DE2814773A1 - Vorrichtung zur herstellung von staeben und roehren aus einem bindemittel und einer armierung - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung von staeben und roehren aus einem bindemittel und einer armierung

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DE2814773A1 DE19782814773 DE2814773A DE2814773A1 DE 2814773 A1 DE2814773 A1 DE 2814773A1 DE 19782814773 DE19782814773 DE 19782814773 DE 2814773 A DE2814773 A DE 2814773A DE 2814773 A1 DE2814773 A1 DE 2814773A1
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Description

  • Vorrichtung zur Herstellung von Stäben und Röhren aus einem Bindemittel und einer Armierung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Stäben und zylindrischen oder konischen Röhren aus einem Bindemittel und einer Armierung.
  • Es ist bereits bekannt, z.B. aus der US-PS 3 532.759 und der DE-OS 2 150.553, rohrförmige Erzeugnisse herzustellen, welche aus einem Bindemittel und einer Armierung aus Fasern wie Glas-oder Kohlenstoffasern bestehen. In diesen vorbekannten Erzeugnissen verläuft das Fasermaterial im wesentlichen parallel mit der Längsrichtung des Erzeugnisses und ein derartiges Erzeuonis weist beschränkte Schlagfestigkeit auf.
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe diesen Mangel zu beheben. Die Kennzeichen der erfindungsaemäßen Anordnung oder Vorrichtung gehen aus den vorstehenden Patentansprüchen hervor. Das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Erzeugnis zeichnet sich dadurch aus, daß das Fasermaterial wendelförmig in mehreren einander kreuzenden Schichten oder Lagen gewickelt ist, wodurch die Schlagfestigkeit des Erzeugnisses wesentlich erhöht wird. Die äußeren Fasermaterialschichten des Stabes werden z.B. mit kleiner Steigung gewickelt und die inneren mit großer Steigung. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich mit einer und derselben Düse sowohl zylindrische Stäbe wie konische Erzeugnisse herzustellen. Außerdem ist es möglich, die Steigung des aufgewickelten Stranges und/oder die Menge der Armierung im Verhältnis zur Bindemittel zu ändern, um Schlagfestigkeitseigenschaften zu erzielen, die optimal den erwogenen Anwendungsgebieten des hergestellten Erzeugnisses entsprechen. Derartige Änderungen der Steigung und/oder der Armierungsmenge können ohne störende Eingriffe durchgeführt werden und ohne, daß hierbei irgendwelche Maschinenteile wie Düsen, profilgestaltende Glieder, norschuborgane oder dergleichen ausgetauscht werden müssen.
  • Eine in der Praxis erprobte Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen als Beispiel näher erläutert werden.
  • Es zeigen: Figur 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Figur 2 einen Querschnitt durch eine Düse und ein Ventil, die in der Vorrichtung gemäß Figur 1 angewandt werden, und Figur 3 eine Draufsicht auf den unteren Teil der Vorrichtung gemäß Figur 1.
  • Ein in der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellter Stab besteht aus Bindemittel und Armierung. Als Armierung wird ungezwirntes Fasermaterial, beispielsweise Glasfaserstränge, die aus einer sehr großen Anzahl paralleler Glasfasern bestehen, angewandt. Kohlenstoff oder anderes geeignetes Verstärkungsmaterial kann auch angewandt werden.
  • In Figur 1 ist die Vorrichtung in Seitenansicht dargestellt.
  • Eine Anzahl Vorratsspulen 1 mit dem oben genannten Fasermaterial sind auf einer kreisrunden Scheibe 2 in zwei konzentrischen Ringen angeordnet. Die Spulen sind im jeweiligen Ring in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet. In einer typischen beispielsweisen Ausführung, die bloß zur Erläuterung der Erfindung angeführt wird, ohne diese einzuschränken, sind insgesamt 20 Spulen auf der Scheibe 2 angeordnet. Über Leit- und Bremsglieder 3,4,5 und 6 wird das Fasermaterial herunter zur Düse 7 und durch diese hindurch geführt.
  • Jede Spule 1 ist in Stehlagern untergebracht. Mittels einer jeder Spule zugeordneten Bremseinrichtung wird jede Spule auf der Scheibe mit gleich großer Bremskraft beaufschlagt. Wenn die Vorratsspulen keine Flansche (Seitenwände) aufweisen, d.h. Vorratsrollen sind, bestehen die Bremseinrichtungen aus schwach gebogenen, winkelrechten, Reibungskraft erzeugenden Scheiben, welche von Federn gegen die Peripherie jeder Endfläche des Strangvorrates auf der jeweiligen Spule angedrückt werden. Jede der Reibungskraft erzeugenden Scheiben ist länger als der Durchmesser der Spule und ist mit ihrem .Uittelpunkt auf der Spulenachse gelagert. Die Enden von zusammengehörenden Reibungsscheiben sind in Axialrichtung mittels einer Zugfeder miteinander verbunden. Die Reibungsscheiben werden sc festgehalten, daß sie sich mit der jeweiligen rotierenden Spule nicht mitdrehen. Da der Bremsdruck gegen die Peripherie der Vorratsspule konstant gehalten werden kann, ist auch die Abwickelgeschwindigkeit des Stranges konstant, ungeachtet des sich verkleinernden Durchmessers des Strangvorrates.
  • Wenn mit Flanschen versehene Vorratsspulen angewandt werden, kann das Bremsen ebenfalls mit konstanter Kraft an der Peripherie des Strangvorrates durchgeführt werden. Wahlweise kann das Bremsen mittels herkömmlicher Bremseinrichtungen erfolgen.
  • Jedes der Leit- und Bremsglieder 3,4,5 und 6 enthält einen Ring aus einem Metallrohr. Die Ringe 3,5,6 sind an der Scheibe 2 sowohl in axialer wie in radialer Richtung fest angeordnet, während der Ring 4 mittels herkömmlicher, nicht dargestellter, Organe in erwünschte axiale Lage gegenüber den Ringen 3,5 eingestellt werden kann. Durch diese Maßnahme eröffnet sich eine weitere Möglichkeit zur raschen Änderung bzw. Einstellung der zur Abwicklung des Fasermateriales von den Spulen 1 erforderliche Kraft. Der Ring 5 ist mit einer Anzahl nicht dargestellter U-förmig gebogener Bügel versehen, deren Endpartien am Ring befestigt sind. Die Bügel sind vor der jeweiligen Spule 1 angeordnet, von der das Fasermaterial abgezogen wird, wodurch gewährleistet wird, daß die Fasermaterialbänder von den verschiedenen Spulen regelmäßig verteilt verbleiben längs des Umfanges der Ringe. Das Faserband wird danach über die Oberseite des Ringes 5, unter der Unterseite des Ringes 4 und schlieRlich über den Ring 3 herunter zur Düse 7 gezogen. Eine derartige Führung hat zur Folge, daß ungezwirntes Fasermaterial in Bandform übergeht, wodurch ein rasches Benetzen des Fasermateriales in einem im weiteren näher beschriebenen Bindemittelbehälter gefördert wird.
  • Eine Anzahl weiterer Vorratsspulen 8 mit Fasermaterial gleicher Art wie auf den Spulen 1 sind auf einer zweiten kreisrunden Scheibe 9 drehbar angeordnet.
  • Die Spulen 8 sind in zwei konzentrischen Ringen und in jedem Ring in gleichen Winkelabstnden voneinander auf der Scheibe 9 angeordnet. Zur Erklärung der Erfindung, ohne diese einzuschränken, kann hier angeführt werden, daß die Anzahl der Spulen 8 sich auf 20 beläuft.?littels Führungs- und Bremsgliedern 10,11 und 12, von denen jedes gleichartig r#it den Führungsgliedern 3,4 und 5 ist, wird das Fasermaterial herunter zur Düse 7 geführt. Die Spulen 8 sind im wesentlichen auf gleiche Art und Weise wie die Spulen 1 gelagert, und werden mittels nicht dargestellter Bremseinrichtungen auf gleiche Art und Weise wie die Spulen 1 gebremst.
  • Ein schematisch dargestelltes Antriebsorgan dreht die Scheibe 2 im Uhrzeigersinn und die Scheibe 9 gegen den Uhrzeigersinn. Das Antriebsorgan umfaßt eine von einem elektrischen Motor angetriebene Welle 13, die mittels Riemenscheiben und Triebrädern die Scheiben 2 und 9 antreibt. Ohne die Erfindung zu begrenzen, kann als Beispiel angeführt werden, daß die genannte Drehgeschwindigkeit beim Versuchsbetrieb etwa 6 Umdrehungen pro Minute war.
  • Im Rahmen des prinzipiellen Erfindungsgedankens kann die Drehzahl der Scheiben 2 und 9 auch veränderlich sein.
  • Das von den Spulen 1 und 8 abgezogene Material durchläuft in gut geteiltem Zustand ein Binderrittelbad 14, welches in einem im Anschluß an die Düse 7 angeordneten Behälter 15 enthalten ist.
  • Während die einzelnen Fasermaterialbänder von den verschiedenen Spulen 1 und 8 das Bindemittelbad durchlaufen, werden sie von der Bindemittelmasse durchtränkt. Wenn das Bindemittel allzu dickflüssig ist um die Fasermaterialbänder bei geradem Durchlaufen des Bindemittelbades genügend durchzutränken, kann der Behälter 15 mit herkömmlichen Mitteln für eine mechanische Bearbeitung der Bänder versehen werden, welche angemessene Benetzung gewährleisten.
  • Dank den oben beschriebenen Leit- und Bremsgliedern nehmen die von den Spulen 1 und 8 abgezogenen Fasermaterialstränge während des Durchganges durch den Behälter 25 zur Düse 7 Bandcharakter an. Hinter der Düse 7 legen sich die einzelnen Fasermaterialbänder infolge der gegensinnigen Drehrichtungen der Scheiben 1 und 8 wendelförmig zu einem Mantel zusammen, der aus sich kreuzenden Lagen oder Schichten von Fasermaterialbändern besteht.
  • Der auf diese Weise entstandene Mantel hat im Längsschnitt im wesentlichen konische Form. Sowohl die Mantelwandung selbst, wie auch der Raum innerhalb des Mantels sind mit Bindemittel gefüllt, wenn der Mantel durch die Düse 7 entlang einer Fläche 18, Figur 2, die später näher beschrieben sein soll, hindurchgezogen wird.
  • In Figur 2 ist die Düse 7 im Querschnitt dargestellt. Die Düse enthält einen gebohrten, im wesentlichen konischen, Teil 16 mit einer abgerundeten inneren Fläche 17, die in eine innere, im wesentlichen glockenförmige, Fläche 18 übergeht. Ein Flansch 27 umschließt die Grundfläche des konischen Teiles 16. Der konische Teil 16 ist beweglich angeordnet in einer zvlindrischen Hülse 19, in deren oberen Teil der Behälter 15 festgemacht ist.
  • Ein Ventil 20 ist auf ähnliche Weise im entgegengesetzten Ende der Hülse 19 beswreglich angecrdnet. Das Ventil 20 weist einen gebohrten, im wesentlichen konischen Teil 21 mit einer inneren konischen Fläche 22 auf. Das Ventil 20 ist derart in der Hülse 19 eingeschoben, daß ein ringförmiger Spalt 23 zwischen der inneren konischen Fläche 22 und der äußeren Fläche 24 des konischen Teiles 16 zustande kommt. In dem Ausmaß, in welchem das Ventil 20 in die Hülse 19 eingeschoben wird, kann die Breite des ringförmigen Spaltes 23 verändert werden. Zwischen der Düse 7 und dem Ventil 20 befindet sich ein Hohlraum 25 zu welchem das Bindemittel zugeführt wird ur in geregelter Weise durch den ringförmigen Spalt 23 heraus zuströmen und dadurch eine Bindemittelschicht auf der Außenseite des durch die Düse 7 durchgezogenen Mantels zu bilden.
  • In der versuchsweisen Ausführungsform der Erfindung wurde die Bindemittelzufuhr derart angeordnet, dar im Flansch 27 ar konischen Teil 16 der Düse 7 eine Anzahl durchgehender oeffnungen 26 gebohrt wurde. Wenn die Außenseite des Mantels mit einem anderen Bindemittel bezogen sein soll als dem aus dem Behälter 15, kann z.B. mittels eines Dreiwegeventlls eine besondere Zufuhr in den Hohlraum 25 angeordnet werden, wie dies in Figur 2 mit aestrichelten Linien dargestellt ist, wobei die oeffnungen 26 natürlich entfallen.
  • In der genannten Ausführungsforir konnte die Düsf 7 in der Weise in gewünschtem Ausmaß in die Hilse 19 eingeschoben werden, daR an der Umfangsfläche des Flansches 27 ein Gewinde 28 angeordnet wurde. Auf entsprechende Weise wurde auch für die Einstellung des Ventiles 20 Sorge getragen, indem an der Umfangsfläche des Ventils ein Gewinde 29 angeordnet wurde. Die Gewinde 28 und 29 passen in ein entsprechendes Gewinde an der Innenfläche der zylindrischen Hülse. Es ist jedoch offenbar, daß im Rahmen der Erfindung die Einstellmöglichkeit für das Ventil und/oder die Düse auch auf andere an und für sich bekannte Arten vorgesehen werden kann.
  • Die vom Ventil 20 aufgetragene Bindemittelschicht hat eine doppelte Funktion. Erstens wird dadurch verhindert, daß Luft in den Mantel eindringen kann, wenn der im Entstehen begriffene Mantel eine Tendenz zeigen würde, sich nach Verlassen der Düse 7 zu erweitern. Ein derartiges Erweitern würde ansonsten zur Folge haben, daß Luft in den Mantel eindringt. Zweitens dient die aufgetragene Bindemittelschicht dazu, daß eine oder mehrere nachträglich aufgewickelte Fasermaterialschichten vollkommen durchtränkt werden. Das Ventil 20 trägt soviel Bindematerial durch den Spalt 23 auf, daß gute Oberflächenbeschaffenheit erzielt wird.
  • Die oben erwähnte Tendenz des ir Entstehen begriffenen Mantels sich nach Durchgang durch die Düse 7 zu erweitern, wird normalerweise dadurch kompensiert, can der vom Bindemittel durchtränkte Mantel die Tendenz hat, sich infolge der wendelförmigen Wicklung und Spannung des Fasermaterials zur Mitte hin zusammenzuziehen.
  • Infolge der Kraft, mit welcher die Fasermaterialbänder abgezogen werden, und in Abhängigkeit von der Winkel, welchen die Fasermateria#bänder mit der Vertikale einschließen, liegt der Mantel bei seinem Durchgang durch die Düse 7 gegen die innere Fläche an und wird an sie angedrückt. Die Bindemittelmasse auf der Außenseite des Mantels wird hierbei an der Fläche 18 abgestrichen, wodurch eine Binderittelanstauung zustande kommt.
  • Die Bindemittelmasse kann somit nicht auf ungeregelte Weise durch die Düse hindurchtropfen. Als Bindemittel wird z.B.
  • Epoxidkunstharz, Polyesterharz oder andere Kunstharze mit Zusatzchemikalien und gegebenenfalls Farbenpigmenten angewandt.
  • Wenn der Mantel die Düse 7 verlassen hat, wird er mit einer oder mehreren zusätzlichen Schichten von Fasermaterial und eventuell bahnförmiger Folie umsponnen. Dank der oben erwähnten zusätzlichen Bindemittelschicht auf der Außenfläche des Mantels werden auch diese zusätzlichen Fasermaterialschichten von Bindemittel durchtränkt. Die zusätzlichen Fasermaterialschichten bestehen in gleicher Weise wie der Mantel selbst aus Glasfasersträngen, Kohlenstoffasern oder anderem geeignetem Material. Die Stränge sind auf mehreren Vorratsspulen oder Vorratsrollen 30 und 31, Figur 1 und 3 aufgewickelt, die in zwei konzentrischen Ringen jeweils auf einer kreisrunden Scheibe 32 bzw. 33 angeordnet sind. Die Spulen 30 und 31 sind in gleicher Weise wie die Spulen 1 und 8 drehbar in Stehlagern 34 angeordnet, und jede Spule ist mit einer herkömmlichen Bremseinrichtung versehen. Die Scheiben 32 und 33 werden vom Antriebsorgan 13 in entgegengesetzten Richtungen gedreht.
  • Ohne Einschränkung der Erfindung und bloß als ein Beispiel zum besseren Verständnis, kann angeführt werden, daß die Anzahl der Spulen 30 oder 31 jeweils sechs sein kann, wie aus der linken Hälfte der Figur 3 ersichtlich ist. Wahlweise kann diese Anzahl acht sein, wie in der rechten Hälfte der Figur 3 dargestellt ist.
  • In einem typischen Fall haben die Scheiben 2 und 9, wie oben angeführt, eine Umlaufgeschwindigkeit von etwa 6 Umdrehungen/ Min., während die Scheiben 32 und 33 eine Umlaufgeschwindigkeit von etwa 25 Umdrehungen/Min. aufweisen. Bei gegebener Abzugsgeschwindigkeit, die in einer. typischen Fall etwa 0,5 bis 1 Mantel-Meter pro Minute ist, werden somit die zusätzlichen Fasermaterialschichten mit bedeutend kleinerer Steigung auf den Mantel aufgewickelt als mit welcher das Fasermaterial des Mantels gewickelt wurde. Umdrehzahl und Spannung des aufgewickelten Fasermaterials werden so eingestellt, daß die Summe der Drehmomente der von den Spulen 31,32 aufgetragenen Fasermaterialbänder niedrig verbleibt.
  • Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, wird das Fasermaterial von den Spulen 30 und 31 über Leitorgane 35,36 dem Mantel zugeführt. Die Leitorgane 35,16 sind untereinander angeordnet und miteinander identisch. Jedes Leitorgan enthält eine kreisrunde, ringförmige Scheibe 37 bzw. 38, an deren innerem Umfang eine Anzahl von Haken oder Ringen 39 angeordnet ist. Wie aus der Figur 3 hervorgeht, sind die Haken oder dergleichen so gestaltet, daß sie das jeweilige Faserband zum Mantel hin leiten, wobei der Bandcharakter des Fasermaterials beibehalten wird und die Bänder gleichzeitig regelmäßig entlang den Scheiben 37,38 verteilt werden. Jede der Scheiben 37 und 38 ist fest an der zugehörigen Scheibe 32,33 angeordnet und dreht sich zusammen mit dieser. Jede der Scheiben 37, 38 ist beispielsweise mittels Speichen 40 in der Mitte der zugehörigen Scheibe 32,33 aufgehängt.
  • Der mit der oder den zusätzlichen Fasermaterialschicht(en) umwickelte Mantel geht dann in eine nicht dargestellte Härtezone, wo das Erzeugnis gehärtet wird. Nach der Härtung wird der Mantel mit der Kraft beaufschlagt, mit welcher das Fasermaterial von den Vorratsspulen 1,8,30,31 abgezogen sein soll. In der versuchsweisen Ausführungsform der Erfindung waren die Leit- und Bremsglieder so eingestellt, daß zur Drehung der betreffenden Vorratsspule eine Zugkraft von ungefähr 1,5 kg benötigt wurde. Die an Gesamtzahl der Spulen war 52 (hiervon jeweils 20 St. vom Typ 1 und 6, und sechs Stück vom Typ 30 und 31), so daß die Gesamtzugkraft sich auf etwa 75 kg belief. Die Zugkraft wird auf den Mantel z.B. mittels zugausübender Reibungsrollen an einer endlosen Kette angeordneter Greiforgane oder mit Hilfe von anderen bekannten Ziehorganen angelegt, und der Mantel wird mit gewünschter Geschwindigkeit abgezogen. Schließlich wird das Erzeugnis in einzelne Stücke von entsprechender Länge geteilt.
  • Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung liefert einen massiven, zylindrischen armierten Stab. Wenn ein Rohr hergestellt werden soll, so kann ein Kern 41, z.B. ein herkömmlicher Schlauch oder ein Rohr aus Polyvinylchlorid, zusammen mit den Fasermaterialbändern und dem Bindemittel, mittig in die Düse eingeführt werden. Ein derartiger Kern 41 ist in Figur 1 und 2 mit gestrichelten Linien dargestellt. Der aus geeignetem Material bestehende Kern kann ins Erzeugnis fest eingegossen werden, oder wahlweise aus dem Erzeugnis entfernt werden.
  • In der Regel wird bei derartigen Erzeugnissen ein hoher Anteil der Armierung gewünscht. Beim erfindungsgemäßen Apparat kann das Verhältnis zwischen Bindematerial und Armierung nach Bedarf geändert werden. Bei verhältnismäßig großem freien Austrittsquerschnitt für die Fasern und das Bindemittel in der Abzugsöffnung der Düse 7, d.h. wenn kein oder nur ein sehr kleiner Kern angewandt wird, kann bei kleiner Drehzahl der Scheiben 2 und 9 und bei schwachem Bremsen des Fasermaterials verhältnismäßig hoher Bindemittelgehalt erreicht werden. Wird noch höherer Bindemittelgehalt gewünscht, so muß die Menge der zugeführten Fasern herabgesetzt werden. Wenn dagegen besonders hoher Armierungsgehalt gewünscht wird, so wird dies durch eine verhältnismäßig hohe Drehzahl und starkes Bremsen des Fasermaterials erreicht. Der Mündungswinkelx Figur 2, der Düse 7 soll jedoch so gewählt werden, daß die sich kreuzenden Faserschichten erst in der Abzugsöffnung der Düse die Fläche 18 verlassen. Wenn nämlich der Kunstharzfasermantel der Fläche 18 nicht bis zur Abzugsöffnung folgt, so tropft das aus der ringförmigen Spalt 23 herausströmende Kunstharz auf unkontrollierte Weise frei herab.
  • Die Drehzahl jedes Scheibenpaares 2 und 9 bzw. 33 und 32 und/ oder die bei jeder Vorratsspule vorgesehenen Leit- und Bremsglieder werden so eingestellt, daß die Summe der Drehmomente, die von den in der einen Wickelrichtung aufgewickelten Fasermaterialbändern herstammen, gleich groß ist wie die entsprechende Summe bei den Fasermaterialbändern, welche in der anderen Wickelrichtung aufgewickelt werden. Aus Metall hergestellte Leit- und Bremsglieder können zwecks Ableitung statischer Elektrizität geerdet werden.
  • Das Zusammendrücken, welches bei dem wendelförmigen Aufbringen des Fasermaterials entsteht, ermöglicht den Kunstharzgehalt zu ändern. Bei großer Spannung in den Fasermaterialbändern wird das Material stark zusammengedrückt und der Kunstharzgehalt ist niedrig. Bei kleiner Spannung in den Fasermaterialbändern wird hoher Kunstharzgehalt erreicht. Durch Anwendung verschieden dicker Kerne kann der Durchmesser des Erzeugnisses geändert werden. Obwohl verschieden dicke Kerne angewandt werden können, braucht die Düse nicht ausgetauscht zu werden. Es ist also durchaus möglich mit einer und der gleichen Düse Erzeugnisse mit verschiedenen Durchmessern herzustellen. Der Maximaldurchmesser des Erzeugnisses wird hierbei vom Düsendurchmesser bestimmt.
  • Wenn bei gegebener Einstellung der zu den Spulen 1,3,30 und 31 gehörenden Bremseinrich-nren bloß die Bremseinrichtungen auf den Scheiben 2 und 9 und die Drehzahl dieser Scheiben geändert werden, kann infolge höheren oder niedrigeren Kunstharzgehaltes, wie früher erläutert worden ist, der Durchmesser des fertigen Erzeugnisses geändert werden. Der Durchmesser kann jedoch nie den Mündungsdurchmesser der Düse 7 übersteigen.
  • Die untere Grenze einer möglichen Durchmesserverkleinerung wird vom Durchmesser des eventuellen Kernes bestimmt Wenn ein konisches Erzeugnis hergestellt werden soll, kann anstelle eines zylindrischen Kernes 41 ein konischer Kern angewandt werden. Der konische Kern kann massiv, porös oder hohl sein. Dank dem gebremsten Abzug des Fasermaterials und dessen Anpressen an die innere Fläche 18, müssen keine. besonderen Umstellungen der Vorrichtung vorgenommen werden, wenn von der Herstellung von zylindrischen Erzeugnissen zur Herstellung von konischen Erzeugnissen übergegangen werden soll. Die Länge eines konischen Erzeugnisses wird von seiner Konizität und seinem Maximal- bzw. Minimaldurchmesser bestimmt. Der maximale Durchmesser entspricht dem Durchmesser der Abzugsöffnung in der Düse 7, während der Minimaldurchmesser demjenigen eines massiven Stabes entspricht.
  • Der Steigungswinkel des Fasermaterials kann durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit der Scheiben 2 und 9 geändert werden.
  • Die beschriebene Ausführungsform der Erfindung kann im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankers auf vielerlei Art und Weise modifiziert und abgeändert werden.

Claims (13)

  1. Patentansprüche Vorrichtung zur Herstellung von Stäben und Röhren aus einem Bindemittel, z.B. Kunstharz, und einer Armierung, z. B.
    Strängen von Fasermaterial, gekennzeichnet durch eine Anzahl erster Scheiben (2,9), die zur gegensinnigen Rotation angeordnet sind und von denen jede eine Anzahl erster Vorratsspulen oder Vorratsrollen (1,8) mit Fasermaterial trägt; erste Leit- und Bremsglieder (3 bis 6,10,12) für geregeltes Bremsen und Steuern des von den Vorratsspulen abgezogenen Materiales; eine Düse (7) durch welche das Fasermaterial hindurchgezogen wird; einen zwischen den Leit- und Bremsgliedern einerseits und der Düse andererseits angeordneten Behälter (15) für ein Bindemittelbad in dem das Fasermaterial benetzt wird, wobei die Düse einen durchgebohrten im wesentlichen konischen Teil (16) aufweist in dem gegebenenfalls ein konischer oder zylindrischer Kern eingeführt werden kann, wobei der konische Teil (16) eine innere im wesentlichen glockenförmige Fläche (18) aufweist gegen die das Fasermaterial während der Drehung der ersten Scheiben ständig angepreßt wird um nach dem Durchgang durch die Düse einen im wesentlichen dichten Fasermantel zu bilden; ein in Abziehrichtung hinter der Diise (7) angeordnetes Ventil (20) mit einem ringförmigen Spalt (23) durch welchen das Bindemittel herausströmen'kann um einen Bezug auf der Außenseite des Fasermantels zu bilden; eine Anzahl zweiter Scheiben von denen jede eine Anzahl zweiter Vorratsspulen (30,31) oder Vorratsrollen mit Fasermaterial trägt und die zur gegensinnigen Rotation angeordnet sind; zweite Leit- und Bremsglieder (38,39) zur geregelten Steuerung und Bremsun#g des von den zweiten Vorratsspulen abgezogenen Fasermateriales, wobei diese zweiten Steuer- und Bremsglieder in kleinem Axialabstand - in Richtung des Fasermantelsgerechnet -voneinander angeordnet sind um zusätzliches Fasermaterial um den Mantel herum zu legen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) eine innere im wesentlichen konische Fläche (22) aufweist, die konzentrisch im Verhältnis zu einer äußeren Fläche (24) am konischen Teil (16) der Düse (7) angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (20) im Verhältnis zur Düse (7) einstellbar ist, wodurch die Größe des ringförmigen Spaltes (23) veränderlich ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine ortsfeste zylindrische Hülse (19) in der die Düse (7) und das Ventil (20) zueinander einstellbar angeordnet sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Organe für Bindemittelzufuhr in den zwischen der Düse (7) und dem Ventil (20) in der Hülse (19) gebildeten Hohlraum (25).
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Organe aus einer Anzahl durchgehender Bohrungen (26) in einem Flansch (27) des durchbohrten konischen Teiles (16) der Düse (7) bestehen.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Organe von einen Dreiwegeventil gebildet werden.
  8. 8. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten ersten Leit- und Bremsglieder (3 bis 6,10,12) eine jeder einzelnen Vorratsspule zugeordnete Bremseinrichtung und eine für alle Vorratsspulen auf der jeweiligen Scheibe (2,9) gemeinsame einstellbare Leit- und Bremseinrichtung enthalten, die drei konzentrische aus Röhren gebildete Ringe enthält, welche ferner dem Fasermaterial Bandcharakter beibringen.
  9. 9. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten zweiten Leit- und Bremsglieder (38,39) eine jeder einzelnen Vorratsspule (30,31) zugeordnete Bremseinrichtung und eine für alle Vorratsspulen auf der jeweiligen Scheibe (32,33) gemeinsame kreisrunde ringförmige Scheibe (37,38) aufweisen, die längs ihres inneren Umfanges mit einer Anzahl von Haken oder Ringen (39) versehen ist welche die jeweiligen Faserbänder zum Mantel hin leiten unter Beibehaltungderen Bandcharakters.
  10. 10. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Bremseinrichtungen so eingestellt sind, daß die Torsion welche vom Fasermaterial herstammt das in der einen Wickelrichtung gelegt ist im fertigen Erzeugnis die Torsion des Materiales aufhebt welches in der "entgegengesetzten Wickelrichtung gelegt ist.
  11. 11. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bremseinrichtungen so eingestellt sind, dan das in der DZse (7) zusammengeführte Fasermaterial von den ersten Vorratsspulen wendelförmig verlegt wird, infolge dessen der in der Düse (7) gebildete Mantel sich eng anzeigen Kern anschließt, der gegebenenfalls in der Düse eingeführt ist und somit vom Mantel umschlossen wird, wobei der genannte Kern konisch oder zylindrisch sein kann.
  12. 12. Vorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial des Mantels mit kleiner Steigung verlegt und von den ersten Leit- und Bremsgliedern beträchtlicb gebremst bzw. gespannt wird, infolge dessen das fertige Erzeugnis einen großen Gehalt an Armierungsmaterial aufweist.
  13. 13. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial des Mantels mit großer Steigung verlegt und das wasermaterial von den ersten Leit-und Bremsgliedern gebremst bzw. gespannt wird, infolge dessen das fertige Erzeugnis einen verhältnismäßig kleinen Gehalt an Armierungsmaterial aufweist.
    +) schwach
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