DE1276908B

DE1276908B - Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise mit Flanschen versehenen Rotationskoerpern

Info

Publication number: DE1276908B
Application number: DE1966L0053077
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Herbert Zott
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1966-03-11
Publication date: 1968-09-05

Description

Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise mit Flanschen versehenen Rotationskörpern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Rotationskörpern aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere von zylindrischen Rohren, die vorzugsweise mit Flanschen versehen sind und tragende Längsfäden aufweisen, welche Zug- und Druckkräfte bis zum Rohrende aufnehmen können.
Auf den bisher bekannten Maschinen zum Wikkeln im sogenannten Filament-Winding-Verfahren ist es nicht möglich, zylindrische Rohre über die gesamte Rohrlänge unter dem vorgegebenen Wickeiwinkel durchzuwickeln. Vielmehr muß gegen Ende des zylindrischen Rohres die Wicklung allmählich in eine reine Umfangswicklung übergeführt werden, um den Rovingstrang zum Rücklauf umleiten zu können. Damit nimmt gegen die beiden Enden des zylindrischen Rohres die Belastungsfähigkeit in axialer Richtung stetig ab. Sollen an den Enden Flansche angewickelt werden, so werden diese nach den bisherigen Wickelverfahren nur aus Umfangsrovings hergestellt, wodurch ihre Belastbarkeit stark begrenzt wird.
Es ist schon bekannt, Rotationskörper aus glas faserverstärktem Kunststoff dadurch herzustellen, daß auf einen Dorn fortlaufend Lagen aus in Längsrichtung verlaufenden Fäden und Lagen von in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden übereinandergewickelt werden.
Mit der Erfindung ist es möglich, axial verlaufende Rovings durchgehend unter vorgegebener Spannung über die gesamte Zylinderlänge zu wickeln, so daß diese ihre Tragfähigkeit in vollem Umfang auch gegen die Zylinderenden behalten.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise mit Flanschen versehenen Rotationskörpern, insbesondere von zylindrischen Rohren, aus glasfaserverstärktem Kunststoff, durch Aufwickeln von Lagen aus in Längsrichtung verlaufenden Fäden auf Lagen von in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden auf einen Dorn. Erfindungsgemäß werden die in Längsrichtung verlaufenden Fäden an den Stirnenden des Rohres über die darunterliegende Schicht aus in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden umgelenkt.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird eine Wicklungsvorrichtung verwendet, deren wesentliches Merkmal eine Ringscheibe ist, auf der mehrere Fadenspulen angeordnet sind und welche als ringförmiger Spulenträger mit einer Wickelform für den Rotationskörper koaxial gekuppelt ist und mit dieser während des Wickelvorganges rotiert.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in den F i g. 1 bis 7 als Ausführungsbeispiel eine Wickelvorrichtung dargestellt worden, an Hand derer das Prinzip des Verfahrens im folgenden beschrieben wird.
Die Vorrichtung weist einen ringförmigen Spulenträger 1 auf, auf dem Spulen 2 für die axial aufzubringenden Rovings angeordnet sind. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle Spulen, die für die Herstellung von axial verlaufenden und parallel nebeneinanderliegenden Strängen erforderlich sind, dargestellt worden, sondern nur einige wenige, um das Pnnzip zu erläutern.
Der Spulenträger ist mit einem Wickeldorn 3 axial gekuppelt und läuft während des Wickelns der Umfangswicklung mit dem Wickeldorn mit.
Die Rovingspulen 2 sind mit nicht dargestellten Vorrichtungen versehen, die den jeweiligen Rovingstrang unter konstanter Zugspannung halten. Über die axial gespannten Rovings 4 wird in üblicher Weise durch Vorschub eines Supports 5 eine Lage aus in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden bzw. Rovings gewickelt. Nach Auflage der letzten Umfangswindung wird die Umdrehung des Dornes angehalten und der ringförmige Rovingträger mit den Längsrovings über den Dorn geschoben und am gegenüberliegenden Ende des Wickeldornes fixiert. Die jetzt wieder über die gesamte Zylinderlänge gespannten axialen Rovings können erneut mit einer Schicht Umfangsrovings 6 umwickelt werden. Der Rovingträgerring erhält einen Schlitz 21, wie in Fig.2 angedeutet, damit er über den Strang der Umfangsrovings geführt werden kann.
Das Umschlagen des Rovingträgerringes kann so erfolgen, daß zwischen die beiden Trägergestelle 7, 8 Führungsstangen eingesetzt werden, auf denen der Rovingträgerring an das jeweilig gegenüberliegende Ende des Dorns geführt wird.
Mit der Erfindung ist es möglich, Rohre definierter Länge zu wickeln, wobei die Längsrovings über die gesamte Rohrlänge unter definierter Zugspannung liegen und endlos in die nächste Lage aus Axialrovings übergeführt werden.
Der Laminataufbau der Rohre ist in F i g. 3 skizziert. Auf einen Dorn 31 sind Lagen 32 aus achsparallel verlaufenden Fäden aufgebracht, welche Lagen aus in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden 33 umschließen.
Mit dem Wickelverfahren nach der Erfindung ist es möglich, Flansche mit tragenden Längsrovings anzuwickeln. Eine Möglichkeit für die Lösung des Problems zur Herstellung von Innenflanschen ist in F i g. 7 skizziert. Der Innenflansch 71 an einem zylindrischen Rohr kommt dadurch zustande, daß auf einen Wickeldorn 72 Wicklungen aus in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden 73 hergestellt werden, wobei diese Lagen von Lagen aus in Längsrichtung verlaufenden Fäden 74 gemäß der Erfindung umwickelt werden. Durch die Nutausführung im Wickeldorn kann ein Flansch aus in Längsrichtung und in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden direkt an das Rohr angewickelt werden.
In Fig.6 ist das Prinzip der Herstellung eines Rohres mit einem eingewickelten Flansch dargestellt.
Die einzelnen Lagen aus in Umfangsrichtung verlaufendem Fadenmaterial 61 werden von Lagen aus in Längsrichtung verlaufenden Fäden 62 umschlossen.
Der Flansch 63 wird durch die einzelnen Lagen der in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden in den Nuten 64, 65 und 66 fixiert.
Bei diesem Verfahren ist es nicht mehr notwendig, axiale Rovings über Metallstifte umzulenken.
Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Rohrlaminats mit einem Flanschansatz, bei dem zur Formgebung des Flansches Einlagen 51 Anwendung finden, die beim Herstellen der Wicklungen eingelegt werden.
F i g. 4 zeigt den Aufbau eines Laminats mit angewickeltem Außenflansch. Der Flansch wird durch mehrere Lagen 41 von in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden gebildet, wobei die in Längsrichtung verlaufenden Fäden42 unter Zugspannung die Lagen von in -Umfangsrichtung verläufenden Fäden umschließen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von vorzugsweise mit Flanschen versehenen Rotationskörpern aus glasfaserverstärktem Kunststoff, insbesondere von zylindrischen Rohren, durch Aufwickeln von Lagen aus in Längsrichtung verlaufenden Fäden auf Lagen von in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden auf einen Dorn, dadurch gekennz e i c h n e t, daß die in Längsrichtung verlaufenden Fäden an den Stirnenden des Rohres über die darunterliegende Schicht aus in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden umgelenkt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von angewinkelten Flanschen die axial verlaufenden Fäden über flanschartig gebildete Wicklungsverstärkungen aus in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden umgelenkt und achsparallel aufgewickelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Bildung eines eingewickelten Flansches am Rohr in Längsrichtung verlaufende Fäden in nutartige Vertiefungen des Flansches geführt und dort von in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden festgelegt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 200 813.