DE2005619A1

DE2005619A1 - Rotationssymmetrischer Korper, Vorzugs weise Walze sowie Verfahren zu seiner Her stellung

Info

Publication number: DE2005619A1
Application number: DE19702005619
Authority: DE
Inventors: Simon Dipl Chem Dr rer nat 3355 Markoldendorf Vorderbrugge Hermann Dipl Ing rhermann Hans Christof 4814 Windelsbleiche MP Postulka
Original assignee: Hermann Windel GmbH and Co KG
Current assignee: Hermann Windel GmbH and Co KG
Priority date: 1970-02-07
Filing date: 1970-02-07
Publication date: 1971-08-26
Also published as: FR2079313B1; CH547964A; DE2005619C3; US3737963A; DE2005619B2; FR2079313A1; NL7101409A; GB1323823A

Description

Palentanwälte Dr. O. Loesenbedc Dipl.-Ing. Stracke Dipl.-Ing. Loesenbeck

48 Bielefeld, Herforder Strafte 17

V5

Firma Hermann Windel, 4814 Vindelsbleiche b. Bielefeld, Postf.

dotationssymmetrischer Körper, vorzugsweise Walze sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen rotationssymmetrischen Körper, vorzugsweise auf eine Walze, für Maschinen der Textil-, Papier- oder Folienindustrie bzw. der Fördertechnik od.dgl. sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des rotationssymmetrischen Körpers.

* In den Maschinen der Textil-, Papier- und Folienindustrie wie auch in Fördereinrichtungen werden angetriebene oder freilaufende Leit- und Förderwalzen in großer Zahl verwendet. Diese Walzen» kommen mit trockenem Gut, wie Gewebe- oder Papierbahnen od.dgl., in Berührung bzw. unterliegen einer besonderen Beanspruchung beim Einsatz in sogenannten Naßmaschinen, z.B. in Waschmaschinen, Trocknern oder Dämpfern, durch flüssige bzw. dampf- und/oder gasförmige Medien bei unterschiedlichen Temperaturen. Bevorzugt werden solche Walzen aus Edelstahl oder aus Stahlrohren gefertigt, deren AußenmariEl aus Edelstahl besteht oder gummiert, verchromt oder nach" anderen Verfahren geschützt wird, oolche Walzen werden auch aus Nichteisenmetallen gefertigt.

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Weiterhin sind auch Walzen "bekannt, die aus einem aus glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigten Rohr mit zur Aufnahme der Lager bzw. Lagerzapfen dienenden Böden oder Endstücken bestehen. Diese Walzen, im folgenden kurz GFK-Walzen genannt, haben den Vorteil des geringeren Gewichtes gegenüber Walzen üblicher Ausführung und damit auch geringere Brems- und Anlaufmomente und eine gewisse Beständigkeit gegen Korrosion bzw. Beanspruchungen durch aggressive Medien. GFK-Sohre werden meist im öchleuderverfahren hergestellt. GFK-Walzen in der * heute üblichen oder bekannten Ausführung werden nur in verhältnismäßig geringer Zahl in den oben genannten Maschinen eingesetzt. Dieser Einsatz ist nur eingeschränkt möglich, da ihre Festigkeit und Formbeständigkeit sowie ihre Laufeigenschaft und Oberflächenbeschaffenheit, besonders bedingt durch den niedrigen, bei derzeitigen Herstellungsverfahren erreichbaren Gehalt an Glas, den Anforderungen nicht genügen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rotationssymmetrischen Körper, vorzugsweise eine Walze, für höhere Beanspruchungen zu entwickeln, der die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen rotations- * symmetrischen Körper gelöst, der einen porösen, aus Fasern, Fäden oder Bändchen oder aus Kombinationen dieser Materialformen hergestellten Flächengebilden gefertigten Vorformling aufweist, der einen vom Material des Vorformlings freien Kunststoffaußenmantel trägt, mit welchem Kunststoff der Vorformling teilweise oder ganz getränkt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der poröse, vorgefertigte Vorformling aus Glasfaser, Glasfaserbindungen od.dgl. mit geringem Binderzusatz gewickelt. Der Glasgehalt des rotationssymmetrischen Körpers beträgt 70 bis 90 %.

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Um eine antiadiiäsive Oberfläche oder eine Oberfläche mit besonderer Beständigkeit gegen aggressive Chemikalien zu erhalten, wird der Kunststoffaußenmantel mit Zuschlagstoffen, vornehmlich an der Oberfläche .des Körpers, angereichert.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwischen oder in den Schichten des rotationssymmetrischen Körpers elektrisch leitende Fäden, .Folien oder Bändchen oder ein aus pulverförmigem Material bestehender elektrischer Leiter fixiert und geerdet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines rotationssymmetrischen Körpers, vorzugsweise einer Walze, besteht darin, daß ein mit geringen Mengen an härtbarem Kunststoff versetzter Glasfasergewebestreifen od.dgl. schraubenlinienförmig auf eine beheizbare zylindrische Wickelform in mehreren Lagen gewickelt und verfestigt und der so gefertigte poröse, tragfähige Vorformling in eine Schleuderform eingeführt wird, deren Innenradius um die zu erzielende Stärke des Außenmantels des Rotationskörpers größer ist als der Außenradius des Vorformlings und daß in den Innenraum des Vorformlings das Material des Außenmantels in flüssigem Zustand eingeführt wird, welches Material beim Schleudervorgang durch den porösen Vorformling in den Ringraum zwischen dem Vorformling und der Schleuderform getrieben wird.

Der aus Glasfasern od.dgl. gebildete Vorformling kann auf ein perforiertes Rohr gewickelt werden, das in dem rotationssymmetrischen Körper als verlorener Kern verbleibt.

Der erforderliche Gehalt an Textilglas wird zweckmäßigerweise endlos so aufgewickelt, daß die Glasfasern an den Enden des Vorformlings nicht geschnitten sind.

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Es ist auch, möglich, das Herstellungsverfahren dahingehend abzuwandeln, daß der härtbare Kunststoff durch Druck und/oder Vakuum in die den Vorformling umschließende ffertigungsform eingebracht wird.

Weitere Merkmale und Kennzeichen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 zwei erfindungsgemäße Walzenkonstruktionen im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Teilschnitb nach der Linie Il - II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 1, Fig. 4- eine Wickelform für den Vorformling im Aufriß.

Die in der Fig. 1 dargestellten Walzen weisen einen porösen, vorgefertigten Vorformling 1 und einen Außenmantel 2 aus härtbarem Kunststoff auf. Bei der im rechten Teil der Fig. 1 aufgezeigten Ausführung besitzt die Walze eine Innenschicht 3» die aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie der Außenmantel 2 besteht. An den Enden dieser Walze sind topfähnliche Gebilde 4, vorzugsweise aus Metall, in den Innenraum 5 eingesetzt und über einen Kleber mit der Innenschicht 3 verbunden. Die topfähnlichen Gebilde dienen zur Aufnahme und Halterung von Lagern für eine durch den Innenraum der Walze geführte Welle oder für Zapfen od.dgl.

Bei der im linken Teil der Fig. 1 dargestellten Walzemkonstruktion sind an den Enden der Walze topfähnliche Gebilde 6 festgelegt, deren Mantel 7 mit Perforationen 8 versehen ist. Aus der Fig. 3 ergibt sich, daß zwischen der Endscheibe 9 des topfähnlichen Gebildes und dem Mantel 8 Durchbrechungen 10 bestehen, so daß sich bei der Herstellung der Walze, z.B. im

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Schleuderverfahren, eine Innenschicht 11 aus härtbarem Kunststoff sowohl innerhalb als auch außerhalb des topfähnlichen Gebildes ausbilden kann. Der in die Perforationen 8.eindringende Kunststoff schafft eine formschlüssige Verbindung zwischen dem topfähnlichen Gebilde und der Walze.

Während bei den in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispielen an den Enden der Walze topfähnliche, nicht untereinander verbundene Gebilde vorgesehen sind, ist es auch möglich, die topfähnlichen Gebilde untereinander, z.B. über ein perforiertes fe Rohr, zu verbinden.

Aus der Fig. 2 ergibt sich, daß der Kunststoffaußenmantel 2 an der Oberfläche mit Zuschlagstoffen 12 angereichert werden kann, die die Eigenschaften der Walzenoberfläche beeinflussen.

Eine Möglichkeit der Herstellung des Vorformlings 1 ist in der Fig. 4- aufgezeigt.

Ein aus Glasseide gewebtes Band 13, das vorzugsweise aus in Kettrichtung orientierten Rovings besteht, wird schraubenlinienförmig mit gleicher oder variabler Steigung in mehreren Lagen mit zweckmäßiger Spannung und unter Zugabe geringer Mengen von härtbarem Kunstharz auf eine beheizbare zylindrische Form ™ gewickelt. Hierbei wird die Spule 15 in Richtung der Pfeile längs der Wickelform 14 bewegt. An den Enden weist die Wickelform Anschlagscheiben 17> 18 auf. Sobald das Band die Anschlagscheiben erreicht hat, wird ein Bügel 19, 20 herangefahren, um den das Band 13 um 180° umgelegt wird, bevor es zur nächsten Lage gewickelt wird. Es ist daher nicht erforderlich, die Glasfasern an den Wickelenden zu schneiden.

Man erhält auf diese Weise einen porösen und starren Vorformling mit erstaunlich hoher Feistigkeit. Nach dem Abziehen des Vorformlings von der Wickelform wird er in eine Schleuderform eingeführt, deren Innendurchmesser etwa 1,5 mm größer ist als der Außendurchmesser des Vorformlings. In den Hohlraum des

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Vorformlings wird dann in "bekannter Weise, z.B. mittels eines geschlitzten Rohres, einer kippbaren Sinne oder mit einer Sonde der Kunststoff eingebracht. Durch den Schleudervorgang wird der Kunststoff in den ringförmigen Raum zwischen der Schleuderform und dem Vorformling transportiert und füllt diesen wie auch die Poren des Vorformlings aus. Infolge der durch die Zentrifugalkraft bewirkten gleichmäßigen Verteilung des flüssigen Kunstharzes im Ringraum zwischen Schleuderform und Vorformling zentriert sich der Vorformling in der Schleuderform und es entsteht hierbei eine gleichmäßig dicke, luftblasenfreie ά und ggfs. mit Füllstoffen angereicherte Schicht im Ringraum zwischen Vorformling und Schleuderform.

Die topfähnlichen Gebilde können im Vorformling mittels einer Zentrier- und Begrenzungsvorrichtung, welche an der Schleuderform angebracht ist, zentrisch fixiert werden. Beim Rotieren durchdringt das Kunstharz sehr gleichmäßig auch die Enden des Vorformlings und die Perforierungen des Hanteis der topfähnlichen Gebilde, so daß auf diese Weise eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen dem Vorformling und den topfähnlichen Gebilden geschaffen wird.

Wird der Vorformling auf ein perforiertes Blechrohr gewickelt, Λ das als verlorener Kern in dem rotationssymmetrischen Körper verbleiben soll, ist es zweckmäßig, die Enden dieses verlorenen Kern- als Aufnahmen der Zapfen bzw. Lagertöpfe auszubilden.

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Claims

Patentansprüche

rl.JRotationssymmetrischer Körper, vorzugsweise Walze für Maschinen der Textil-, Papier- oder Folienindustrie bzw. der Fördertechnik od.dgl., gekennzeichnet durch einen porösen, aus Fasern, Fäden oder Bändchen oder aus Kombinationen dieser Materialformen hergestellten Flächengebilden gefertigten Vorformling, der einen vom Material des Vorformlings freien Kunststoffaußenmantel trägt, mit welchem Kunststoff der Vorformling teilweise oder ganz getränkt ist.
2. Rotationssymmetrischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Vorformling aus Glasfasern, Glasfaserbindungen od.dgl. mit geringem Zusatz an härtbarem Binder gewickelt ist.
3. Rotationssymmetrischer Körper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasgehalt 70 bis 90 % beträgt.
4-, Rotationssymmetrischer Körper nach den Ansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffaußenmantel mit Zuschlagstoffen, vornehmlich an der Oberfläche des Körpers, angereichert ist.
5· Rotationssymmetrischer Körper nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen oder in den Schichten dieses Körpers elektrisch leitende Fäden, Folien oder Bändchen oder ein aus pulverförmigem Material bestehender elektrischer Leiter fixiert und geerdet ist.
6. Rotationssymmetrischer Körper nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an den Enden des Körpers ggfs. untereinander verbundene topfähnliche Gebilde, vorzugsweise zylindrischer Gestalt und vorzugsweise aus Metall, für die Aufnahme der Lagerung festgelegt sind.

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7. Rotationssymmetrischer Körper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hantel der topfähnlichen Gebilde teilweise oder ganz perforiert ist und der in die Perforierungen eindringende Kunststoff eine formschlüssige Verbindung zwischen den topfähnlichen Gebilden und dem Körper schafft.
8. Rotationssymmetrischer Körper nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff härtbar ist.
9. Verfahren zum Herstellen eines rotationssymmetrischen Körpers, vorzugsweise einer Walze, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit geringen Mengen an härtbarem Kunststoff versetzter Glasfasergewebestreifen od.dgl. schraubenlinienförmig auf eine beheizbare zylindrische Wickelform in mehreren Lagen gewickelt und verfestigt und der so gefertigte poröse, tragfähige Vorformling in eine Schleuderform eingeführt wird, deren Innenradius um die zu erzielende Stärke des Außenmantels des Rotationskörpers größer ist als der Außenradius des Vorformlings und daß in den Innenraum des Vorformlings das Material des Außenmantels in flüssigem Zustand eingeführt wird, welches Material beim ochleudervorgang durch den porösen Vorformling in den Ringraum zwischen dem Vorformling und der Schleuderform getrieben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß der aus Glasfasern od.dgl. gebildete Vorformling auf ein gänzlich oder teilweise perforiertes Rohr gewickelt wird, das in dem rotationssymmetrischen Körper als verlorener Kern verbleibt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erforderliche Gehalt an Textilglas endlos so aufgewickelt wird, daß die Glasfasern an den Enden des Vorformlings nicht geschnitten sind.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 his 11, dadurch gekennzeichnet, daß der härtbare Kunststoff durch Druck und/oder Vakuum in die den Vorformling umschließende Fertigungsform eingebracht wird.

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