DE19736575A1 - Walze - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kunststoffwalze, umfassen einen hohlen
Walzenkörper aus Kunstharz, in den einander überkreuzende Lagen aus
synthetischen Fasern eingebettet sind.
Ein solcher Walzenkörper ist aus der DE PS 43 12 827 bekannt. Die Fasern
dienen zur Verstärkung des Kunstharzes und verleihen dem Walzenkörper
eine gute Festigkeit. Neben Glasfasern werden Kohlenstoffasern erwähnt, die
mit der Längsachse des Walzenkörpers einen Winkel von mehr als 0 bis 50°
einschließen, bevorzugt 5 bis 35°, wobei die einzelnen Fasern zur Erzeugung
des Walzenkörpers mit Kunstharz getränkt und in einander überdeckenden
Schichten einander überkreuzend auf einen Formkern aufgewickelt werden,
der nach der Vernetzung des Kunstharzes entfernt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Walze derart
weiterzuentwickeln, daß sich unter Vermeidung einer nennenswerten Erhöhung
des Gewichtes bei einseitiger Belastung und/oder Erwärmung der
Kunststoffwalze eine deutliche Verminderung der Durchbiegung bzw.
Auslenkung ergibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Walze der eingangs genannten
Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf
vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
Bei der erfindungsgemäßen Kunststoffwalze ist es vorgesehen, daß die den
Walzenkörper bildenden, kunstharzgetränkten Lagen der Fasern eine
innenliegende, erste Lage aus Kohlenstoff- oder Pechfasern umfassen, die mit
der Längsachse des Walzenkörpers einen Winkel α von 45° bis 89,5°
einschließen, zumindest eine, die erste Lage umschließende, zweite Lage aus
Pechfasern, die mit der Längsachse des Walzenkörpers einen Winkel α von
mehr als 0 bis max. 25° einschließen und daß der Fasergehalt des
Walzenkörpers wenigstens 40 Vol.-% beträgt. Eine Lage kann aus mehreren
Teilschichten bestehen, die hinsichtlich der enthaltenen Fasern und der
Zuordnung der Fasern zueinander und zu dem Walzenkörper übereinstimmend
ausgebildet sind. In einer Lage sind maximal 10 solcher Teilschichten
enthalten, bevorzugt nicht mehr als 5. Als Kunstharz gelangt bevorzugt
Epoxidharz zur Anwendung. Die vorteilhaften Eigenschaften der
erfindungsgemäßen Kunststoffwalze beruhen jedoch weniger hierauf als auf
der spezifisch vorgeschlagenen Anordnung spezifischer Fasern in dem
Walzenkörper. Die in radialer Richtung von innen nach außen aufeinander
folgenden Lagen müssen danach einander jeweils überkreuzen, wobei auf eine
Lage, die der Längsachse des Walzenkörpers unter einem möglichst steilen
Winkel zugeordnet ist jeweils eine weitere Lage folgt, die mit der Längsachse
des Walzenkörpers einen möglichst flachen Winkel einschließt. Der
gebrauchsfertige Walzenkörper weist dadurch eine Temperaturdehnung auf,
die sowohl in radialer als auch in Längsrichtung nahezu bei 0 liegt bei einem E-Modul
in Längsrichtung, der Werte von 300 GPa problemlos erreichen kann.
Trotz einer, verglichen mit Stahlwalzen, auf ca. ein Drittel reduzierten Dichte
weist die erfindungsgemäße Kunststoffwalze hierdurch thermische und
mechanische Eigenschaften auf, die diejenigen von Stahlwalzen in einem
Temperaturbereich von -50 bis +200°C bei weitem übertreffen.
Zur Erzielung einer größeren Wandstärke des Walzenkörpers kann es
vorgesehen sein, daß die zweite Lage von einer dritten Lage umschlossen ist,
die aus Pechfasern besteht, welche mit der Längsachse des Walzenkörpers
einen Winkel α von mehr als 0 bis max. 25° einschließen. Die dritte Lage kann
dabei bedarfsweise von einer vierten Lage umschlossen sein, die wiederum
aus Kohlenstoff- oder Pechfasern besteht, welche mit der Längsachse des
Walzenkörpers einen Winkel α von 45 bis 89,5° einschließen, welche ihrerseits
wiederum umschlossen sein kann von einer fünften Lage, die aus Pechfasern
besteht, welche mit der Längsachse des Walzenkörpers einen Winkel von
mehr als 0 bis max. 25° einschließen. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht
beschränkt. Weitere Lagen in abwechselnder Reihenfolge der
Faserausrichtung können vielmehr ebenfalls vorgesehen sein, wenn ein
Walzenkörper eine entsprechend größere Wandstärke erhalten soll.
Die Fasern werden aus wirtschaftlichen Gründen zumeist nicht isoliert sondern
in Form von Fasersträngen verarbeitet, in denen eine größere Anzahl von
Einzelfasern nebeneinanderliegend angeordnet ist. Der Winkel, den die darin
enthaltenen Fasern mit der Längsachse des Walzenkörpers im Anschluß an
den Wickelprozeß einschließen, wird maßgeblich durch die Anzahl der in
einem solchen Faserstrang enthaltenen, nebeneinander liegenden Fasern
bestimmt sowie durch die Bedingung, daß die einzelnen Faserstränge auf Stoß
nebeneinanderliegend angeordnet sein sollen, um auch während des
Wickelprozesses jeweils eine glatte Walzenoberfläche zu erhalten, die keine
Diskontinuitäten aufweist. Es soll in soweit sowohl vermieden werden, daß die
zu einer Lage aufgewickelten Windungen eines Faserstrangs einander
überlappen als auch einen Abstand von einander haben, der die Kontinuität
der Walzenoberfläche unterbricht. Im allgemeinen wird es bevorzugt, daß in
einem Faserstrang 10 bis 20, bevorzugt 16 einzelne Fasern
nebeneinanderliegend angeordnet sind, wobei die einzelnen Fasern bis zu
24.000 Filamente enthalten können.
Besonders hochwertige Walzenkörper werden erhalten, wenn die in radialer
Richtung aufeinander folgenden Lagen der Fasern abwechselnd mit der
Längsachse des Walzenkörpers einen möglichst flachen bzw. steilen Winkel
einschließen. Um diese Bedingung zu erfüllen, kann es insbesondere bei
kleineren Walzendurchmessern erforderlich sein, die Anzahl der in einem
Faserstrang enthaltenen, nebeneinander liegenden Fasern bis auf 1 zu
reduzieren, um die Entstehung von Diskontinuitäten hinsichtlich der
Faserabstände zu vermeiden. In jedem Fall wird angestrebt, daß der
Fasergehalt des gebrauchsfertigen Walzenkörpers, bezogen auf den
Gesamtquerschnitt von dessen Wandung, 45 bis 65 Vol.-% beträgt,
vorzugsweise 55 bis 60 Vol.-%. Unter Gewährleistung einer optimalen
Verklebung der einzelnen Fasern gelingt es hierdurch, deren Tragfähigkeit und
Dehnung in optimaler Weise auszunutzen. Der Gehalt der Fasern, welche mit
der Längsachse des Walzenkörpers einen Winkel α von 45 bis 89,5°
einschließen, soll bevorzugt 8 bis 14 Vol.-% betragen, bezogen auf die
Wandung des Walzenkörpers.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Walze nach
einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem zur Bildung eines Walzenkörpers
aufeinander folgend mindestens 2 Lagen kunstharzgetränkter Faserstränge auf
einen Formkern aufgewickelt und durch nachträgliche Vernetzung des
Kunstharzes unlösbar verklebt werden, bevor der Walzenkörper von dem
Formkern abgenommen wird. Das bekannte Verfahren ist aus der DE PS 43 12 827
bekannt. Es hat den Nachteil, daß sich das Abnehmen des Walzenkörpers
von dem Formkern schwierig gestaltet.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren derart
weiterzuentwickeln, daß sich Walzenkörper, deren Wandung durch eine
beliebig großen Anzahl von in radialer Richtung aufeinanderfolgenden Lagen
von Fasern gebildet ist problemlos erzeugen und von dem Formkern
abnehmen lassen.
Erfindungsgemäß ist es zur Lösung dieser weiteren Aufgabe vorgesehen, daß
das in der ersten und in der zweiten Lage enthaltene Kunstharz nach der
Bildung der zweiten Lage aus Fasern in einem ersten Schritt vernetzt wird, daß
danach die weiteren Lagen aus Fasern aufeinander folgend auf die zweite
Lage und die weiteren Lagen aus Fasern aufgebracht werden und daß das
darin enthaltene Kunstharz nach dem Aufbringen der letzten Lage aus Fasern
gemeinsam in einem zweiten Schritt vernetzt und der Formkern aus dem so
erhaltenen Walzenkörper entfernt wird. Durch die Aufteilung der Vernetzung
des in dem gebrauchsfertigen Walzenkörper enthaltenen Kunstharzes in zwei
voneinander getrennte Vernetzungsstufen ist es möglich, die Vernetzung des
Kunstharzes unter Anwendung höherer Temperaturen zu bewirken,
beispielsweise einer Temperatur von 80 bis 90° Celsius, und hierdurch ein
besonders ausgeglichenes Vernetzungsergebnis zu erzielen bei verkürzter
Dauer der Vernetzung. Außerdem gelingt es überraschender Weise völlig
problemlos und damit besser als bisher, den vernetzten Walzenkörper von dem
Formkern abzunehmen.
Als vorteilhaft hat es sich bewährt, wenn sämtliche Fasern während der
Durchführung des Wickelprozesses mit der maximal aufbringbaren
Zugvorspannung belastet werden mit der Maßgabe, daß der in dem
gebrauchsfertigen Walzenkörper enthaltene Fasergehalt 65 Vol.-% nicht
übersteigt. Unter der maximal aufbringbaren Zugvorspannung wird in diesem
Sinne eine Zugvorspannung verstanden, die einerseits genügend hoch ist, die
maximal verfügbare Zugkraft einer jeden Faser auszunutzen und andererseits
hinreichend niedrig, um das Auftreten von Faserbrüchen während des
Wickelprozesses zu vermeiden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend
beschriebenen Verfahrens, umfassend eine Einrichtung zum kontinuierlichen
Aufwickeln von kunstharzbenetzten Fasern bzw. Fasersträngen auf einen
Formkern, wobei zumindest ein Abstreifer für überschüssiges Kunstharz
vorgesehen ist.
Eine solche Vorrichtung ist bekannt. Sie gestattet es nur in unzureichendem
Maße, einen Walzenkörper von hochwertiger Qualität zu erzeugen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die weitere Aufgabe zugrunde, eine solche
Vorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß damit höherwertige Walzenkörper
problemlos erzeugt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, ausgehend von der bekannten
Vorrichtung, dadurch gelöst, daß der Abstreifer aus gummielastischem
Werkstoff besteht und daß den Faserlauf während des Wickelprozesses
bremsende Mittel vorgesehen sind. Während der Durchführung des
Wickelprozesses ist es dadurch weitestgehend ausgeschlossen, daß
Faserbrüche in unkontrollierter Weise auftreten. Außerdem gelingt es in
wesentlich besserer Weise als bisher, die einzelnen Fasern in präzise
vorherbestimmbarer Weise in den Walzenmantel einzubetten und den darin
enthaltenen Kunstharzgehalt in präziser Weise festzulegen und auf optimale
Werte einzustellen.
Die Mittel zum Bremsen des Faserlaufes können zumindest einen
Umlenkkörper mit einem Umlenkradius von zumindest 20 mm und/oder einen
Bremsmotor umfassen. Hierdurch ist gewährleistet, daß die verhältnismäßig
brüchigen Kohlenstoff- und Pechfasern problemlos verarbeitet werden können.
Die Umlenkkörper sollten die Faserstränge jedoch möglichst mit einer polierten
Kontaktfläche berühren. Vorstehende Grate und Kanten müssen zur
Vermeidung von Beschädigungen der Fasern unter allen Umständen
vermieden werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß zumindest zwei
in Faserlaufrichtung beabstandete Abstreifer vorgesehen sind, wobei der letzte
Abstreifer unmittelbar vor dem Walzenkörper angeordnet ist und eine
Heizeinrichtung zur Erwärmung der kunstharzbenetzten Fasern bzw.
Faserstränge enthält. Zweckmäßigerweise ist in der Heizeinrichtung eine
Wärmeübertragung auf die Faserstränge durch unmittelbaren
Berührungskontakt bewirkt. Die Menge des an den Fasern bzw. Fasersträngen
anhaftenden Kunstharzes läßt sich hierdurch auf präzise Werte einstellen, was
von großer Bedeutung ist in Bezug auf die Herstellung eines Walzenkörpers
von hoher Qualität.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter verdeutlicht. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Walzenkörper einer Kunststoffwalze,
Fig. 2 einen Walzenkörper in einer Ansicht von vorne,
Fig. 3 und 4 die schematische Durchführung des bei der Herstellung der
erfindungsgemäßen Kunststoffwalze zu Anwendung gelangenden
Verfahrens.
Der in Fig. 1 in schematischer Darstellung wiedergegebene Ausschnitt aus
einer Kunststoffwalze zeigt einen hohlen Walzenkörper 7 aus Kunstharz, in
den einander überkreuzende Lagen 1, 2, 3, 4, 5 aus synthetischen Fasern
eingebettet sind. Die Lagen umfassen eine radial innenliegende, erste Lage 1
aus Kohlenstoff- oder Pechfasern, die mit der Längsachse 6 des
Walzenkörpers 7 einen Winkel α von 45 bis 89,5° einschließen und eine die
erste Lage 1 umschließende zweite Lage 2 aus Pechfasern, die mit der
Längsachse 6 des Walzenkörpers 7 einen Winkel α von mehr als 0 bis max.
25° einschließen, wobei der Fasergehalt des Walzenkörpers wenigstens 40
Vol.-% beträgt. Die zweite Lage 2 ist von einer dritten Lage 3 umschlossen, die
aus Pechfasern besteht, welche mit der Längsachse 6 des Walzenkörpers 7
einen Winkel α von mehr als 0 bis max. 25° einschließen. Die dritte Lage 3 ist
von einer vierten Lage 4 umschlossen, die aus Kohlenstoff- oder Pechfasern
besteht, welche mit der Längsachse 6 des Walzenkörpers 7 einen Winkel α
von 45 bis 89,5° einschließen. Die vierte Lage 4 ist von einer fünften Lage 5
umschlossen, die aus Pechfasern besteht, welche mit der Längsachse 6 des
Walzenkörpers 7 einen Winkel von mehr als 0 bis max. 25° einschließen. Der
Fasergehalt des Walzenkörpers beträgt, bezogen auf den Gesamtquerschnitt
des Walzenkörpers 7, 45 bis 65 Vol.-%, vorzugsweise 55 bis 60 Vol.-%. Der
Gehalt an Fasern, welche mit der Längsachse 6 einen Winkel von 45 bis 89,5°
einschließen, beträgt dabei zweckmäßig 5 bis 20 Vol.-%, bezogen auf das
Volumen des Walzenkörpers.
Es ist von erheblicher Bedeutung, daß die in jeder Lage enthaltenen Fasern
der Walzenachse an jeder Umfangsstelle unter demselben Winkel α
zugeordnet sind und daß die einzelnen Fasern in kontinuierlichen Abständen
aufeinander folgen. Diese Bedingung läßt sich besonders einfach erfüllen
wenn die Fasern zur Durchführung des Wickelprozesses in Fasersträngen
zusammengefaßt sind, welche zweckmäßig nicht mehr als 20 einzelne Fasern
enthalten. Der zur Anwendung gelangende Wickelwinkel α ist in Fig. 2 in
beispielhafter Weise eingetragen.
Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen das bei der Herstellung der erfindungsgemä
ßen Kunststoffwalze zur Anwendung gelangende Herstellungsverfahren sowie
die dazu benötigte Vorrichtung. Danach werden radial aufeinander folgend
zumindest drei kunstharzgetränkte Lagen von Fasersträngen seitlich benach
bart auf einen Formkern 12 aufgewickelt, durch nachträgliche Vernetzung des
Kunstharzes unlösbar miteinander verklebt und von dem Formkern abgenom
men. Dabei ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß das
in der ersten Lage 1 und in der zweiten Lage 2 enthaltene Kunstharz nach
Bildung der zweiten Lage 2 bei erhöhter Temperatur in einem ersten Schritt
gemeinsam vernetzt wird, daß nach dem Abkühlen die weitere und
gegebenenfalls weiteren Lagen aufeinanderfolgend auf die zweite Lage 2 bzw.
die folgenden Lagen aufgebracht werden und daß das in diesen weiteren
Lagen 3, 4, 5. . .n enthaltene Kunstharz nach dem Aufbringen der letzten Lage
gemeinsam in einem zweiten Schritt vernetzt und der Formkern 12 nachfolgend
entfernt wird. Sämtliche Fasern werden während der Durchführung des
Wickelprozesses mit der maximal aufbringbaren Zugvorspannung belastet mit
der Maßgabe, daß der im gebrauchsfertigen Walzenkörper 7 enthaltene
Fasergehalt 65 Vol.-% nicht übersteigt.
Die Vernetzung des Kunstharzes bei erhöhter Temperatur von beispielsweise
90°C bedingt eine thermische Ausdehnung in radialer Richtung, der die
Faserlagen entwirken, die sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung des
Walzenmantels erstrecken. Diese thermische Ausdehnung ist erwünscht und in
gewisser Hinsicht unverzichtbar, um einen Walzenmantel größerer Wandstärke
von dem Formkern abziehen zu können. Es ist daher vorgesehen, daß in der
ersten und zweiten Lage, gemeinsam betrachtet, wenigstens als 20 und
höchstens 40 Vol.-% Fasern enthalten sind, die sich im wesentlichen quer zur
Längsrichtung des Walzenkörpers erstrecken. Innerhalb dieses Bereiches ist
einerseits ein hinreichendes Loslösen des Walzenkörpers von dem Formkern
gewährleistet, andererseits eine gute Führung des Formlings auf dem
Formkern und damit eine gute Maßhaltigkeit. Bei den nachfolgend
aufgebrachten Lagen ist die Problematik des Abziehens von dem Formkern
nicht mehr so gravierend, weil die nachfolgenden Lagen durch die bereits
vorhandenen und fertiggestellten Teile des Walzenmantels abgestützt werden.
Der Anteil der sich im wesentlichen quer zur Umfangsrichtung erstreckenden
Lagen kann dementsprechend reduziert werden bis auf 8 bis 14 Vol.-%,
vorzugsweise 12 Vol.-%, bezogen auf den Gesamtquerschnitt des Mantels des
Walzenkörpers. Hierdurch werden die Biegefestigkeit und der E-Modul in
Längsrichtung entsprechend gesteigert.
Einzelheiten der bei der Durchführung des vorstehend geschilderten
Verfahrens zur Anwendung gelangenden Vorrichtung sind ebenfalls aus den
Fig. 3 und 4 entnehmbar. Danach umfaßt die Vorrichtung eine Einrichtung
zum kontinuierlichen Aufwickeln der kunstharzbenetzten Faserstränge 8 auf
einen Formkern 12, wobei mehrere Abstreifer 9, 9.1 zur Entfernung
überschüssigen Kunstharzes vorgesehen sind. Die Abstreifer 9, 9.1 bestehen
aus gummielastischem Werkstoff einer Härte shore A von 50 bis 90, wobei den
Faserlauf während des Wickelprozesses bremsende Mittel vorgesehen sind.
Letztere umfassen zwei Umlenkkörper 10.1 mit einem Umlenkradius von
zumindest 20 mm sowie einen Bremsmotor 10.2, der auf die Achse der drehbar
gelagerten Fadenspule 13 einwirkt. Die Umlenkkörper 10.1 sind in die Station
14 integriert, in der der jeweils bearbeitete Faserstrang mit flüssigem Kunstharz
benetzt wird, vorzugsweise mit Epoxidharz. Nach dem Verlassen der
Benetzungsstation 14 wird der jeweils verarbeitete Faserstrang 8 an den
Abstreifern 9 vorbeigeführt, die aus gummielastischem Werkstoff bestehen und
ein Abstreifen überschüssigen Kunstharzes bewirken.
Im Anschluß daran wird der Faserstrang über einen letzten Abstreifer 9.1
geführt, der ebenfalls aus gummielastischem Werkstoff besteht und eine
Heizeinrichtung 11 zur Erwärmung der kunstharzbenetzten Faserstränge
enthält. Die Heizeinrichtung besteht aus einer erwärmten Walze, die
unmittelbar an dem zuverarbeitenden Faserstrang anliegt und dessen
Erwärmung durch unmittelbaren Berührungskontakt bewirkt. Im Anschluß daran
wird der verarbeitete Faserstrang 8 durch eine Fadenführung 15 geführt und
derart auf dem in einer Rotationsbewegung befindlichen und gleichmäßig in
Querrichtung verschobenen Formkern 12 zur Ablage gebracht, daß eine
Faserschicht entsteht, die sich durch völlige Gleichmäßigkeit der
Faserverteilung auszeichnet.
Nach Fertigstellung der jeweiligen Lage wird der Faserstrang 8 gegebenenfalls
durch einen abweichenden Faserstrang ersetzt und der Formkern 12 so
umpositioniert und relativ bewegt, daß sich in der nächstfolgenden
Faserschicht die dafür vorgeschriebene Anordnung der Fasern ergibt.
Bei der Erzeugung von Walzenkörpern, in deren Wandung mehr als zwei
Lagen synthetischer Fasern enthalten sind, hat es sich als zweckmäßig
erwiesen, nach der Erzeugung der zweiten Lage jeweils das in der ersten und
in der zweiten Lage enthaltene Kunstharz bei erhöhter Temperatur von
beispielsweise 90°C in einem ersten Schritt gemeinsam zu vernetzen, danach
die übrigen Lagen aufzubringen und das darin enthaltene Kunstharz in einem
separaten, zweiten Arbeitsschritt gemeinsam zu vernetzen. Das nachfolgende
Entfernen des Formkerns 12 läßt sich bei einer solchen Vorgehensweise
problemlos realisieren.
Claims (13)
1. Kunststoffwalze, umfassend einen hohlen Walzenkörper (7) aus
Kunstharz, in den einander überkreuzende Lagen (1,2, 3. . .n) aus
synthetischen Fasern eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagen (1,2, 3. . .n) eine radial innenliegende, erste Lage (1) aus
Kohlenstoff- oder Pechfasern umfassen, die mit der Längsachse (6) des
Walzenkörpers (7) einen Winkel α von 45° bis 89,5° einschließen,
zumindest eine, die erste Lage (1) umschließende, zweite Lage (2) aus
Pechfasern, die mit der Längsachse (6) des Walzenkörpers (7) einen
Winkel α von mehr als 0° bis max. 25° einschließen und daß der
Fasergehalt des Walzenkörpers (7) wenigstens 40 Vol.-% des
Walzenkörpers beträgt.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Lage
(2) von einer dritten Lage (3) umschlossen ist, die aus Pechfasern
besteht, die mit der Längsachse (6) des Walzenkörpers (7) einen Winkel
α von mehr als 0° bis max. 25° einschließen.
3. Walze nach Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Lage
(3) von zumindest einer vierten Lage (4) umschlossen ist, die aus
Kohlenstoff- oder Pechfasern besteht, die mit der Längsachse (6) des
Walzenkörpers (7) einen Winkel α von 45° bis 89,5° einschließen.
4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Lage (4)
von einer fünften Lage umschlossen ist, die aus Pechfasern besteht die
mit der Längsachse (6) des Walzenkörpers (7) einen Winkel von mehr als
0° bis max. 25° einschließen.
5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Fasergehalt des Walzenkörpers (7), bezogen auf den
Gesamtquerschnitt der Wandung des Walzenkörpers (7), 45 bis 65 Vol.-%
beträgt, vorzugsweise 55-60 Vol.-%.
6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gehalt der Fasern, die mit der Längsachse (6) einen Winkel von 45-89,5°
einschließen, 8 bis 14 Volumen-% beträgt, bezogen auf das
Volumen des Walzenkörpers (7).
7. Verfahren zur Herstellung eines Walze nach einem der Ansprüche 1 bis
6, bei dem zur Bildung eines Walzenkörpers (7) aufeinander folgend
zumindest drei kunstharzgetränkte Faserstränge seitlich benachbart auf
einen Formkern aufgewickelt, durch eine nachträgliche Vernetzung des
Kunstharzes unlösbar verklebt und von dem Formkern abgenommen
werden, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten (1) und der
zweiten Lage (2) enthaltene Kunstharz nach der Bildung der zweiten Lage
(2) bei erhöhter Temperatur in einem ersten Schritt gemeinsam vernetzt
wird, daß danach die weiteren Lagen (3, 4, 5. . .n) aufeinanderfolgend auf
die zweite und die folgenden Lagen (2, 3. . .4) aufgebracht werden und
daß das in diesen Lagen (3, 4, 5. . .n) enthaltene Kunstharz nach dem
Aufbringen der letzten Lage gemeinsam in einem zweiten Schritt vernetzt
und der Formkern entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche
Fasern während der Durchführung des Wickelprozesses mit der maximal
aufbringbaren Zugvorspannung belastet werden mit der Maßgabe, daß
der in dem gebrauchsfertigen Walzenkörper (7) enthaltenen Fasergehalt
65 Vol.-% nicht übersteigt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 bis 8,
umfassend eine Einrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln
kunstharzbenetzter Faserstränge auf einen Formkern (12), wobei
zumindest ein Abstreifer für überschüssiges Kunstharz vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer (9) aus gummielastischem
Werkstoff besteht und daß den Faserlauf während des Wickelprozesses
bremsende Mittel (10.1, 10.2) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur
Verzögerung des Fadenlaufs zumindest einen Umlenkkörper (10.1) mit
einem Umlenkradius von zumindest 20 mm und/oder einen Bremsmotor
umfassen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Umlenkkörper (10.1) die Faserstränge (8) mit einer polierten
Kontaktfläche berührt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest zwei in Faserlaufrichtung beabstandete Abstreifer (9)
vorgesehen sind und daß der letzte Abstreifer (9.1) unmittelbar vor dem
Walzenkörper (7) angeordnet ist und eine Heizeinrichtung (11) zur
Erwärmung der kunstharzbenetzten Faserstränge (8) enthält.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Heizeinrichtung (11) eine Wärmeübertragung auf die Faserstränge (8)
durch unmittelbaren Berührungskontakt bewirkt ist.
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