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Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern.
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Die Erfindung bezieht sich auf Hohlkörper, beispielsweise Tanks, Behälter,
Leitungen und dergleichen und insbesondere auf Hohlkörper, die nach einem Faser-
oder strangwickelverfahren hergestellt sind0 Die Erfindung umfaßt ganz allgemein
ein Verfahren zur schraubenförmigen Aufwibklung eines Padens oder eines Faserstranges
oder einer Vielzahl von Fäden oder Fasersträngen auf einen Kern oder auf eine Form,
und zwar in Gegenwart eines geeigneten Bindemittels. Zur Zeit haben die Faser- oder
Strangwickelverfahren eine gewisse Bedeutung,
Bedeutung, die bei
der Herstellung von glasfaservereff » kten Gefäßen verwendet werden. Hierbei weist
der Strang eine Anzahl von Glasfasern auf und das Bindemittel ist ein üblicher Kunststoffbinder,
wie beispielsweise Polyesterharz oder Epoxy-Harz. Der verfestigte Binder gibt dem
Gefäß eine Form und einen bestimmten Grad von Festigkeit.
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Es ist jedoch die Faser- oder Strangeinlage, in diesem Falle die Glasfaser,
welche das Gefäß versteift und die Zugfestigkeit des Gefäßes ganz erheblich vergrößert.
In dieser Beschreibung wird meistens von durch Glasfasern verstärkten Produkten
gesprochen und es sei bemerkt, daß diese Angabe lediglich als Beispiel aufzufassen
ist.
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Beispielsweise kann statt der Glasfaserfäden ein Draht mit hoher Zugfestigkeit
verwendet werden und es können zahlreiche andere Bindemittel, die erheblich unterschiedliche
Eigenschaften aufweisen, anstelle von Kunststoffharzen verwendet werden.
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Entsprechend der üblichen Technik erfordert die Herstellung eines
gegebenen Gefäßes durch das Faser- oder Faden-oder Strangwickelverfahren einen Kern
oder eine Borm, die die genauen gewünschten Abmessungen des fertigen Gefäßes haben,
wobei über diese Teile der Faden, die Faser oder der Strang gewickelt werden kann.
Dies bedeutet unter anderem,
anderem, daß die Zuführungseinrichtung,
die sich über die volle Länge des herzustellenden Produktes bewegen muß und die
mit der Abgabegeschwindigkeit des Fadens, der Faser oder des Stranges derart synchronisiert
sein muß, daß der richtige Wicklungssteigungswinkel erzielt wird, derart veränderlich
sein muß, daß eine Anpassung an einen normalen Bereioh von Produkten, Größen und
Formen durchgeführt werden kann. Weiterhin ist es erforderlich, daß die Einrichtungen
zum Lösen des fertigen Gefäßes von den Formen einstellbar sind. Endlich ist es bekannt,
daß die Temperaturen über die gesamte Form sehr sorgfältig eingestellt sein müssen,
um eine richtige Verfestigung des Bindemittels nach dem Aufwickeln zu erzielen.
Falls eine Anzahl verschiedener Formen oder Kerne verwendet werden, sind die Einrichtungen,
die zur DurchfUhrung dieser Temperatursteuerung erforderlich sind, außerordentlich
kompliziert.
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Es ist klar, daß die Kosten der Haltung einer großen Anzahl verschiedener
Pormen sowie die zusätzlichen Kosten für die Wartung von komplizierten Steuer- und
Eenstellvorrichtungen die Größen und die Mannigfaltigkeit von durch Glasfaser verstärkten
Hohlgefäßen, die in wirtschaftlicher Weise
Weise hergestellt werden
können, stark begrenzt haben.
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Diese Beschränkungen sind bei Faser- oder Padenwickelverfahren für
die Luftfahrt- oder Raiimfahrttechnik nicht bedeutend, da hier die Vorteile, die
durch das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht erzielt werden, alle Kostenbetrachtungen
ausgeschaltet haben. Jedoch für gewöhnliche Anwendungsgebiete, sind derartige Faktoren,
wie Einfachheit der Herstellungseinrichtung, vielseitige Anwendbarkeit und verringerte
Arbeitskosten, von großer Bedeutung.
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Es ist demgemäß ein Hauptziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
einer Vielzahl von Größen von Hohlkörpern zu schaffen, welches wesentlich wirtschaftlicher
ist als die bisher bekannten Verfahren.
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Es ist insbesondere ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum abschnittsweisen
Aufbau von aus Fasern gewickelten Hohlkörpern zu schaffen.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens
zur Herstellung von fasergewickelten Hohlkörpern; bei welchem eine verhältnismäßig
einfache, jedoch im hohen Maße anpassungsfähige Einrichtung verwendet wird.
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Ein
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung
eines derartigen Verfahrens, bei welchem die erforderliche Einrichtung von einer
Größe ist und derartige Eigenschaften hat, daß diese leicht transportierbar ist,
wodurch es möglich ist, daß sehr große fasergewickelte Behälter oder Tanks in wirtschaftlicher
Weise unmittelbar an einer Baustelle oder an einer Verwendungsstelle hergestellt
werden können.
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Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es noch beschrieben
werden soll, führt weiterhin zu einem neuen Produkt und es ist deshalb ein Ziel
der Erfindung, einen in Abschnitte-unterteilten, fasergewickelten Hohlkörper zu
schaffen, wobei jeder Abschnitt in sicherer Weise mit dem nächstbenachbarten Abschnitt
verbunden ist.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen fasergewickelten Hohlkörper
zu schaffen, der eine innere Haut oder Auskleidung aus einem anderen Material aufweist,
und ein Verfahren zur Herstellung dieses Gegenstandes zu schaffen.
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Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung sollen in der nun folgenden
Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der
der Zeichnung
dargelegt werden. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, welche einen Kern
zeigt und das Anfangswickelmuster gemäß der Brfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht,
welche die erste Einheit eines Zylinders zeigt, die gemäß der Erfindung aufgewickelt
ist, wobei Teile fortgebrochen sind, Fig, 3 eine der Fig.. 2 entsprechende Ansicht,
die eine vollständig gewickelte zweite Einheit in ihrer Lage zeigt, Fig. 4 ist eine
der Fig. 2 entsprechende Ansicht, die ein vollständiges Produkt darstellt, welches
gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist und welches fertig zum Abziehen
ist, Fig. 5 eine Seitenansicht einer Form oder eines Kerns, wobei ein im Querschnitt
dargestellter Bodendeckel auf dieser Form angeordnet ist, Figo 6 eine ähnliche Ansicht
wie Fig. 2, wobei jedoch die erste Einheit über das Bodenverschlußglied gewickelt
ist, Fig. 7 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht, welche ein fertiges Produkt zeigt,
das einen BodenverschluB-teil aufweist, Fig. 8
Fig 8 eine. Seitenansicht
eines Kernes gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 9 eine Seitenansicht,
die den ersten Abschnitt einer inneren Auskleidung zeigt, der auf dem in Fig. 8
gezeigten Kern angeordnet ist, Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Ansicht, die
eine Anzahl von inneren Verkleidungsabsohnitten zeigt, die gemäß der Erfindung miteinander
verbunden sind, Ptg.11 eine Seitenansicht, welche eine Faserwicklung um die innere
Auskleidung, die in Fig. 10 gezeigt iet, zeigt und Fig. 12 eine ßeitenansicht, teilweise
im Schnitt, eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann als ein Teilkörper-oder abschnittscherstellungsverfahren
zur Erzeugung von Hohlkörpern beschrieben werden. Dies heißt, eine Einheit länge
eines Hohlzylindere wird durch eine Faser-, oder Faden- oder Strangwicklung oder
durch andere geeignete Verfahren um eine Form oder um einen Kern mit einem offenen
Ende herum hergestellt. Dieser Einheitszylinder wird dann gehärtet oder verfestigt
oder man läßt diesen Einheitszylinder abhärten und dann wird dieser Einheitszylinder
längs
längs des Kernes um eine Strecke bewegt, die kleiner ist als
die Einheitslänge. Danach wird eine zweite Länge eines Hohlzylinders um den Kern
herum geformt, der den inneren Endteil des ersten Einheitszylinders überlappt. Wie
noch im einzelnen dargelegt werden soll, kann das erfindungsgemäße Verfahren verwendet
werden, um eine Verbindung oder Verriegelung zwischen jedem der Einheitszylinder
zu erzeugen, so daß, wenn das Verfahren fortgesetzt wird, ein Hohlkörper von jeder
gewünschten Länge hergestellt werden kann.
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Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren außerordentlich vqrteilhaft
bei der Herstellung von Hohlkörpern mit großen Abmessungen ist, können die Form
oder der Kern und die anderen Wicklungseinrichtungen verhältnismäßig kleine Abmessungen
haben, die nicht umgestellt oder eingestellt werden müssen, um eine Anpassung an
unterschiedliche Längen zu erzielen.
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Es sei nun im einzelnen auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen.
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Fig. 1 zeigt eine Form oder einen Kern 1, der an einer Welle 2 um
diese drehbar befestigt ist. Selbstverständlich ist die Welle 2 an eine geeignete
Antriebsquelle angeschlossen und die Verbindung kann über verschiedene Getriebe,
Getriebe,
Vorgelege und dergleichen erfolgen, so daß jede gewünschte Kern- oder Formdrehzåhl
erzielbar ist.
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Die Wandung eines jeden Einheitszylinders wird durch das Aufwickeln
eines Stranges oder einer Faser auf die Form 1 in einem schraubenförmigen Wicklungsmuster
hergestellt.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht das schraubenförmige Wicklungsmuster
aus einer nach außen verlaufenden Schraube, die an Punkt 3 beginnt und die durch
die Punkte 3a, 3b, 3c und 3d verläuft und die an Punkt 3e endet. Zwischen den Punkten
3e und 4 befindet sich eine Stelle, an welcher die Faser in einer Ebene senkrecht
zur Drehachse der Form 1 gewickelt wird. Bei Punkt 4 beginnt eine Rückführungsschraube,
die den gleichen Steigungswinkel hat, jedoch die entgegengesetzte Steigungsrichtung
zur nach außen verlaufenden Schraube 3, 3e. Die Rücklaufschraube beginnt am Punkt
4, läuft über die Punkte 4a, 4b und 4c und endet am Punkt 4d.
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Zwischen den Punkten 4d und 5 sind entsprechende Verhältnisse vorhanden
wie zwischen den Punkten 3e und 4. Am Punkt 5 beginnt ein zweites Schraubenmuster
oder insbesondere die nach außen laufende Schraube eines zweiten Schraubenmusters.
Es sei bemerkt,. daß der Punkt 5 auf dem gleichen Kreis des Zylinders liegt wie
der Punkt 3 und daß
daß der Punkt 5 im wesentlichen neben dem Punkt
3 liegt.
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Dies bedeutet, daß beide Schrauben, und zwar die nach außen verlaufende
und die rücklaufende Schraube, eines jeden folgenden Musters im wesentlichen längs
der nach außen verlaufenden und der rücklauf enden Schraubenmuster der unmittelbar
vorhergehenden Schraubenmuster liegen.
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Es wurdegefunden, daß das im vorstehenden beschriebene Wickelverfahren
für die meisten Anwendungszwecke vorteil haft ist. Es sei bemerkt, daß die Verweil-
oder Halteteile 3e-4 und 4d-5 in den Zeichnungen stark vergrößert dargestellt sind.
Der Ausdruck Halte- oder Umkehrstelle der in der Beschreibung verwendet wird, soll
jedesWickelverfahren-umfassen, welches eine nicht sofortige Windungsumkehrung einschließt;
d. h. daß unter bestimmten Bedingungen, obwohl die Zuführungseinrichtung im wesentlichen
augenblicklich umkehrt, der Impuls der Fäden selbst eine ausreichende Verzögerung
für die Zwecke der Erfindung hervorruft. Obwohl im vorstehenden dargelegt wurde,
daß offene Schraubenmuster gute Ergebnisse erzielen, sei bemerkt, daß das Fasermuster
in der Form einer geschlossenen Wicklung vorliegen kann, in der aufeinanderfolgende
Windungen unmittelbar nebeneinander liegen. Weiterhin können die Fasern oder Fäden
auch willkürlich aufgewickelt sein.
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Gemäß
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung dreht sich der Kern oder die Form 1 in einer festen Lage, während der
Faden von einer Zuftihrungseinrichtung zugeführt wird, die sich in einer Bahn parallel
zur Achse der Form hin und her bewegt. Selbstverständlich können in vielen Fällen
diese Elemente umgekehrt werden. Mit anderen Worten, kann die Zuführungseinrichtung
stationär gehalten werden, während die Form selbst während ihrer Drehung hin und
her bewegt wird. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung die Form 1 in einer
absolut stationären 8tellung su halten, während die Zuführungseinrichtung um die
Form herum bewegt wird und während der Drehung hin und her bewegt wird. Es sei ferner
darauf hingewiesen, daß der Ausdruck "Faden" oder "Strang" oder Pasertt, der in
der Besohreibung verwendet wird, sich auf Einzelfäden bezieht, auf einen Strang,
der aus einer Vielzahl von Fäden besteht oder auf eine Vielzahl von Strängen.
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Daß beschriebene Wiokelverfahren wird durchgeführt, bis eine Wandung
gebildet ist, die die gewünschte Stärke hat.
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Im oberen Teil der Pig. 2 ist die Wandung der Zylinder einheit im
Querschnitt dargestellt und es sei bemerkt, daß die Wandungsstärke am Punkt 7 bestimmt
wird. Es sei bemerkt, daß das im vorstehenden beschriebene Wicklungsverfahren
verfahren
zu verbreiterten Teilen oder Bünden 8 und 9 an den Enden des Zylinders führt. Diese
verstärkten Teile werden durch die Ansammlung des Fadens während des Haltens oder
der Verzögerung am Ende der nach außen laufenden und der nach innen laufenden Wicklung
erzeugt, wie es im vorstehenden beschrieben wurde.
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Im Normalfall ist der Faden, der schraubenförmig auf die Form aufgewickelt
wird, nicht selbsttragend. Um die Zylindereinheit fest oder starr zu machen, muß
während des Wickelns dem Faden ein Bindemittel zugesetzt werden. Wie an sich bekannt,
kann dies in der Weise erfolgen, daß der Faden, wenn er sich der Form nähert, durch
das Bindemittel hindurch gezogen wird. Weiterhin kann das Bindemittel unmittelbar
auf den Kern aufgegeben werden oder der Faden kann vorher imprägniert werden. Wenn
das Bindemittel abbindet oder sich verfestigt, so ergibt sich ein Zylinder, der
durch das Bindemittel gehalten wird, der jedoch durch die eingeschlossenen Päden
verstärkt wird, wobei die eingeschlossenen Fäden diesem Zylinder eine hohe Zugfestigkeit
erteilen.
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Wenn das Bindemittel in der ersten Zylindereinheit in ausreichender
Weise abgebunden hat, kann diese Reinheit durch
durch irgendwelche
geeigneten Mittel vom Kern abgezogen werden. Gemäß üblicher Praxis kann dieses Abziehen
auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Einerseits kann die Form oder Kern vor
der Bewicklung mit einem'Grennmittel vorbeschichtet werden. Die Anwesenheit eines
derartigen Trenn- oder Scheidemittele erlaubt es dem Zylinder, daß dieser unter
Aufbringung einer Kraft längs der Borm oder des Kernes verschoben werden kann. Andererseits
ist es ebenfalls bekannt, daß die Form oder der Kern derart ausgebildet sind, daß
diese zusammenklapp-oder zusammenfaltbar oder wenigstens teilweise zusammenklapp-oder
zusammenfaltbar sind. Nachdem die erste Zylindereinheit abgebunden hat, kann der
Kern zusammengeklappt oder zusammengefaltet werden, wodurch der fertiggestellte
Zylinder frei gegeben wird0 Wenn die Zylindereinheit frei gegeben ist, wird diese
längs der Porm zum offenen Ende hin um einen Abstand bewegt, der etwas kleiner ist
als die Länge der Einheit.
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Danach wird eine zweite Zylindereinheit um den Kern in genau der gleichen
Weise gewickelt wie es im vorstehenden für den ersten Zylinder beschrieben wurde.
Das äußere Ende des zweiten Zylinders überlappt den inneren Bund 8 des
des
ersten Zylinders. Zur besseren Darstellung wurden für die Beschreibung die gleichen
Bezugszeichen verwendet wie bei der Beschreibung des ersten Einheitszylinders und
weiterhin werden bei der Beschreibung aller nachfolgenden Zylindereinheiten die
gleichen Bezugszeichen verwendet, wobei lediglich die zusätzlichen Buchstaben a,
b, c, usw, verwendet werden0 Wie aus den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, bildet die
Überlappung des äußeren Bundes irgendeines gegebenen Einheitszylinders über den
inneren Bund des unmittelbar vorhergehenden Einheitszylinders eine Verriegelungsverbindung
und wenn das Bindemittel einmal abgebunden hat, verschwindet die Verbindungsstelle
und es wird ein ganzer Hohlkörper von doppelter Einheitslänge geschaffen, der im
wesentlichen in der Mitte eine Ringrippe aufweist. Obwohl das Hohlkörperelement
in einer Anzahl von Abschnitten hergestellt wird, werden durch das Verfahren diese
Abschnitte alle miteinander durch eine Verriegelungsverbindung großer Festigkeit
verbunden. Die ringförmigen Rippen erhöhen die Festigkeit und Starrheit des Hohlkörperelementes.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, kann das beschriebene Verfahren so oft als
gewünscht wiederholt werden (fUnf Einheiten sind dargestellt), um einen Hohlkörper
jeder gewünschten Länge zu
zu erzeugen. Wenn die fertigen Längen
den Kern oder die Form 1 verlassen, müssen diese im wesentlichen in Plucht zur Form
abgestützt werden. Dies kann mittels einer Anzahl von Tragrollen erfolgen oder mittels
von Hebezeugen geträgenen Achs stummeln.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls verwendet werden, um
ein Gefäß mit einem geschlossenen Ende zu erzeugen, beispielsweise einen Vorratsbehälter.
Wenn ein derartiges Produkt erwünscht ist, umschließt der erste Verfahrensschritt
die Entwicklung eines geeigneten Endverschlußgliedes. Das Endverschlußglied kann
von irgendeiner üblichen Einrichtung gebildet werden.
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Beispielsweise kann das Endverschlußglied aus einer Anzahl von Glasfasermatten
hergestellt sein, die mit einem Glasfaserkunststoff imprägniert sind. Das Endverschlußglied
kamin auch aus einem ganz anderen Material, wie beispielsweise aus Stahl oder dergleichen,
bestehen und dieses kann in an sich bekannter Weise hergestellt sein.
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Wie die Fig. 5 zeigt, wird ein vorgeformter Boden oder ein vorgeformtes
Endverschlußglied 10 über dem Ende der Form oder des Kernes 1 angeordnet.
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Wie
Wie Fig. 6 zeigt, wird dann ein Faden um den
Kern 1 in einem Schraubenmuster in der beschriebenen Weise aufgewickelt, wobei die
Verzogerung oder'Haltelage,am offenen Ende des Kernes (3e - 4 in Fig. 1) das Eniverschlußglied
10, wie bei 11 gezeigt, dberlappt. Dies heißt, der Verzögerungs- oder Umkehr- oder
Überschußteil 3e-4 des Fadens bildet am Endverschlußglied Sehnen. Wie im oberen
Teil der Fig. 6 gezeigt, in welchem die Wandung und das Ende im Querschnitt dargestellt
sind, führt die Ansammlung derartiger Verzögerungs-oder Überschuß- oder Umkehrsehnen
zu einem ersten Einheitszylinder, der eine festgehaltene Basis aufweist. Das innere
Ende der ersten Zylindereinheit weist einen Bund 12, wie vorher beschrieben, auf.
Nachfolgende Einheitslängen können durch das oben beschriebene Verfahren hinzugefügt
werden, um einen Bauteil zu erzeugen, der in Fig. 7 dargestellt ist.
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Dieses satzweise oder abschnittweise HerstelLungsverfahren ist sehr
gut dazu geeignet, eine hohle Leitung oder einen hohlen Tank herzustellen, der eine
innere Auskleidung aus ein besonderen Material aufweist. Beispielsweise kann die
innere Auskleidung aus einer sehr dünnen Polypropylen-Schicht bestehen oder auch
aus rostfreiem Stahl. Dieses Merkmal der Erfindung kann durch die in den Fig. 8
- 11 dargestellte
dargestellte Ausführungsform verwirklicht werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die Form oder der Kern
la mit einem Längsschweißelement 13 und einem Umfangsschweißelement 14 am äußeren
Ende versehen sein. Ein Streifen des gewünschten Auskleidungsmaterials, dessen Breite
im wesentlichen gleich der Einheitslänge ist, wird um den Kern herum gewickelt,
und zwar-derart, daß sich ein überlappender Längssaum 16 ergibt. Die Längsränder
des Streifens 15 werden dann im Bereich der Sberlappung 16 mittels des Schweißelementes
13 im Kern miteinander verbunden. Es ist klar, daß das Schweißelement ein derartiges
ist, daß dieses an das verwendete Auskleidungsmaterial angepaßt ist. Wenn die Auskleidung,
die eingebaut werden soll, aus rostfreiem Stahl besteht, so kann das SchweiBelement
ein gewöhnliches Elektroschweißgerät sein. Falls das Auskleidungsmaterial Polypropylen
ist, kann das Schweißelement eine Heizdruckstange sein.
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In jedem Fall wird der auf diese Weise hergestellte Einheitslängenauskleidungszylinder
längs des Kernes la um einen Abstand verschoben, der kleiner ist als eine Einheitslänge
-wie es oben beschrieben wurde. Danach kann ein weiterer Auskleidungsmaterialstreifen
15a um den Kern
Kern herum gelegt werden, der in Umfangsri¢htuns
den vorhergehenden Auskleidungszylinder, wie bei 17 gezeigt, überlappt und der ebenfalls
einen Längsüberlappungssaum 16a hat. Das Längsscheißelement 13 dient dann dazu,
die Längsränder der Schichten 15-15c zu verbinden und das Umfangsschweißelement
14 dient dazu, die einander benachbarten Auskleidungszylinder miteinander zu verbinden.
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Der Auskleidungsmantel kann mit einer fadengewickelten Wandung beschichtet
werden und zwar gemäß dem erfindungsgemäßen Abschnittswickelverfahren. Wenn jeder
Verkleidungs-oder Auskleidungsabschnitt hergestellt ist, wird dieser mit einer Einheitslänge
einer fasergewickelten Wandung bedeckt, wobei diese etwas gegenüber der Verkleidung
versetzt ist. Durch diese Versetzung können die folgenden Auskleidungsabsohnitte
die vorhergehenden Auskleidungsabschnitte überlappen, während sich die Faserwicklungen,
wie oben beschrieben, überlappen und miteinander verbinden. Falls gewünscht, kann
die gesamte Auskleidung bis zur gewünschten Länge fertig gestellt werden und dann
kann diese Auskleidung mit einem einzigen kontinuierlichen Wickelmuster bewickelt
werden, wie es in Fig. 11 gezeigt ist.
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Obwohl
Obwohl die vorhergehenden Arbeitsgänge als
horizontale Arbeitsgänge dargestellt und beschrieben sind, ist es klar, daß das
erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls für eine senkrechte Wicklung geeignet ist,
wobei jeder hergestellte Abschnitt senkrecht um die Länge einer Einheit längs einer
festen Form angehoben wird, wodurch jede gewünschte Höhe erreicht werden kann. Das
senkrechte Verfahren ist insbesondere bei der Herstellung von Tanks oder Gefäßen
mit außerordentlich großen Abmessungen von Bedeutung, wobei es unmöglich oder wenigstens
von wirtschaftlichen standpunkt aus außerordentlich nachteilig ist, einen vorgeformten
Artikel zur Baustelle oder zur Verwendungstelle zu transportieren. Duroh das erfindungsgemäße
Verfahren wird eine leicht transportierbare Einrichtung geschaffen und der Tank
oder das Gefäß kann in einfacher Weise an der Baustelle oder an der Einbaustelle
gewickelt werden.
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Gemäß einer bevorzugtFn Ausführungsfrm der Erfindung kann die Form
aus einer Anzahl von einzelnen und verhältnismäßig schmalen Wandungsteilen hergestellt
werden, die aneinander befestigt werden können und die durch geeignete Mittel miteinander
verspannt werden können, so daß der sich ergebende Aufbau in einfacher Weise zusammenklappbar
zusammenklappbar
und in leichter Weise vom fertigenGefäß abziehbar ist. Der Aufbau der Form als solche
bildet Reinen Teil der Erfindung und daher sind Einzelheiten nicht weiter beschrieben.
In Fig. 12 ist die äußere Oberfläche einer Form mit 20 gekennzeichnet.
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Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel, der Erfindung bleiben Form und
das Gefäß, welches erzeugt wird, stationär, während die Aufwickel- und Zuführungseinrichtungen
um diese Teile herum gedreht werden. Wie in Fig. 12 gezeigt erfordert dies lediglich
ein Paar Schienen 21, welche {i @ Borm 20 umgeben. Ein Wagen 22 ist mit Rädern 23
versehen und kann längs der Schienen 21 laufen und dieser Wagen wird mit einer vorgegebenen
Geschwindigkeit um die Form herum angetrieben. Der Wagen 22 trägt ein Gestell 24,
welches in senkrechter Richtung hin und her beweglich montiert ist. Das Gestell
24 weist die zuführungsmittel auf, von denen ein Strang 25 abgezogen wird, der um
die Form herum gewickelt wird, wenn sich der Wagen längs der Schienen 21 bewegt.
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Es ist klar, daß durch diese Anordnung die gleiche relative Bewegung,
wie im vorstehenden beschrieben, durchgeführt werden kann und deshalb können Einheitslängen
von Hohlzylindern
zylindern, wie in den 9ig, 1 - 4 beschrieben,
gewickelt werden. Dadurch werden die oberen Bünde 26-26g einschlieS LiE und die
unteren Bünde 27-27g einschließlich hergestellt. Wie im vorstehenden beschrieben,
überlappen die oberen Bünde (26a-26g)eines jeden anschließend gewickelten Zylinders
mit Einheitslänge die unteren Bünde (27-27g) des unmittelbar vorhergehenden Einheit
zylinders.
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Ein Ausführungsbeispiel eines senkrechtenWicklungsvorganges soll,
wie folgt, beschrieben werden.
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Ein Boden 28 kann aus einem geeigneten Material, wie vorher beschrieben,
hergestellt werden und dieser Boden wird in seiner entsprechenden und genauen Lage
auf den Boden gelegt, und zwar an die Stelle, wo das fertige Gefäß verwendet werden
soll. Ein Mast 29 wird in die Mitte des Bodens 28 gesetzt und wird durch Ankerseile
30 gehalten. Eine Abdeckung 31 kann über die Ankerseil gespannt werden, wenn die
Anordnung im Freien aufgebaut wird. Es sei bemerkt, daß es selbstverständlich ist,
daß, falls es gewünscht ist, der Mast 29 aus Abschnitten bestehen kann, so daß,
wenn das Verfahren fortschreitet, zusätzliche Mastabschnitte hinzugpfügt werden
können, bis der Behälter fertig ist. Eine Form 20 wird dann oberhalb der Basis 28
angeordnet und kann, falls gewünscht, am
am Mast 29 abgestützt
sein. Die Schienen 21 werden dann um den Umfang des Bodens 28 herum verlegt. Wie
bereits beschrieben, wird eine erste Zylindereinheit dann um die Form 20 herum ausgebildet,
und falls es sich um ein glasfaserverstärktes Kunststoffgefäß handeit, wird das
Eunststoffbindemittel dann verfestigt0 Der zuerst geformte Einheitszylinder ist
der in Fig. 12 gezeigte oberste Zylinder und weist die Bünde 26 und 27 auf. Es ist
klar, daß diese Einheit in der Stellung gewickelt wurde, die für die Einheit dargestellt
ist, welche die Bünde 26g und 27g aufweist. Wenn der Behälter oder der Tank geschlossen
werden soll, wird ein Dach 32 aufgesetztO Dieses Dach kann an der Oberseite der
ersten Zylindereinheit durch irgendwelche geeigneten Mittel befestigt werden, beispielsweise
durch eine Verschraubung, durch ein Anschweißen oder durch eine überlappende Umwicklung0
Eine geeignete Seilverspannungsanordnung 33 kann dann auf der Spitze des Daches
32 befestigt werden und diese Seilzugeinrichtung kann dann verwendet werden, um
den zuerst geformten Zylinder um eine Einheitelänge anzuheben. Es sei bemerkt, daß
es zur leichten Durchführung des Anhebens bevorzugt ist, die Form 20 etwas zusammenfallen
zu lassen, um den Zylinder von dieser Form frei zu geben Nachdem
Nachdem
der zuerst geformt. Zylinder um eine Einheitslänge angehoben ist, kann die Form
20 in ihre Ursprungsgröße und Konfiguration zurückgeführt werden und ein zweiter
Abschnitt wird um diese Form in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, gewickelt
und dieser zweite Abschnitt überlappt den unteren Bund 27 der ersten Einheit.
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Durch schrittweises Anheben eines jeden nachfolgenden 8egmentes und
durch eine Überlappungswicklung der nachfolgenden Wicklungen kann jede gewünschte
Höhe erreicht werden.
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Wenn die gewünschte behälter- oder Tankhöhe erreicht ist, kann die
Form und deren AbstUtzung abgebaut und entfernt werden und der gesamte Bauteil wird
dann auf die Basis 28 abgesenkt und an dieser Basis befestigt und der Mast 29 wird
dann entfernt.
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Durch die beschriebene Anordnung ist es möglich, außerordentlich große
Speicherbehälter und Vorratsgefäße zu bauen und diesen Aufbau unabhangig von der
endgültigen H6he des Bauteils durchzuführen, wobei alle notwendigen Meohanismen
in Bodenhöhe angeordnet sind und wobei alle Arbeitsvorgänge in Bodenhöhe ausgeführt
werden.
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Zahlreiche
Zahlreiche Abänderungen können in den
beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen durchgeführt werden Beispielsweise
ist die abschnittsweise Baumethode auf einen weiten Bereich von Einheitswandungsbauteilen
anwendtar, beispielsweise auf die herstellung von EinheitBlängenabschnitten oder
-zylindern durch ein Sprühverfahren, bei welchem ein Gemisch, welches ein Kunststoffharz
enthält und zerkleinerte Fasern aus einem Verstärkungselement, auf eine Form aufgespritzt
wird. Wie bereits beschrieben, wird jeder Einheitslängenabschnitt dann längs der
Form bewegt, und zwar um einen Abstand, der kleiner ist als die Einheitslänge und
dann wird eine anschließende überlappende Einheit hergestellt. Beim Sprühverfahren
verbindet sich der Kunststoff von zwei benachbarten Abschnitten im Uberlappungstereich
miteinander, wodurch eine Verbindung hergestellt wird.
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Patentansprüche