Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania z wlókien, zwlaszcza wlókien szklanych, przesyco¬ nych spoiwem syntetycznym, zwlaszcza zywica poliestrowa lub epoksydowa, wyrobów charakteryzujacych sie zwiekszona sztywnoscia scianek, takich jak zbiorniki, kominy, rury, wieze i tym podobne. Sposób wedlug wynalazku nadaje sie szczególnie do wytwarzania wyrobów o duzych gabarytach, na przyklad silosów o pojemnosci kilku tys. m3 czy rur o srednicy 2-3 m.Wytwarzanie konstrukcji powlokowych ze spoiw syntetycznych wzmocnionych wlóknem jest od wielu lat znane i stosowane w praktyce przemyslowej. Stosowane sa przy tym róznorodne techniki wytwarzania, najczesciej tak zwana metoda kontaktowa, polegajaca na bezcisnieniowym ukladaniu w formie kolejnych warstw wyrobu powstajacych w wyniku przesycania tkanin lub mat z wlókna szklanego zywica syntetyczna, zawierajaca odpowiedni uklad utwardzajacy i metoda nawijania, polegajaca na formowaniu wyrobu na cylindrycznym rdzeniu, na który nawija sie wlókno szklane, przesycone zywica, tworzace pojej utwardzeniu scianke wyrobu.Jednym z wymagan, które bardzo czesto stawia sie wyrobom o duzych wymiarach jest odpowiednia sztywnosc scianek. Sztywnosc tego typu wyrobów z zywic syntetycznych wzmocnionych wlóknem mozna osiagnac droga odpowiedniego zwiekszenia grubosci scianek lub przez wkomponowanie w nie warstwy^ wykonanej z innego tworzywa, np. zywicy wypelnionej piaskiem. Powoduje to jednak znaczne zwiekszenie ciezaru wyrobów i zuzycia surowców. Bardziej efektywny sposób wykonywania rur i podobnych wyrobów metoda nawijania podaje polski opis patentowy nr 72955, wedlug którego zwiekszona sztywnosc w\ robów uzyskuje sie przez nawijanie naprzemian „monolitycznych" i „perforowanych44 warstw tworzywa. Metoda ta moze byc stosowana jedynie w warunkach produkcji fabrycznej na nawijarkach krzyzowych.Przy wytwarzaniu zbiorników pionowych o wielkich pojemnosciach, budowanych ze wzgledu na ich wymiary zwykle w miejscu ustawienia stosowane sa rózne techniki wytwarzania opisane np. w nr 1 z 1977 r. na str. 10-13 czasopisma Verre Textile Plastiaues Renforces iw nr 2 z 1977r na str. 18-22 czasopisma Kunststoffe.I tak na przyklad sposób firmy Holson polega na nawijaniu za pomoca specjalnej nawijarki krzyzowej poszczególnych cylindrycznych sekcji zbiornika na rdzeniu umieszczonym w miejscu ustawienia zbiornika nad jego betonowym fundamentem. Wykonane cylindryczne sekcje zbiornika unosi sie za pomoca specjal¬ nego urzadzenia, na trzech slupach nosnych, a pod nim nawija sie kolejne sekcje, az do uzyskania pelnej,2 116022 zamierzonej wysokosci zbiornika. Sposób firmy Sidral polega na montazu na miejscu ustawienia gotowych, czesciej wykonanych segmentów dna, pokrywy i poszczególnych cylindrycznych sekcji zbiornika. Metoda firmy Bayer polega na nawijaniu cylindryczych sekcji zbiornika na placu budowy na stanowisku obok miejsca ustawienia zbiornika i montazu zbiornika z tych wykonywanych kolejno sekcji cylindycznych.Wszystkie te sposoby wytwarzania posiadaja szereg niedogodnosci technologicznych, gdyz wymagaja stoso¬ wania rdzeni i specjalnych podnosników. Poza tym prowadza do nieefektywnego wykorzystania materialów uzytych na budowe scianek zbiorników, gdyz uklad wlókien wzmacniajacych nie jest optymalny, a dla osiagniecia wymaganej sztywnosci scianek monolitycznych zuuzywa sie znacznie wiecej materialu niz w przypadku wykonywania scianek przekladkowych.Celem wynalazku jest zapewnienie prostego aparaturowo i technologicznie sposobu wytwarzania rur, zbiorników i innych tego rodzaju wyrobów, majacych w przekroju zamkniety wypukly obrys, który charak¬ teryzowalby sie duzym stopniem mechanizacji i uniwersalnosci i który równoczesnie pozwalalby na wpelni efektywne wykorzystanie stosowanego materialu, w tym przypadku wlókien przesyconych spoiwem syntetycznym.Cel ten osiagnieto nieoczekiwanie w stosunkowo prosty sposób polegajacy na tym, ze dla wykonania zasadniczej nosnej czesci scianek tych wyrobów wykonuje sie najpierw wzdluzne segmenty o przekroju poprzecznym zblizonym ksztaltem do ceownika o wzdluznym ulozeniu ciaglych równoleglych wlókien wzmacniajacych, które nastepnie montuje sie na cylindrycznym rdzeniu lub na uformowanej uprzednio typowej warstwie chemoodpornej z warstwa wlókien wzmacniajacych tak, aby stykaly sie one swoimi kolnierzami tworzac w przekroju poprzecznym zamkniety i wypukly ksztalt zwlaszcza kolowy i które nastepnie trwale laczy sie ze soba obwodowa warstwe wlókien wzmacniajacych przesyconych spoiwem syntetycznym, korzystnie warstwa z wlókien szklanych nasyconych zywica poliestrowa, wykonana za pomoca nawijarki tak, ze powstaje wyrób o przekladkowej budowie scianki. Przestrzen miedzy kolnierzami segmentów usztywniajacych wypelnia sie tworzywem wypelniajacym korzystnie sztywna pianka poliuretanowa.Elementy tak wykonanej scianki skladaja sie glównie z materialu o uporzadkowanym, kierunkowym ulozeniu wlókien. Jest to material o duzej wytrzymalosci mechanicznej. Ustalajac odpowiednio ilosc wlókien w poszczególnych czesciach scianki wyrobu i wymiary elementów usztywniajacych, mozna uzyskac wyrób o duzej sztywnosci i wytrzymalosci mechanicznej przy niskim ciezarze, a wiec wyrób o bardzo efektywnym wykorzystaniu materialu zuzytego do jego budowy.Sposób wedlug wynalazku ilustruje rysunek, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny scianki pionowego zbiornika o duzej pojemnosci, fig. 2 — szczegól tego przekroju, a fig. 3 — przekrój poprzeczny rury kanalizacyjnej o duzej srednicy.Opis wykonania tych wyrobów sposobem wedlug wynalazku podanyjest w przykladach, które równo¬ czesnie ilustruja korzysci uzyskiwane przy jego stosowaniu. Wytwarzanie sposobem wedlug wynalazku pionowego zbiornika, komina czy wiezy budowanej w miejscu ustawienia polega na tym ze zasadnicza nosna czesc scianek tych wyrobów wykonuje sie zprefabrykowanych segmentów z wzdluznie ulozonymi równoleg¬ lymi pasmami wlókien wzmacniajacych 1, które polaczone wzajemnie tworza szkielet wyrobu i zapewniaja przestrzenna budowe scianki wyrobu i które sa nastepnie dodatkowo trwale laczone za pomoca obwodowej warstwy równoleglych pasm wlókien wzmacniajacych opasujacych wyrób wzdluz jego tworzacej 2. Prefabry¬ kowane elementy usztywniajace 1 maja przekrój poprzeczny o ksztalcie zblizonym do ceownika i sa laczone za pomoca kolnierzy 5, które skierowane sa w strone wypukla segmentu, jak na fig. 1. Po zestawieniu odpowiedniej ilosci elementów usztywniajacych tworza one w przekroju figure geometryczna, której obwód jest zamkniety i wypukly, zwlaszcza kolowy jak pokazano na fig. 1 rysunku, przy czym mozna je laczyc za pomoca klejenia i skrecania odpowiednio uszczelniajac wyrób na kolnierzach 5 masa uszczelniajaca 6,jesli jest to wymagane. Laczenie wzdluznych elementów usztywniajacych moze odbywac sie na odpowiednim rozbieralnym urzadzeniu montazowym. W tym przypadku rdzen nie jest konieczny.Zestawione i polaczone segmenty sa nastepnie trwale laczone za pomoca warstwy równoleglych obwo- dowo nawinietych ciaglych wlókien wzmacniajacych tworzacych warstwe 2 wzdluz tworzacej wyrobu.Warstwe te formuje sie za pomoca specjalnej nawijarki, której ruch sklada sie z ruchu obrotowego wokól wyrobu i ruchu postepowego wzdluztworzacej wyrobu. Wytwarzanie sposobem wedlug wynalazku rur zywic syntetycznych wzmacnianych wlókien o duzych srednicach, wykonanych w warunkach fabrycznych polega na tym, ze na cylindrycznym rdzeniu, na którym uformowano typowe warstwy chemoodporne rury 9 i czesc warstwy nawinietej obwodowo 10 montuje sie uprzednio wykonane elementy usztywniajace 11 które nastepnie sa trwale laczone za pomoca obwodowej warstwy równoleglych pasm wzmacniajacych przesyco¬ nych zywica syntetyczna opasujacych wyrób wzdluz jego tworzacej 13 za pomoca typowej nawijarki obwodowej. Prefabrykowane elementy usztywniajace 11 maja przekrój poprzeczny o ksztalcie zblizonym do ceownika i sa montowane strona wypukla na zewnatrz,jak na fig. 3. Nastepnie rure pokrywa sie zewnetrzna,116022 3 odporna chemicznie warstwa laminatu z zywicy syntetycznej lub zywicy syntetycznej z wlóknistym materia¬ lem wzmacniajacym 14. Takwykonana rura ma korzystne parametry wytrzymalosciowe i charakteryzuje sie bardzo efektywnym wykorz\ staniem materialu.Przyklad I. Wykonanie czesci cylindrycznej silosu na kiszonki o srednicy 9m i wysokosci 20m, pokazanej na lig. 1 i 2 rysunku.W warunkach fabrycznych wykonuje sie 56 elementów usztywniajacych 1 o wymiarach: dlugosc elementu 20m, dlugosc luku elementu 500mm, wysokosc kolnierza 100mm, grubosc scianki 15mm. Pier¬ wsze warstwy laminatu 3 wykonuje sie z poliestrowej zywicy chemoodpornej. Jest to warstwa zelkotu o grubosci okolo 0,5 mm i 2 warstwy maty szklanej 450g/m2. Pozostale warstwy konstrukcyjne laminatu 4 wykonuje sie z tkaniny jednokierunkowej (tkaniny o przewazajacym wzdluznym ulozeniu wlókien szkla¬ nych) przy czym latwo jest tu zastosowac mechanizacje przesycania droga przeciagania tkaniny przez wanne z odpowiednimi rolkami prowadzacymi i odciskajacymi napelniona typowa konstrukcyjna zywica polies¬ trowa. Ciezar jednego elementu 1 wyniesie okolo 340kg. Nastepnie elementy 1 montuje sie na betonowej podstawie silosu stosujac odpowiednie rusztowanie wewnetrzne. Elementy 1 skreca sie za pomoca srub z podkladkami uszczelniajac kolnierze 5 masa uszczelniajaca 6 która moze stanowic mata szklana przesycona zywica lub chemoutwardzalny kit szpachlowy. Po zmontowaniu wszystkich elementów 1 wokól utworzonej czesci cylindrycznej silosu montuje sie tor jezdny specjalnej nawijarki. Po pokryciu zeber czesci cylindrycznej warstwa plyty plaskiej 7 lub specjalnymi ksztaltkami z pianki poliuretanowej wypelniajacymi przestrzenie miedzy zebrami, pokrywa sieja warstwa nawijana obwodowo 8 za pomoca nawijarki obiegajacej zbiornik dookola po torze jezdnym, który w trakcie nawijaniajest przesuwany po tworzacej silosu. Przez odpowiednie zaprogramowanie równoleglego do tworzacej ruchu nawijarki warstwe obwodowa wykonuje sie zgodnie z wymaganiami wytrzymalosciowymi, to znaczy grubsza u dolu, ciensza w górnej czesci silosu. Przy sredniej grubosci warstwy obwodowej 28 mm i grubosci warstwy technologicznej 1 mm ciezar calej czesci cylindry¬ cznej silosu wyniesie okolo 23tony.Tak wykonana czesc cylindryczna silosu wyróznia sie obok omówionych wczesniej zalet wytrzymalos¬ ciowych prowadzacych do najracjonalniejszego zuzycia materialu i duzych oszczednosci materialowych prostota technologii. Wykonanie zbiornika jest w duzym stopniu zmechanizowane i nie wymaga wielu dodatkowych urzadzen takich jak formy i rdzenie. Potrzebna jest jedynie jedna prosta forma segmentu 1.Przyklad II. Wykonanie rury kanalizacyjnej o srednicy 2800 mm i dlugosci 6 m, pokazanej na fig. 3 rysunku.Po uformowaniu na rdzeniu cylindrycznym warstwy chemoodpornej 9 skladajacej sie z zelkotu o grubosci okolo 0,5 mm i dwóch warstw maty szklanej przesyconej chemoodporna zywica poliestrowa, nawija sie na nim warstwe nawijana obwodowo 10 o grubosc 6mm z rowingu szklanego i typowej konstrukcyjnej zywicy poliestrowej, na rurze umocowuje sie 37 elementów usztywniajacych 11 o wymiarach: dlugosc segmentu 6 mm, dlugosc luku 247 mm, wysokosc kolnierza 12 50mm i grubosc scianki 5 mm. Elementy te wykonuje soe uprzednio na formiejednostronnej metoda kontaktowa z tkaniny jednokierunkowej przesyco¬ nej typowa konstrukcyjn zywica poliestrowa. Przy ich wykonywaniu mozna zastosowac mechanizacje przesycania droga przeciagania tkaniny przez wanne z odpowiednimi rolkami prowadzacymi i odciskaja¬ cymi. Nastepnie elementy usztywniajace wbudowuje sie trwale w strukture scianki rury przez nawiniecie na nia warstwy nawijanej obwodowo 13 o grubosci 4 mm. Na koniec rure pokrywa sie chemoodporna warstwa 14 dwóch warstw maty szklanej 450g/m2 przesyconej chemoodporna zywica poliestrowa.Tak wykonana rura ma korzystny uklad wlókien wzmacniajacych, duza sztywnosc poprzeczna i podluzna, a sposób jej wykonania jest w duzym stopniu zmechanizowany i prostszy niz przy wykonaniu innymi znanymi metodami.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania z tworzyw sztucznych wzmocnionych wlókien wyrobów charakteryzujacych *ic zwiekszona sztywnoscia scianek, znamienny tym, ze dla wykonania zasadniczej, nosnej czesci scianki tych wyrobów wykonuje sie najpierw wzdluzne segmenty o przekroju poprzecznym zblizonym ksztaltem do ceownika i wzdluznym ulozeniu ciaglych równoleglych wlókien wzmacniajacych, które nastepnie montuje sie na walcowym, wypuklym rdzeniu tak, aby stykaly sie one swoimi kolnierzami tworzac w przekroju poprze¬ cznym zamkniety i wypukly obwód, zwlaszcza kolowy i które nastepnie trwale laczy sie ze soba obwodowa warstwa wlókien wzmacniajacych przesyconym spoiwem syntetycznym. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze segmenty ustawione kolnierzami na zewnatrz laczy sie przez skrecenie i/lub sklejenie wykorzystujac kolnierze do laczenia i ewentualnego uszczelnienia masa4 116022 uszczelniajaca, a nastepnie laczy sie trwale przez nawiniecie na cylindrze, utworzonym z posredniej warstwy korzystnie plaskiej plyty z laminatów poliestrowo-szklanych. warstwy nawinietego obwodowo wlókna szklanego przesyconego zywica poliestrowa. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, ze przestrzen miedzy kolnierzami segmentów usztywniajacych wypelnia sie tworzywem wypeniajacym, korzystnie sztywna pianka poliuretanowa. 4. Sposób wytwarzania z tworzyw sztucznych wzmocnionych wlóknem wyrobów charakteryzujacych sie zwiekszona sztywnoscia scianek, znamienny tym, ze dla wykonania zasadniczej, nosnej czesci scianki tych wyrobów wykonuje sie oddzielnie wzdluzne segmenty, które nastepnie montuje sie na uformowanej uprzed¬ nio typowej warstwie chemoodpornej i czesci warstwy nawijanej obwodowo kolnierzami bocznymi do wewnatrz, nastepnie laczy sie je trwale za pomoca drugiej czesci warstwy nawijanej obwodowo i pokrywa zewnetrzna odporna chemicznie warstwa laminatu lub zywicy. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze przestrzen miedzy kolnierzami segmentów usztywniaja¬ cych wypelnia sie tworzywem wypelniajacym korzystnie sztywna pianka poliuretanowa.M?l116W2 Szczegól a * Mil 5_ 6 2 L ± JL JL 14 Mi. PL