält und somit nur teilweise auftretenden Beanspruchungen widerstehen kann.

Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, bei welchen ein schlauchförmiges Gewebe vor dem Tränken mit Kunstharz auf einen Dorn gespannt wird, um dem Formling dadurch den erforderlichen Innendurchmesser zu geben. Bei diesem Herstellungsverfahren kann dem Formling höchstens eine geringe Vorspannung in Umfangsrichtung erteilt werden, welche aber so gering ist, daß dadurch seine Festigkeit und Steifheit nicht erhöht werden.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, dem Formling sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung eine solche Vorspannung bei der Herstellung zu erteilen, daß der rohrförmige Gegenstand in der Lage ist, inneren Drücken und insbesondere Biegebeanspruchungen zu widerstehen und ihm eine größere Festigkeit und Steifheit zu erteilen. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß an jedem Ende des Formkörpers eine Befestigungsstelle für die Enden des Formlings vorgesehen ist und eine der Befestigungsstellen in axialer Richtung verschiebbar gelagert und mit einem eine Zugkraft auf sie ausübenden Antrieb für das axiale Verschieben versehen ist. Dadurch, daß die eine Befestigungsstelle in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist, kann auf sie eine entsprechend hohe Zugkraft bei der Herstellung des rohrförmigen Gegenstandes ausgeübt werden, daß er zusätzlich zur Umfangsrichtung eine genügend große Vorspannung in Achsrichtung erhält.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt teilweise in schematischer Ansicht eine Vorrichtung nach der Erfindung;

Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen
Gegenstandes aus kunstharzgetränktem
Fasermaterial

Anmelder:

Studebaker-Packard Corporation,

South Bend, Ind. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Begrich, Patentanwalt,
8400 Regensburg 3, Lessingstr. 10

Als Erfinder benannt:

Eimer Pershing Warnken,
Cincinnati, Ohio (V. St. A.)

Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, wobei die Blase weggelassen ist;

F i g. 3 ist ein Längsschnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2 mit der Blase in der Stellung zum Formen vor dem Formvorgang;

F i g. 4 ist ein Längsschnitt durch die Blase ohne die Vorrichtung, wobei die Blase in Verbindung mit einem vorgeformten geschichteten Formling dargestellt ist;

F i g. 5 ist ein Querschnitt durch den Formling nach F i g. 4;

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig· 2;

F i g. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 2;

F i g. 8 zeigt in Ansicht teilweise im Schnitt einen Einzelteil der Vorrichtung;

Fig. 9 zeigt einen vorgeformten röhrenförmigen Formling vor dem Formen in schaubildlicher Ansicht.

Die Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Gegenstandes nach F i g. 1 enthält einen Formkörper 10 mit einem zylindrischen Hohlraum 12 (F i g. 2 und 3). Ein Lager 13 ist an dem Formkörper 10 durch Arme 14 und 16 befestigt. Das Lager 13 ist mit einer Mittelöffnung 17 versehen, durch welche ein Stützteil 18 hindurchgeführt ist. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, ist das eine Ende des Stützteiles 18 zylindrisch und mit einer geriffelten Oberfläche 19 versehen. Das andere Ende des Stützteiles ist mit

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einem Flansch 20, der in die öffnung 17 des Lagers daß, wenn eine hydraulische Flüssigkeit od. dgl. dem 13 paßt, und mit einem weiteren Flansch 21 versehen, Zylinder 39 durch eine Leitung 41 zugeführt wird, der mit dem Lager 13 im Eingriff steht und eine Be- die Verbindungsstange 37 bei den Fig. 1, 2 und 3 wegung des Stützteiles 18 in Richtung auf den Haupt- nach rechts bewegt wird und die Querschiene 36 und formkörper begrenzt. Wie aus den F i g. 2 und 3 er- 5 die Buchse 27 ebenfalls nach rechts bewegt, sichtlich ist, klemmt eine Klemmschelle 23 das eine Die Vorspannbuchse 27 ist mit einer Mittelboh-

Ende eines vorgeformten Zylinders 24 auf der ge- rung 43 versehen, durch welche der Schaft einer riffelten Oberfläche 19 des Stützteiles 18 fest. Fassung 44 geführt ist. Die Buchse 27 kann auf dem

Der vorgeformte Zylinder 24 soll zweckmäßig aus Schaft der Fassung 44 während des Dehnens und harzgetränkten Schichten bestehen, die zu einem io Formens des Formlings gleiten. Das eine Ende des hohlen Zylinder nach Fig. 9 gewickelt sind. Vor- Schaftes von der Fassung 44 ist in eine Öffnung eines zugsweise wird der vorgeformte Zylinder aus einer Halteblockes 46 eingeschraubt. Der Halteblock 46 flachen Folie von Glasfaserband mit einer im wesent- ist an starren Seitenteilen 47 und 48 befestigt und liehen gleichförmigen Webung hergestellt. Das Glas- überbrückt den Abstand zwischen diesen. Das eine fasergespinst wird mit einem geeigneten Harz, vor- 15 Ende von jedem dieser starren Seitenteile 47 und 48 zugsweise einem hitzehärtbaren Phenol-Formalde- ist an einer Platte 49 befestigt, an welcher auch der hydharz getränkt. Von dem Blatt oder der Bahn wird Zylinder 39 befestigt ist. Die anderen Enden der ein rechtwinkliger Teil ausgeschnitten. Der Teil wird Seitenteile 47 und 48 sind fest mit den Seiten des unter Vorspannung vorzugsweise ausgeschnitten, Formkörpers 10 verbunden, so daß die Platte 49, der d. h., die Längsausdehnung des Teiles liegt unter 20 Block 46 und die Fassung 44 starr gegeneinandereinem Winkel von ungefähr 45° zu den Kett- und gehalten werden.

Schußfäden des Glasfasergespinstes. Die Schicht oder Die Fassung 44 ist mit einer Mittelbohrung ver-

die Bahn aus harzgetränktem Glasfasergespinst wird sehen, von welcher der Schaft der Zuführungsleitung auf einen nicht dargestellten Dorn zu der hohlen 51 aufgenommen wird. Das eine Ende der Zufühzylindrischen Form nach Fig. 9 aufgewickelt. Vor 25 rungsleitung 51 ist mit einer Druckleitung 52 verdem Aufwickeln wird das Blatt so weit erwärmt, daß bunden, welche an eine geeignete nicht dargestellte das Harz weich wird und geformt werden kann. Der Druckquelle angeschlossen ist. Das andere Ende der Formling kann mehrere Windungen haben. Als Aus- Leitung 51 ist mit einem Kopf 53 versehen, der innerführungsbeispiel kann angegeben werden, daß der halb einer dehnbaren Blase 54 zylindrischen Quer-Formling vier Windungen hat. Für andere Anwen- 30 schnittes, beispielsweise aus Gummi, liegt, dungszwecke kann er auch eine andere Anzahl von Die Blase 54 nach F i g. 4 enthält eine zylindrische

Windungen haben. Die Anzahl der Windungen oder Hauptwandung 56, deren Außendurchmesser im unSchichtungen wird durch die Banddicke und die ge- gedehnten Zustand etwas kleiner als der Innendurchwünschte Festigkeit des fertigen Gegenstandes be- messer des Formlings 24 ist, so daß der Formung in stimmt. 35 den zylindrischen Hohlraum des Formkörpers um die

Wie besonders deutlich aus den Fig. 2 und 3 er- Blase herum eingeschoben werden kann. Die Seitensichtlich ist, ist der Formling langer als der Form- wände 57 und 58 der Blase liegen quer zur Blasenkörper 10. Wenn der Formling in dem Formkörper achse. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, stützen sich liegt, reichen seine Endteile über die Enden des Zwischenstücke 59 und 61 aus verhältnismäßig har-Formkörpers hinaus. Der Formling hat einen äuße- 4° tem Gummi od. dgl. gegen die Seitenwand 57 und 58 ren Durchmesser, der Meiner als der innere Durch- der Blase ab. Die Außenflächen der Zwischenstücke messer des zylindrischen Hohlraumes 12 des Form- schneiden bündig mit den Enden des Formkörpers körpers ist, so daß sich die Wandungen des Form- 10 ab. Das Zwischenstück 59 besteht aus einer Scheibe lings während des Formens ausdehnen. Der Außen- und stützt sich gegen die linke Blasenwandung durch durchmesser des Formlings kann zur Erzielung bester 45 eine Endfläche 62 des Stützteiles 18 ab. Die Scheibe Ergebnisse 1 bis 5 °/o. kleiner als der Innendurch- 61 ist ringförmig und paßt auf den Schaft der Zumesser sein und hat eine solche Größe, daß er bei führungsleitung 51 und stützt sich gegen den Kopf der einem Ausdehnen während des Formens mit der Fassung 44 ab. Die Seitenwand 58 der Blase ist mit Innenwand des Formkörpers in Eingriff kommt und einer Öffnung versehen, durch welche der Schaft der seine Fasern gedehnt werden, ohne zu zerreißen. Das 50 Zuführungsleitung 51 hmdurchgeführt ist. Die Seitenlinke Ende des Formlings wird durch die Klemm- wand 58 der Blase und das Zwischenstück 61 werden schelle 23 und den Stützteil 18 festgehalten. Das zwischen dem Kopf 53 der Zuführungsleitung und rechte Ende des Formlings wird durch eine Klemm- dem Kopf des Paßstückes 44 durch Anziehen einer schelle 26 und eine Vorspannbuchse 27 festgehalten. Mutter 63 auf dem Schaft der Leitung 51 festge-Einzelheiten der Ausführungsfonn der Buchse sind 55 klemmt.

in F i g. 8 dargestellt. Die Vorspannbuchse ist mit Wenn ein Formling geformt werden soll, so wird

einem zylindrischen geriffelten Teil 29 versehen, der sein eines Ende auf dem Stützteil 18 durch die mit der Klemmschelle 26 zusammenwirkt und das Klemmscheibe 23 befestigt. Der Formling wird dann rechte Ende des Formlings 24 festhält. Zusätzlich ist in die die Blase umgebende Form eingeführt, und ihr die Buchse 27 mit einem nach außen vorstehenden 60 anderes Ende wird dann an der Vorspannbuchse 27 Flansch 31 versehen. Der Flansch 31 wird an den durch die Klemmschelle 26 festgeklemmt. Der Form-Flanschen 32 und 32 a von Zugstreben 33 und 34 be- körper 10 wird dann auf eine Temperatur von 130 festigt. Die Zugstreben 33 und 34 sind ihrerseits an bis 150° C durch Einführen einer erwärmten Flüssigden Enden einer Querschiene 36 befestigt. Die Quer- keit, beispielsweise überhitzten Dampf, durch Bohschiene 36 ist an einer Verbindungsstange 37 be- 65 rangen 65 in dem Formkörper oder durch andere gefestigt. Die Verbindungsstange 37 ist, wie aus F i g. 1 eignete Mittel erhitzt. Durch die Leitung 41 wird zu ersehen ist, mit einem Kolben 38 verbunden, der hydraulische Flüssigkeit in den Zylinder 39 eingeführt sich in einem Zylinder 39 hin- und herbewegt, so und die Vorspannbuchse 27 nach rechts bei den

F i g. 1, 2 und 3 gedrückt, um die Schichten des Formlings in der Längsrichtung unter Spannung zu dehnen. Eine Zugspannung von ungefähr 140 kg/cm² auf die Schichten des Formlings bei der oben beschriebenen Dicke hat sich bei mit Phenol-Formaldehyd getränkten Glasfaserschichten als genügend erwiesen. Gleichzeitig wird hydraulische Flüssigkeit durch die Druckleitung 52 zum Aufblasen und Ausweiten der Blase gepumpt und dadurch die Wandung des Formlings gegen die Bohrungswand der Formkörper ge- ίο drückt. Ein Druck von 21 kg/cm² ist ausreichend. Höhere Drücke von 21 bis 70 kg/cm² ergeben gute Resultate. Der Formling kann in dem zylindrischen Hohlraum 15 bis 30 Minuten lang bei genügendem innerem Druck in der Blase geformt und die Wand gedehnt werden, bis der Formling mit der Bohrung des Formkörpers in Eingriff kommt. Dann wird der Druck auf die Blase und in den Zylinder 39 wieder abgelassen, die Klemmschellen 26 und 23 werden abgenommen, und das geformte Rohr wird aus der Form entfernt.

Bei dem fertigen Gegenstand ist das Glasfasermaterial unter Zug gedehnt, und das Harz ist zusammengedrückt beansprucht, um so das Glasfasermaterial unter Spannung zu halten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines rohrförmigen Gegenstandes aus kunstharzgetränktem Fasermaterial, welche aus einem Formkörper mit einem zylindrischen Hohlraum und einer in den Hohlraum einsetzbaren dehnbaren Blase zylindrischen Querschnitts besteht, deren Außendurchmesser im ungedehnten Zustand zur Aufnahme eines zylindrischen kunstharzgetränkten Formlings kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Hohlraumes ist, und bei der eine Zuführungsleitung für ein Druckmittel zum Ausdehnen der Blase und zum Pressen des Formlings sowie eine Heizung für das Aushärten des Kunstharzes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende des Formkörpers (10) eine Befestigungsstelle für die Enden des Formlings vorgesehen ist und eine der Befestigungsstellen in axialer Richtung verschiebbar gelagert und mit einem eine Zugkraft auf sie ausübenden Antrieb für das axiale Verschieben versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen für die Enden des Formlings außerhalb des Formkörpers (10) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Befestigungsstellen Klemmschellen (23, 26) auf dem Innendurchmesser des Formlings entsprechenden Stützteilen (18, 21) kreisförmigen Querschnitts vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum des Formkörpers (10) an den Enden der Blase (54) vor den Stützteilen (18, 21) Zwischenstücke (59, 61) angeordnet sind und die Zuführungsleitung (51) für das hydraulische Druckmittel durch die eine Seitenwand (58) der Blase (54) und durch das eine Zwischenstück (61) hindurchgeführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 556 574;
französische Patentschrift Nr. 1213 904;
USA.-Patentschriften Nr. 2862541, 2794481.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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