DE2201485B2

DE2201485B2 - Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers mit einer aus zwei Deckschichten und einer zwischen diesen liegenden Kernschicht bestehenden Wand

Info

Publication number: DE2201485B2
Application number: DE19722201485
Authority: DE
Inventors: Asoke Basu; Florian 4600 Dortmund Fuhrmann; Albrecht Von Dipl.-Ing. Harnier; Mathias Dr.-Ing. 3553 Wetter Kellenter; Rudolf Dipl.-Ing. 5100 Aachen Kleinholz; Georg Prof. Dr.-Ing. 5105 Laurensberg Menges
Original assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Current assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Priority date: 1972-01-13
Filing date: 1972-01-13
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2201485A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers mit e.ner aus zwe, Deckschichten und einer zwischen d.esen hegenden Kernschicht bestehenden Wand, bei dem auf eine Form ein härtbares Band als erste Deckschicht aufgewickelt wird ein weiteres härtbares Band mit einem durch eine Führung festgelegten, der Wanddicke des Hohlkörpers entsprechenden radialen Abstand von der ersten Deckschicht als zweite Deckschicht gewickelt und von der ersten Deckschicht distanziert gehalten w.rd und eine härtbare Paste zur Bildung der Kernschicht durch Zwangsförderung zwischen die erste und d.e zwe.te Deckschicht eingebracht wird, worauf der so gebildete Rohling gehärtet wird.

Aus der FR-PS 20 52 291 ist eine Methode zur Herstellung eines Hohlkörpers mit einer mehrschichtigen Wand d h mit einer aus einer inneren und einer äußeren Deckschicht und einer dazwischenliegenden Kernschicht bekannt, bei der die Kernschicht in mehreren Lagen auf die erste Deckschicht aufgewickelt w.rd, wozu auf ein nur als Arbeitshilfe für das Wickeln der Kernschicht dienendes Band mittels eines einfachen Trichters eine niedrigviskose und selbsttätig nachfließfähige Masse in geringer Schichtdicke aufgetragen wird und d'eses Band zusammen mit der aufgetragenen Masse so oft um die erste Deckschicht herumgewickelt wird bis die gewünschte Dicke der Kernschicht erreicht ist Bei der FR-PS 15 69 494 wird die Wand eines gewickelten Rohres in der Weise gebildet, daß ein Band mit einem Kunststoff getränkt wird und auf dieses klebrige Band ein trockenes körniges Material, welches aus größeren und kleineren Körnern besteht, aufgestreut wird, wonach das Band mit dem durch seine Klebrigkeit an ihm haftenden körnigen Material in mehreren Lagen gewickelt wird, bis die gewünschte Rohrwanddicke erreicht ist. Aus der US-PS 33 66 719 ist es bekannt, die zweite Deckschicht mit einem durch eine Führung begrenzten, der gewünschten Wanddicke des herzustellenden Hohlkörpers entsprechenden radialen Abstand heranzuführen und zu einem den radialen Abstand von der gewickelten ersten Deckschicht einh?lt'-nden Rohr zu wickeln. Durch Zwangsförderung wird eine Kernpaste, die den aus einer einzigen Kernschicht bestehenden Kern des Hohlkörpers bildet, in den Hohlraum zwischen den beiden gewickelten Deckschichten eingeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines aus gewickelten Deckschichten und einer Kernschicht bestehenden rohrförmigen Hohlkörpers zu vereinfachen, wobei die äußere Deckschicht ohne zusätzliche Führung direkt auf das Kernmaterial aufgebracht werden kann, damit naß in naß gearbeitet wer-

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den kann und dadurch eine bestmögliche Verbindung der beiden Deckschichten mit dem Kernmaterial erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä.B dadurch gelöst, daß der härtbaren Paste für die Kernschicht vor dem Einbringen zwischen die beiden Deckschichten ein Zuschlaggranulat zugemischt wird, das Einbringen des Pastengemisches gleichzeitig mit dem Aufwickeln der zweiten Deckschicht auf die erste Deckschicht erfolgt und die Distanzierung der zweiten Deckschicht von der ersten Deckschicht bis zur Aushärtung des Rohlings durch das eingebrachte entsprechend !lochviskose Pastengemisch erfolgt. Auf diese Weise können auch große Kerndicken bzw. Wandstärken des Hohlkörpers mit einer einzigen Kernschicht erreicht werden.

Das Pastengemisch ist so eingestellt, daß es noch genügend modellierfähig ist, jedoch nicht mehr fließfähig ist, sondern die für die Distanzierung der zweiten Deckschicht in dem vorgegebenen radialen Abstand von der ersten Deckschicht erforderliche Tragfähigkeit besitzt, ohne vor dem Zusammenbringen mit den Deckschichten eine Aushärtung erfahren zu brauchen, so daß eine innige und hochbelastbare Verbindung des Pastengemisches mit den Deckschichten gewährleistet ist. Die Verwendung eines solchen Pastengemisches hat den Vorteil, daß es in ausgehärtetem Zustand eine wesentlich höhere Druckfestigkeit hat als der verschiedentlich für die Kernschicht von Hohlkörpern mit mehrschichtigen Wandungen verwendete Kunststoffschaum, was zu einer weit höheren Festigkeit des Hohlkörpers führt. Mit Vorteil kann für das Pastengemisch ein Zuschlaggranulat verwendet werden, welches ein Größtkorn aufweist, dessen Korngröße im wesentlichen der Dicke der Kernschicht entspricht. Ähnlich wie ein Filter verhindert das praktisch zwischen den Deckschichten eingeklemmte Größtkorn das seitliche Auslaufen der das Zuschlaggranulat bindenden Paste beim Wickeln der Wandung, was dazu beiträgt, daß die Rezeptur der Paste in einem größeren Bereich variiert werden kann. Mit Vorteil kann das Zuschlaggranulat aus geblähten Leichtstoffkörpern bestehen, wie z. B. Bims, Blähton od. dgl. Ferner kann mit speziellem Vorteil auch ein Pastengemisch verwendet werden, bei der die das Zuschlaggranulat bindende Paste aus einem mineralischen Werkstoff besteht, beispielsweise aus Zement.

Die Erfindung wird an Hand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung mit einem Wickelkern,

F i g. 2 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung mit einem Wickelkern,

F i g. 3 eine Vorrichtung mit einer Hohlform.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers auf einer als Wickelkern ausgebildeten Form 1. Die Form 1 wird zunächst mit der inneren Deckschicht 2 bewickelt. Während danach von außen der Form 1 die erste Lage des die äußere Deckschicht bildenden Bandes 3 zuläuft, vorzugsweise ein in einem Tränkbad 4 mit dem Matrix-Werkstoff getränktes Roving- oder Gewebeband, und dieses Band über eine neben der Form 1 angeordnete Umlenkrolle 5 herumgeführt und unten herum um die Form gewickelt wird, wird gleichzeitig durch eine oberhalb der Lücke zwischen Form 1 und Umlenkrolle 5 angeordnete Zwangstördereinrichtung 6 das Pastengemisch 7 tangential bis radial auf die innere Deckschicht 2 aufgetragen und in den Zwischenraum zwischen den beiden Deckschichten eingefüllt. Eine Rolle 8 trägt zusätzlich zur Erzielung einer gleichmäßigen Dicke der Rohrwandung bei. An Stelle der gewickelten inneren Deckschicht 2 kann gegebenenfalls auch ein sogenannter verlorener Kern benutzt werden.

F i g. 2 zeigt gleichfalls eine Vorrichtung mit einer als Wickelkern ausgebildeten Form 1. Hier jedoch wird das mit dem Matrix-Werkstoff getränkte Band 3 für die äußere Deckschicht über ein Förderband 9 tangential der Unterseite der Form 1 zugeführt. Über diesem Förderband 9 ist eine Zwangsfördereinrichtung 10 angeordnet, mit der das Pastengemisch 7 auf das Band 3 vor dessen Aufwickeln aufgetragen wird. Eine über dem Förderband 9 noch angeordnete förderbandartige Vorrichtung 11 stellt die gewünschte Schichtdicke der aufgetragenen Paste her. Mittels mehrerer Rollen 12 wird sodann das Band 3 samt aufgetragener Pastengemischschicht in einem Abstand, der der gewünschten Wandstärke entspricht, um einen Teil der Form 1 herumgeführt und auf die innere Deckschicht aufgewickelt.

F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines rohrförmigen Hohlkörpers im Inneren einer drehbaren waagerechten Form 13, die mit einer ausreichenden Umdrehungszahl rotiert und erforderlichenfalls beheizt sein kann. In der Form 13 befindet sich eine erste Rollenvorrichtung 14, mit deren Hilfe ein mit Matrix-Werkstoff betränktes Band 15 von einer Vorratstrommel od. dgl. mit einer Geschwindigkeit, die der Umfangsgeschwindigkeit der Form entspricht, an die Formwand herangeführt und unter Mitwirkung der Zentrifugalkraft als äußere Deckschicht auf die Form abgelegt wird. In der Form ist weiterhin eine Zwangsfördereinrichtung 16 angeordnet, mit der auf das abgelegte Band 15 ein Pastengemisch 17 aufgetragen wird.

Weiterhin ist in der Form eine zweite Rollenvorrichtung 18 angeordnet, mit der ein die innere Deckschicht bildendes, mit einer Matrix getränktes Band 19 in einem radialen Abstand, der im wesentlichen der gewünschten Wandstärke entspricht, an die Form herangeführt und auf die Pastengemischschicht abgelegt wird. Auch bei dieser Vorrichtung werden die Rollenvorrichtungen und die Zuführeinrichtung einerseits und die Form andererseits relativ zueinander in Achsrichtung der Form verschoben, um die Form auf ihrer gesamten Länge zu bewickeln und dadurch den !anggestreckten rohrförmigen Hohlkörper in diskontinuierlicher Weise herzustellen. Die Vorrichtung kann aber auch, durch Anwendung einer wandernden Form, an die sich, wenn sie vollgewickelt ist, eine angesetzte nächste leere Form anschließt, zur kontinuierlichen Herstellung von Hohlkörpern eingesetzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

22 Ol Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers mit einer aus zwei Deckschichten und einer zwischen diesen liegenden Kernschicht bestehenden Wand, bei dem auf eine Form ein härtbares Band als erste Deckschicht aufgewickelt wird, ein weiteres härtbares Band mit einem durch eine Führung festgelegten, der Wanddicke des Hohlkörpers entsprechenden radialen Abstand von der ersten Deckschicht als zweite Deckschicht gewickelt und von der ersten Deckschicht distanziert gehalten wird und eine härtbare Paste zur Bildung der Kernschicht durch Zwangsförderung zwischen die erste und die zweite Deckschicht eingebracht wird, worauf der so gebildete Rohling gehärtet wird, ύ a durch gekennzeichnet, daß der härtbaren Paste für die Kernschicht vor dem Einbringen zwischen die beiden Deckschichten ein Zuschlaggranu- -tat zugemischt wird, das Einbringen des Pastenge-

misches gleichzeitig mit dem Aufwickeln der zweiten Deckschicht auf die erste Deckschicht erfolgt lind die Distanzierung der zweiten Deckschicht von der ersten Deckschicht bis zur Aushärtung des Rohlings durch das eingebrachte entsprechend hochviskose Pastengemisch erfolgt.

2. Pastengemisch zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuschlaggranulat ein Größtkorn aufweist, des-Sen Korngröße im wesentlichen der Dicke der Kernschicht entspricht.

3. Pastengemisch zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuschlaggranulat aus geblähten Leichtstoffkörpern besteht.

4. Pastengemisch zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Zuschlaggranulat bindende Paste aus einem mineralischen Werkstoff besteht.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer rotierend antreibbaren Form, einer Einrichtung zum Zuführen des Bandes für die erste Deckschicht, einer Leiteinrichtung zum Zuführen des Bandes für die zweite Deckschicht in dem der Dicke der Kernschicht entsprechenden radialen Abstand von der ersten Deckschicht und mit einer Zwangsfördereinrichtung zum Einbringen des Pastengemisches für die Kernschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung zum Zuführen des Bandes für die zweite Deckschicht aus einer Rolleneinrichtung mit in entsprechendem Abstand parallel zur Form (I) angeordneten Rollen (5, 8) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleneinrichtung seitlich neben der waagerecht rotierenden Form (1) angeordnet ist, wobei das Band (3) für die zweite Deckschicht über die Rolleneinrichtung zur Unterseite der Form (1) geführt ist und die Zwangsfördereinrichtung (6) für das Pastengemisch in den Raum zwischen der auf die Form (1) gewickelten ersten Deckschicht und der Rolleneinrichtung mündet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolleneinrichtung unter der waagerecht rotierenden Form (1) angeordnet ist und dem Band (3) für die zweite Deckschicht ein dieses

an die Rolleneinrichtung förderndes Förderband (9) zugeordnet ist, über dem die Zwangsfördereinrichtung (10) für das Pastengemisch mündet.

8 Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß im Innern einer waagerechten rotierenden Form (13) eine Rolleneinrichtung zum Ablegen des Bandes (15) für d.e erste Deckschicht auf die Innenfläche der Form (13) angeordnet .st und sich in Drehrichtung der Form (13) an diese Rolleneinrichtung die Zwangsfördereinnchtung (16) für das Pastengemisch und eine Rolleneinrichtung zum Ablegen des Bandes (19) für die zweite Deckschicht anschließen.