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Beschreibung "Formkörper aus Fadenwicklungen mit integralen seitlichen
Ansätzen" Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Formkörpers aus Fadenwicklungen mit integralen seitlichen Ansätzen.
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Angesichts der Luftverschmutzung, die ein hauptsächliches Problem
darstellt, dem sich die heutigen Menschen gegenüber sehen, wurde ein System entwickelt,
um sowohl teilchenförmiges Material als auch toxische Gase wesentlich zu reduzieren,
die in Abgasen enthalten sind, die von der Verbrennung fossiler Brennstoffe herrühren.
Dieses System erfordert den Einsatz eines alkalischen Zusatzes und das Nassreinigen
der entwickelten Abgase. Der alkalische Zusatz reagiert mit den Verbrennungsgasen,
um Schwefelverbindungen zu bilden (wodurch ein großer Teil von Schwefeloxiden aus
dem Gas entfernt wird), die aus dem Abgas in einer aL4assreinigeranordnung ausgewaschen
werden.
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Zusätzlich dient das Wasser in dem Nassreiniger dazu, die Flugasche
mitzureißen, wodurch eine Entfernung teilchenförmigen iyjaterials aufgrund der Waschwirkunq
in dem Reiniger erzielt wird. Die gereinigten Abgase werden dann durch eine Entfeuch-Lungsanlage
zum Entfernen von in dem Gas verbliebenen Wasser flCschickt .
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Nassreiniger, die in einem solchen System verwendet werden, arbeiten
in bekannter Weise derart, daß die Staubteilchen mit einem Wassertropfen zusammentreffen
müssen, um aus den Gasen entfernt zu werden. Um dieses Aufprallen zwischen den Gasen
und dem Wasser so groß wie möglich zu machen, werden die Abgase durch ein Materialbett
geführt, wobei zerstäubtes Wasser von oben oder unten oder von beiden Seiten auf
das Bett gerichtet ist. Das Gas bahnt sich seinen Weg durch das Bett aus nassem
Material, das aus losen Steinchen bestehen kann, zum Gasaustritt.
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Die korrodierende Umgebung, die in dem Naßreiniger existiert, schließt
im allgemeinen die Verwendung irgendwelcher Stähle, einschließlich sehr rostfreier
Stähle für die einzelnen Teile des Naßreinigea au. Es ist aber allgemein bekannt,
daß Glasfasern ein geeignetes Material gegen die Abnutzungserscheinungen der korrodierenden
Umgebung in Naßreinigern darstellt.
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Insgbesondere ist es bekannt, Formkörper aus Glasfaserwicklungen als
Kopfstücke zu verwenden, um den Waschnebel in das Naßreinigerbett zu führen. Um
eine adäquate Verteilung des Waschnebels in dem Bett zu erzeugen, wurde eine begrenzte
Zahl von Kopfstücken benutzt, von denen jedes eine Vielzahl von in das Naßreinigerbett
gerichteten Düsen aufweist. Bisher wurden die Kopfstücke mit Düsen in der Weise
hergestellt, daß in einem glasfaserverstärkten Rohr Borhrungen angebracht wurden.
Vorgeformte Düsen wurden in diese Bohrungen eingesetzt und mittels.
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Hand Bindematerial aufgebracht, um die Düsen an dem Rohr zu befestigen,
was jedoch zeitraubend ist, während die Haltbarkeit der Verbindung oft fraglich
ist. Da ferner die Waschflüssigkeit oft schleifende Teilchen enthält, um die Waschwirkung
zu unterstützen, wird die zwischen dem Rohr und der Düse gebildete Verbindung einem
Verschleiß unterworfen, wenn die Waschflüssigkeit hindurchströmt. Obwohl das Rohr
und die Düse jeweils mit einem abriebfesten Material beschichtet werden können,
ist es nicht möglich, eine derartige Beschichtung an der Verbindungsstelle innerhalb
des Rohrs vorzusehen. Dies führt zu verschiedenen Ausfällen bei der Benutzung derartiger
Rohre.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Formkörper
aus Fadenwicklungen zu schaffen, der mit seitlichen Ansätzen versehen ist, die fest
mit dem Formkörper verbunden sind und die das Anbringen einer abriebfesten Beschichtung
auch an der Verbindung des Ansatzes an dem Formkörper ermöglicht.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zum
Herstellen eines Formkörpers aus Fadenwicklungen mit integralen seitlichen Ansätzen,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein vorgeformtes Ansatzelement an einem Modellkörper
angebracht. wird, wobei das Ansatzelement einen an die Modellkörperoberfläche angepaßten
Sattelabschnitt und einen nach außen vorstehenden, eine zentrische Bohrung aufweisenden
Stutzenabschnitt aufweist, und daß der Modellkörper mit harzimprägnierten Glasfasern
derart bewickelt wird, daß die Glasfaserfäden einander über dem Sattelabschnitt
überlappen, aber an dem Stutzenabschnitt vorbeigeführt sind, wobei das Ansatzelement
in den Formkörper eingebunden wird.
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Da die Ansätze einstückig mit dem Formkörper verbunden werden, wenn
der Formkörper hergestellt wird, wird hierdurch ein nachträglicher Verfahrensschritt
eingespart, um ein Rohr mit Düsen herzustellen. Ferner kann eine abriebfeste Beschichtung
vollständig sowohl auf das vorgeformte Ansatzeiement als auch auf den Modellkörper
aufgebracht werden, um eine abriebfeste Beschichtung für das endgültige Rohr mit
den Düsen zu liefern.
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Obwohl dieses Verfahren zur Herstellung von Rohren mit integralen
Ansätzen zur Benutzung in Einrichtungen zur Verhinderung von Luftverschmutzungen
entwickelt worden ist, ist es allgemein auf jeden Bereich der Technik anwendbar,
in dem Formkörper aus Fadenwicklungen mit integralen seitlichen Ansätzen erwünscht
sind. Beispielsweise kann das Verfahren zur -Herstellung
von Tanks
oder Fässern mit Ab- oder Einfüllansätzen verwendet werden.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Abbildungen
näher erläutert.
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Fig; 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines vorgeformten Ansatzelements,
das erfindungsgemäß verwendet wird, Fig. 2 zeigt im Schnitt das vorgeformte Ansatzelement
auf dem Modellkörper, wobei der Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 3 erfolgt ist,
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf den Modellkörper und das vorgeformte Ansatzelement
zur Darstellung des Aufbaus des Formkörpers mit den um das Ansatzelement-gewickelten
Glasfasern, Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des fertigen Formkörpers
mit den daran befindlichen Ansatzelementen.
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Fig. 1 zeigt ein vorgeformtes Ansatzelement 10, das einen Sattelabschnitt
12 und einen aufwäs sich erstreckenden Stutzenabschnitt 16 aufweist. Der Sattelabschnitt
12 ist derart ausgebildet, daß er sich im wesentlichen an einen Teil der zylindrischen
Oberfläche eines Modellkörpers 20 (s. Fig. 2 und 3) anpaßt, auf dem er angeordnet
wird und auf dem ein verstärkter Formkörper aus Fadenwicklungen erzeugt wird. Die
äußeren Kanten 14, die die Breite des Sattelabschnitts 12 bestimmen, werden benachbart
dem integralen Stutzenabschnitt 16 so dünn wie möglich
gehalten,
um sie flexibel zu machen und es zu ermöglichen, daß das vorgeformte Ansatzelement
10 in einem Größenbereich von Modellkörpern angepaßt werden kann. Der Stutzenabschnitt
16 des vorgeformten Ansatzelements 10 besitzt eine zentrische Bohrung 18, die so
ausgebildet ist, daß sie die gewünschte Öffnung entprechend der beabsichtigten Benutzung
des endgültigen Formkörpers liefert. Das vorgeformte Ansatzelement 10 kann in irgendeiner
bekannten Weise hergestellt werden. Wenn der Ansatz beispielsweise aus Glasfasern
hergestellt werden soll, kann er durch Spritzgießen hergestellt werden. Die Länge
des Sattelabschnitts des vorgeformten Ansatzelements 10 ist beliebig und nur durch
den verfügbaren Raum beschränkt, wenn es auf den Modellkörper 20 aufgelegt wird.
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Fig. 2 zeigt das vorgeformte Ansatzelement 10 in seiner Stellung
auf demiModellkörper 20. Der Modellkörper 20 hat eine zylindrische pberfläche 21
mit Ausnehmungen oder Bohrungen 22 in einer vorbestimmten Ordnung. Diese Bohrungen
22 werden zum Positionieren des vorgeformten Ansatzelements 10 auf dem Modellkörper
20 verwendet. Das Ansatzelement 10 wird auf dem Modellkörper 20 mit der Bohrung
18 des Stutzenabschnitts 16 über einer Bohrung 22 angeordnet. Ein Stift 24 wird
durch die Bohrung 18 eingesetzt, wobei der untere Teil 26 des Stiftes in die Bohrung
22 des Modellkörpers 20 eingesetzt wird. Der untere Teil 26 des Stiftes 24 weist
beispielsweise einen Reibungssitz mit der Bohrung 22 auf, um auf diese Weise sicherzustellen,
daß das vorgeformte Ansatzelement 10 an sanem Platz bleibt. Der Stift 24 ist nach
Beendigung der vorzunehmenden Wicklungen wieder entfernbar.
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Zweckmäßigerweise besitzt der Stift 24 ein spitzes Endteil 28 am
gegenüberliegenden Ende des unteren Teils 26. Das spitze Endteil 28 dient zum Teilen
der Fasern 30, wenn sie um
den Modellkörper 20 gewickelt werden,
und bewirkt, daß sie um den Stutzenabschnitt 16 des vorgeformten Ansatzelements
10 herum verlaufen und den Sattelabschnitt 12 überlagern.
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Dies ist am besten aus Fig. 3 ersichtlich, die zeigt, wie die Fasernum
das vorgeformte Ansatzelement 10 herum angeordnet sind. Um die Fasern um den Modellkörper
20 zu wickeln, um den gewünschten Formkörper herzustellen, wird üblicherweise der
Formkörper 20 gedreht und die Fasern oder Drähte 30 mittels einer nicht gezeigten
Führung geführt, die entlang der Länge des Modellkörpers hin- und herläuft, um eine
schraubenlinienförmige Wicklung und einen schraubenlinienartigen Aufbau auf dem
Modellkörper zu erzeugen. Wenn die Fasern 30 über das vorgeformte Ansatzelement
10 geführt werden, teilt das spitze Ende 28 des Stiftes 24 die Fasern 30 um den
Stutzenabschnitt 16 herum. Um dies zu bewerkstelligen, ist es notwendig, daß die
Basis des spitzen Endes 28 eine Form besitzt, die im wesentlichen der äußeren Form
des Sutzehabschnitts 16 entspricht. Die Fasern 30 sind mit einem geeigneten Bindeharz
imprägniert, so daß die Windungen zu einem festen Rohr 32 ohne irgendwelche zusätzlichen
Schritte erhärten. Das Harz dient weiter dazu, die Fasern 30 mit dem vorgeformten
Ansatzelement 10 zu verhaften und auf diese Weise das Ansatzelement 10 mit dem gebildeten
Rohr zu verbinden, um einen integralen Formkörper 32 aus Fadenwicklungen herzustellen.
Nachdem der Formkörper 32 gebildet ist, der gemäß den Figuren ein Rohr ist, können
die Stifte 24 entfernt und das Rohr von dem Modellkörper 21 zur schließlichen Benutzung
abgenommen werden.
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Ein Teil eines derart hergestellten Rohrs 32 ist in Fig. 4 dargestellt.
Die Stutzen 16 sind in Fig. 4 miteinander ausgerichtet. Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn das Rohr 32 als ein Düsenkopfstück für einen Naßreiniger verwendet wird.
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Ein derartiger Formkörper kann jedoch leicht zur Verwendung in dem
Wäscher angepaßt werden, um die Komponenten des Wäshers von den korrodierenden Anhäufungsprodukten
reinzuwaschen, die oft darin vorkommen. Bei einer derartigen Benutzung kann es wünschenswert
sein, die Anordnung der Stutzen an dem endgültigen Rohr 32 zu ändern. Dies kann
leicht in der Weise geschehen, daß lediglich die Anordnung der Bohrungen 22 in dem
Modellkörper 21 geändert wird, um diese in Übereinstimmung mit der gewünschten Gestalt
des endgültigen Rohrs zu bringen.
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Ein derartiges Verfahren ist in der US-Patentanmeldung 183,497 vom
24. September 1971 mit dem Titel "Method of Forming Piping With Integral ole or
Nozzle Pattern" von William B. Hurlbut und Preston D. Liebig beschrieben. Eine derartige
Verfahrensweise zur Herstellung von Formkörpern aus Fadenwicklungen mit integralen
seitlichen Ansätzen kann auch zur Herstellung von Tanks und Fässern verwendet werden.
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Das Ansatzelement kann auch mit verschiedenen sich aufwärts- ersteckenden
Stutzenabschnitten versehen sein, die entlang eines einzigen Sattelabschnitts angeordnet
sind. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn der endgültige Formkörper mehrere
Ansätze aufweisen soll, die miteinander ausgerichtet sind.
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Durch die Verwendung der Formkörper 32 mit integralen seitlichen
Ansätzen 16 wird das Problem einer abriebfesten Beschichtung auf der Innenfläche
des Rohrs und des Ansatzes gelöst. Es ist lediglich notwendig, den Modellkörper
anfänglich mit einer abriebfesten Beschichtung zu versehen, die an den Fasern 30
anklebt, wenn diese darum herumgewickelt werden, und die Beschichtung an der Unterseite
des Sattelabschnitts 12 des vorgeformten Ansatzelements 10 anzubringen. Die Innenfläche
der Bohrung 18 kann ebenfalls beschichtet werden. Dies stellt sicher, daß die gesamte
innere Fläche des fertigen Rohrs 32 und des Stutzens 16 abriebfest sind, und daß
die Beschichtung auch an dem Ansatzpunkt des Stutzenabschnitts vorhanden ist, da
sowohl
das Rohr 32 als auch das vorgeformte Ansatzelement 10 beschichtet
wurden, bevor sie miteinander verbunden wurden.
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Nachdem die gewünschte Anordnung der Bohrungen in dem endgültigen
Rohr und die Anordnung des Stutzenabschnitts bestimmt ist, werden die vorgeformten
Ansatzelemente auf dem Modellkörper plaziert und danach mit Harz getränkte Fasern
von verstärkten Glasfasern um den Modellkörper gewickelt. Die harzgetränkten Fasern
überdecken den Sattelabschnitt des vorgeformten Ansatzelements und laufen um den
Stutzenabschnitt, um auf diese Weise das vorgeformte Ansatzelement mit den Fadenwicklungen
zu verbinden.
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(Patentansbrüche)