DE2703581A1

DE2703581A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von masten aus verstaerktem kunststoff und nach diesem verfahren hergestellte masten

Info

Publication number: DE2703581A1
Application number: DE19772703581
Authority: DE
Inventors: Aldo Piola
Original assignee: Dayton GRP SRL
Current assignee: Dayton GRP SRL
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1977-01-28
Publication date: 1977-08-04
Also published as: CA1096284A; US4137119A; BR7700561A; AR209724A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von zylindrischen oder konischen Masten «us verstärktem Kunststoff für verschiedene Anwendungefälle« insbesondere als Träger von Beleuchtungskörpern im Freien oder von elektrischen Leitungen für niedrige und mittler· Spannungen. Die Erfindung ist ferner auf nach diesem Verfahren erhaltene verstärkte Masten gerichtet, die insbesondere hohl sind.

Nach den bekannten Herstellungsverfahren werden Pfähle der erwähnten Art mit einer Länge zwischen 9 und 15 m und Aussendurchmessern an der Basis zwischen 170 und 360 mm und an der Spitze zwischen 75 und 180 mm gewöhnlich

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in der Weise hergestellt, daß mit einem Kunststoff, der durch Mineralfasern und Zusätze verstärkt ist, zwei Halbschalen gepreßt werden, in die Dicke der Halbschalen während des Preßvorgangs eine Anzahl metallischer Bewehrungen eingesetzt werden, die in der Umfangsrichtung verteilt sind und sich im wesentlichen über die volle Länge jeder Halbschale erstrecken, die beiden Halbschalen an ihren Längsrändern miteinander verbunden werden und man den verwendeten littst stoff polymerisieren und erhärten läßt, bis der fertige hohle Mast erhalten wird.

Das Einsetzen von Verstärkungsfaden, im allgemeinen metallische Bewehrungen, ist bei den bekannten Herstellungsverfahren infolge des Umstandes erforderlich, daß der Mast eine ausreichende Festigkeit gegen Belastungen an der Spitze haben muß und eine Biegung aufweist, wenn er einem waagrechten Zug ausgesetzt wird, der an dem Ende über der Erde ausgeübt wird, die nicht über eine bestimmte Grenze hinausgeht, wie sie beispielsweise in den Aufstellungsnormen für Beleuchtungsmasten oder elektrische Leitungen für niedrige und mittlere Spannungen festgelegt sind. In der Tat ermöglicht die Verwendung verstärkter Kunststoffe mit dem Zusatz beispielsweise von kurzen mit der Masse vermischten Glasfasern nicht das Erzielen der Festigkeitseigenschaften, wie sie von den Normen vorgeschrieben werden, wenn nicht eine beträchtliche Verdickung der Masten vorgesehen wird, wodurch nicht nur die Herstellungskosten prohibitiv werden, sondern auch eine untragbare Gewichteerhöhung erhalten wird.

Die bekannte Technik zur Herstellung von Masten, die mit metallischen Fäden oder Bewehrungen verstärkt sind, ist nicht nur schwierig durchzuführen, besonders was das Einsetzen der Fäden betrifft, welche, da sie lang sind, sich

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verwirren können, sondern es eignet sich ihre radiale Verteilung in den Halbschalen jedes Mastes nicht zur Mechanisierung, was eine Verlängerung des zur Herstellung eines Mastes erforderlichen Zeitaufwandes führt was wiederum zur Kostenerhöhung beiträgt. Ausseraem kann die Oicke des Mastes nicht unter bestimmte Werte herabgesetzt werden, da dem Durchmesser der Fäden oder metallischen Fäden Rechnung getragen werden muß, die in der Wandstärke eingebettet werden «ussen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher in der Herstellung von hohlen Masten aus verstärktem Kunststoff, welche bei gleicher Gesamtfestigkeit und Durchbiegung des über aer Erde befindlichen Endes, wenn sie einem bestimmten waagrechten Zug ausgesetzt werden, mit Bezug auf die nach den bekannten Verfahren hergestellten Masten wesentlich leichter sind, so daß sie leichter transportiert werden können und mit einem hohen Mechanisierungsgrad hergestellt werden können, so daß die Fertigungszeit wesentlich verkürzt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Lösung des erwähnten Problems wird eine hohle Rohrseele aus Kunststoff in der für den Mast gewünschten Länge gebildet, wobei sich die Erfindung dadurch unterscheidet, daß die Rohrseele parallel zu ihrer Längsachse gleichachsig mit einer Vielzahl von Verstärkungsfäden vorbewegt wird, die mit Harz imprägniert sind, das mit dem, aus welchem die Rohrseele geformt ist, verträglich ist, welche Fäden gespannt gehalten werden und radial um die Rohrseele herum verteilt sind, wobei die imprägnierten Fäden auf die Aussenfläche derRohrseele haftend aufgebracht werden, während die Vorbewegung fortgesetzt wird, welche Rohrseele mit auf ihr haftenden imprägnierten Fäden zumindest teilweise während der weiteren Vorbewegung wieder bedeckt wird,

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mindestens ein imprägnierter Verstärkungsfaden schraubenförmig aufgewickelt wird und man das Ganze erhärten läßt, um die Vereinigung der imprägnierten Fäden mit der Rohrseele zu erhalten.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Merkmal ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Phase vorgesehen, bei welcher nach dem schraubenförmigen Wickeln des imprägnierten Fadens die Rohrseele parallel zu ihrer eigenen Längsachse weiter vorbewegt wird und vollständig mit einer Aussenhülle aus einer Folie oder einem Film eines luftundurchlässigen Materials bedeckt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Vorteil erzielt, daß in mechanisierter Weise nicht nur einzelne Masten hergestellt werden können, sondern auch kontinuierlich eine Folge von Masten, wobei die Rohrseelen eine nach der anderen kontinuierlich vorbewegt werden, was das Abschneiden der Verstärkungslängsfäden und des schraubenförmig Gewickelten erfordert sowie der gegebenenfalls verwendeten kontinuierlichen Umhüllungsfolie zwischen dem Fußende und dem Kopfende von zwei Rohrseelen, die gleichachsig ausgefluchtet vorbewegt werden.

Ausserdem wird durch das Aufbringen der Hülle aus einem Film bzw. einer Folie eines luftundurchlässigen Materials in vorteilhafter Weise eine Schicht für eine äussere Ummantelung gebildet, welche die verwendeten Kunststoffe und die Imprägnierungsharze für die Verstärkungsfaden gegen die Luft isoliert, so daß deren Katalysierung beschleunigt und erleichtert wird und der Aussenfläche des Mastes eine bemerkenswerte Homogenität verliehen wird.

Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch folgende Vorrichtungen gekennzeichnet:

- eine Vorrichtung zum Aufbringen von harzimprägnierten

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•AK'

Verstärkungsfäden In der Längsrichtung auf eine vorgefertigte Rohrseele,

eine Zuführvorrichtung, um kontinuierlich vorgefertigte Rohrseelen der Fadenaufbringvorrichtung zuzuführen,

eine Vorrichtung für die Zufuhr einer Vielzahl von harzimprägnierten Verstärkungsfäden zu der erwähnten Fadenaufbringvorrichtung,

eine Vorrichtung zur Querbindung der in der Längsrichtung auf die vorgefertigte Rohrseele angeordneten Verstärkungβfäden und zum schraubenförmigen Aufwickeln mit bestimmter Steigung weiterer harzimprägnierter Verstärkungsfäden.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielsweise anhand einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 In schematischer Darstellung eine Seitenansicht der Anlage;

Fig. 2 in schematischer Darstellung die Anlage nach Fig. 1 von oben gesehen;

Fig. 3 in schematiaher Darstellung eine Einzelheit

der Vorrichtung zum Aufbringen von Längsfäden, wie sie In der Anlage nach den vorgenannten Figuren verwendet wird;

Fig. 4 und 5 in vergrössertem Maflstab Ansichten im Schnitt nach den Linien IV-IV und V-V in Pig. I

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und 2 der Querbindungsvorrichtung, wie sie in der erfindungsgemäßen /Ullage verwendet wird;

Fig. 6 eine Seitenansicht von ninten der Vorrichtung nach Fig. 5;

Fig. 7 und 8 in vergrösserteni Maßstab /Ansichten im Schnitt nach der Linie VII-VII bzw. VIII-VIII in Fig. 1.

In den Zeichnungen ist mit 1 ein Untergestell bezeichnet, welches mit Hilfe einer Anzahl Hyarozylinderpaare 2, 3 mit vertikaler Achse eine Rollbahn 4 trägt, deren Rollen

5 zur gleitbaren Auflage von vorgefertigten Rohrseelen

6 bestimmt sind.

Viie Fig. 7 und 8 zeigen, wird die Rollenbahn bzw. Rollstrecke 4 im wesentlichen durch zwei Längsträger 105, 106 von ü-förmigem Querschnitt und waagrechten Schenkeln gebildet, welche Längsträger durch eine Anzahl Querträger 107 versteift sind und in Abstand voneinander gehalten werden. Die unteren Schenkel dieser Längsträger sind auf den beweglichen Elementen 2a, 3a der Hydrozylinder 2, 3 befestigt. Jeder der Querträger trägt mit Hilfe von Lagern 108, 109 eine frei drehbare Rolle 5, deren Achse waagrecht und zu den Längsträgern senkrecht ist. Mit 7 und 8 sind zwei gleiche Ketten bezeichnet, die innerhalb des Untergestells 1 und an den Seitenwänden la und Ib desselben durch entsprechende Kettenräder, die alle mit 9 bezeichnet und durch die Seitenwände drehbar gelagert sind, sowie durch Kettenräder 10, 11 getragen werden, die in der Rollstrecke 4 an ihren oberstromseitigen und unterstromseitigen Snde, bezogen auf die Vorbewegungsrichtung, die in Fig. 1 durch den Pfeil A angegeben ist, drehbar

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•η ·

gelagert sind. Die Ketten 7 und 3 waruen durch Antriebsräder 12 angetrieben, die ihrerseits durch einen Motor 13 angetrieben werden, welcher auf dem Untergestell 1 gelagert ist, mit welchem i to tor die Antriebsräder in herkömmlicher Weise, z.B. mittels eines Riementriebs 13a kinematisch verbunden sind. Die waagrechten oberen Trume 7a, 3a der Ketten 7, 3 erstrecken sich in der Längsrichtung über ale volle Länge der Rollenstrecke 4 in einer yrösseren Höhe als die Rollen 5 und werden aurch Leisten 14, 14a geführt, die von den oberen Schenkeln der Längsträger 105, 106 der Rollenstrecke 4 (Fig. 7) getragen werden.

Mit 115 sind in Fig. 1 vier zylindrische Stege bezeichnet, die sich quer zur Vorbewegungsrichtung A erstrecken und in bestimmten Stellungen an den entgegengesetzten inneren Schenkeln der Ketten 7, 8 befestigt sind. Diese Stege bilden Schieber für die Rohrseelen 6, wie nachfolgend näher beschrieben wird, und die sich voneinander in der Laufrichtung der Ketten 7, 6 um eine Länge in Abstand befinden, die gleich der festgelegten Länge der Rohrseelen 6 ist.

Das Untergestell 1 trägt unterstromseitig der Rollenstrecke 4 einen Ständer 15, der eine ringförmige Metal Ischeibe 16 von bestimmter Dicke trägt, die mittig mit einer kreisförmigen öffnung 17 versehen ist und deren Achse zur Vorbewegungsrichtung A parallel ist und ferner einen Durchmesser hat, der etwas größer als der maximale Aussendurchmesser der Rohrseelen 6 ist. Der gleiche Ständer 15 trägt mittels Armen 15a eine zweite ringförmige Metallscheibe 18, die unterstromseitig zur Scheibe 16 angeordnet und zu dieser gleichachsig ist. Auch die Scheibe 13 ist mittig mit einer öffnung 19 versehen, die der öffnung

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der Scheibe 16 gleich ist. Die Scheiben 16, 18 sind am Umfang und in der Umfangsrichtung mit einer gleichen Anzahl von durchgehenden bohrungen 20 bzw. 21 versehen, die in aer Umfangsrichtung gleiche Abstände voneinander haben und zur Vorbewegungsrichtung Ά parallel sind. Diese Bohrungen haben, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, die Funktion der Fadenführung. Die erfindungsgemäße Anlage besitzt ferner drei gleiche Träger herkömmlicher Art, von denen jeder mit 22 bezeichnet ist, oberstromseitig zum Ständer 15 angebaut und winkelig angeordnet sind, wie in Fig. 2 gezeigt. Jeder Träger 22 trägt drehbar eine Anzahl Spulen 23 aus Verstärkungsfaden, (Glasfaden) und ist auf dem Teil, der dem Ständer 15 näher liegt, mit einem Karzbad 24 zum Imprägnieren der Fäden versehen, dem eine herkömmliche Rakel folgt, die schematisch bei 25 dargestellt ist una dazu dient, überschüssiges Imprägnierharz an jedem Faden zu entfernen und zurückzugewinnen. Die Verstärkungsfaden 26, die von jeder Fadenspule 23 abgezogen werden, werden von Hand in entsprechende Bohrungen 20, 21 der Scheiben 16, Id eingeführt und die Vielzahl der so angeordneten Fäden wird unterstromseitig der Scheibe 18 zusammengefaßt. Mit S ist allgemein in Fig. 1 und 2 eine Querbindestation bezeichnet, die unterstromseitig der Scheibe 18, bezogen auf die Vorbewegungsrichtung A, auf dem Untergestell 1 aufgesetzt ist. Die Station S wird durch zwei gleiche Vorrichtungen gebildet, die beide mit 27 bezeichnet sind und in Abstand voneinander von dem Untergestell 1 getragen werden.

Wie sich aus Fig. 4 und 5 ergibt, weist jede dieser Vorrichtungen 27 ein Abdeckgehäuse 28 auf, das durch herkömmliche Mittel, beispielsweise durch Schraubenmuttern 29 auf dem Untergestell 1 befestigt ist.

Das Gehäuse 28 ist mit einem zylindrischen Sitz 28a

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geformt, der zu den vorerwähnten Scheiben 16, 18 gleichachsig ist und in welchem drehbar und gleichachsig eine hohle zylindrische Trommel 30 gelagert ist, die an den entgegengesetzten Enden mit gleichen ringförmigen Rändern 30b, 30c versehen ist. In dieser Trommel 30 ist gleichachsig durch an sich bekannte und nicht dargestellte Mittel eine weitere hohle Trommel 30a aus Blech befestigt, die an den entgegengesetzten Enden mit Ränuern 31, 32 versehen ist, welche geneigt sind und mit nach innen umgebogenen Teilen 31a und 32a enden. Wie tig. 5 zeigt, bilden die Ränder 31 und 32 mit der zylindrischen Wand 30a eine ringförmige Kammer 33, die zum Inneren der Trommel offen ist. Die zylindrische Innenwand der Trommel 30a hat im Querschnitt einen teilweise gezackten Verlauf wegen der dreieckigen Ausschnitte 34, die sich parallel zu den Erzeugenden der zylindrischen Wand erstrecken und in der Umfangsrichtung mit gleichen und bestimmten Abständen voneinander vorgesehen sind. Mit 35 und 36 sind zwei Stäbe bezeichnet, die an den entgegengesetzten geneigten Wänden 34a jedes Ausschnitts 34 an den Enden desselben befestigt sind.

Der Rand 30b der Trommel 30 trägt durch an sich bekannte und bei 37 schematisch dargestellte Mittel eine Anzahl Zapfen 38, die sich parallel zur Achse der Trommel erstrecken und regelmässig in der Umfangsrichtung des erwähnten Randes verteilt sind.

Auf jedem der Zapfen 38 ist in herkömmlicher Weise eine Spule 39 beispielsweise aus Verstärkungsglasfäden 39b gelagert. Die Zahl der Zapfen 38 und damit der Spulen 39 ist gleich der Zahl der Ausschnitte 34, die in der zylindrischen Innenwand der Trommel 30a vorgesehen sind. Ferner ist an dem Rand 30b in der Nähe jeder Spule 39

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Ate '

ein Auslegerarm 140 befestigt, der einen Fadenführer trägt und mittels eines Laschenpaares 142, das sich zum Inneren der Trommel 30a erstreckt, eine frei drehbare Leitrolle 143.

Am Rand 30c der Trommel 30 ist den Scheiben 1& 18 zugekehrt eine Anzahl Arme 40 befestigt, die sich radial mit bezug auf die Trommel erstrecken. In Verlängerung jedes Armes 40 erstreckt sich ein Schaft 41, der an seinem freien Ende mit einem Winkelstück 42 endet, der einen Fadenführer 4 3 trägt.

Der Schaft 41 ist aus dem entsprechenden Arm 40 ausziehbar und in diesen einschiebbar und kann in einer bestimmten Stellung durch herkömmliche, nicht dargestellte Mittel gesperrt werden. Ferner ist die Zahl der Arme 40 gleich der Zahl der Ausschnitte 34 in der zylindrischen Innenwand der Trommel 30a.

Die durch die Trommeln 30, 30a gebildete Einheit wird um ihre Längsachse mit Hilfe einer Rolle 50 in Drehung versetzt, die Reibkontakt mit der zylindrischen Vvand der Trommel 30 hat und von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird.

Auf dem gleichen Untergestell 1 und unterstromseitig zur Querbindungsstation S ist eine herkömmliche Bandwickelvorrichtung angeordnet, die bei 4 4 schematisch dargestellt ist und eine Anzahl Bandspulen 4 5 trägt. Das Untergestell 1 trägt unterStromseitig der Wickelvorrichtung 44 mit Hilfe eines Gelenkparal lelograinmsystems eine Rollenstrecke 4 6, welche in einer gewünschten Höhe durch die Betätigung des Paral lelograinmsystems durch herkömmliche von Hand betätigbare Mittel angeordnet werden kann.

Auf die Rollenstrecke 4 wird beispielsweise von Hand eine

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Rohrseele 6 aufgelegt, die nach herkömmlichen Verfahren beispielsweise unter Verwendung von hitzehärtbaren und epoxyüischen verstärkten Polyesterharzen vorgefertigt worden ist. Diese Rohrseele b, die zylindrisch oder kegelstumpf förmig sein kann, wird mit ihrer Achse parallel zur Vorbewegungsrichtung A in der Weise angeordnet, daß ein Schieber 115 des Kettenpaares 7, 3 sich in Kontakt mit seinem oberstromseitigen Ende befindet. Nachfolgend wird durch Betätigen der Kyarozylinder 2, 3 uie Rollenstrecke 4 auf eine solche Höhe gebracht, daß die Achse der erwähnten Rohrseele 6, die auf ihr aufgelagert ist, mit der Achse der Scheiben 16 und 18 zusammenfällt. Von jeder Spule 23 der Träger 22 wird von Hand ein Verstärkungsfaden 26 abgezogen, welcher nach dem Durchgang durch das entsprechende Harzimprägnierbad 24 und durch die Rakel 2 5 zum Entfernen und Wiedergewinnen gegebenenfalls überschüssigen Harzes durch die Löcher 20 der Scheibe 16 und 21 der Scheibe 13 geführt wird.

Unterstromseitig der Scheibe 13 werden alle Fäden 26 miteinander vereinigt, beispielsweise verknüpft, derart, daß ihre Verbindung (Knoten) mit der Achse eier Scheiben 16, 13 zusammenfällt.

In der Querbindestation S wird von jeder Spule 39 der sich urehenden Trommeln 30 ein entsprechender Faden 39b abgezogen, der nach dem Durchtritt durch den herkömmlichen Fadenführer 141 durch die ringförmige Kammer 33 am Grund des jeweiligen Sitzes 34 geführt wird und dann zu dem entsprechenden Fadenführer 4 3 geleitet wird. Der Faden 39b, der natürlich auch durch ein Band od. dgl. ersetzt werden kann, um, wie nachfolgend beschrieben wird, eine Querbindung herbeizuführen, wirα in der Nähe des entsprechenden Sitzes 34 für den Durchgang unterhalb der Stäbe 35, 36 ge-

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halten. Die Schäfte 41 sind an dem jeweiligen Arm 40 in der Weise befestigt, daß ihre Endstücke im wesentlichen eine kreisförmige Umrahmung bilden, deren Durchmesser grosser als der Durchmesser der auf die Rollenstrecke 4 aufgelegten Rohrseele ist. Mit herkömmlichen und nicht dargestellten Mitteln wird in der ringförmigen Kammer 33 eine bestimmte Menge Imprägnierharz auf die Fäden od. dgl. 3 9b der Querbindung aufgetragen.

Die erfindungsgemäße Anlage befindet sich nun in Bereitschaft zum Einleiten eines Arbeitsspiels und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Nach dem Einschalten des Motors 13 wird eine vorgefertigte Rohrseele 6, die auf die Rollenstrecke 4 aufgelegt worden ist, durch einen Schieber 115 durch die kreisförmige öffnung 17 der ersten Scheibe 16 und nachfolgend durch die kreisförmige öffnung 19 der Scheibe 18 gefördert. Nach dem Durchtritt durch die Scheibe 13 erreicht das Kopfende der Rohrseele 6 den Knotenpunkt der Vielzahl von harzimprägnierten Verstärkungsfaden 26, welcher während die Rohrseele ihre Vorbewegung zur Querbindestation S fortsetzt, vorgeschoben wird. Während dieser Verschiebebewegung über die Scheibe 13 hinaus werden die vielen Fäden 26 auf die Rohrseele 6 parallel zu ihren Erzeugenden und mit regelmässiger Verteilung aufgelegt, was durch die für die Bohrungen 21 der Scheibe 18 vorgesehene regelmässige Verteilung ermöglicht wird. Wenn das Kopfende der Rohrseele 6 mit den Verstarkungslängsfäden 26 die Einmündung der Fadenführer 43 der ersten Vorrichtung 27 der Querbindestation erreicht, werden die Enden der Fäden 39b, welche aus den Fadenführern austreten, tangential in herkömmlicher Weise auf der Rohrseele befestigt, worauf die durch die Trommeln 30, 30a gebildete Einheit in Drehung versetzt wird. Mit dieser Drehung werden während das in die Ringkammer 33 eingeleitete Imprägnierharz unter der Wirkung der Flieh-

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kraft die ganze Kanuner einnimmt und daher das Imprägnieren der Fäden 39b bewirkt, welche durch die Ausschnitte 34 hindurchtreten, die Fäden 39b schraubenförmig auf die Rohrseele 6 aufgewickelt, die mit Längsfäden versehen ist und ihre Vorwärtsbewegung durch die Vorrichtung 27 hindurch fortsetzt. Auf diese Weise wird eine erste Bindung im wesentlichen in der Querrichtung der Längsfäden 26 erreicht. Das erwähnte schraubenförmige Aufwickeln geschieht mit einer bestimmten Steigung, gemäß welcher die Umdrehungsgeschwindigkeit gewählt wird, die der durch die Trommeln 30, 3Oa gebildeten Einheit mitgeteilt werden muß.

Bei ihrer Weiterbewegung erreicht die Rohrseele 6, die mit Längsfäden 26 versehen ist, welche durch die Fäden 39b der ersten Vorrichtung 27 eine Querbindung erhalten haben, die Nähe der Mündung, die durch die Fadenführer 43 der zweiten Vorrichtung 27 gebildet wird. Wenn analog dem für die vorausgehende Vorrichtung 27 Beschriebenen mit der einzigen Variante verfahren wird, daß der durch die Trommeln 30, 30a gebildeten Einheit ein Drehsinn mitgeteilt wird, der dem entgegengesetzt ist, welcher für die analoge Einheit der vorausgehenden Vorrichtung 27 festgelegt ist, wird eine zweite Querbindung erhalten, die sich mit der vorher erzielten kreuzt.

Wenn wegen der vorerwähnten unterstromseitigen Vorbewegung der ersten Rohrseele 6 die RoIlenstrecke 4 für eine zweite Rohrseele 6a verfügbar wird, wird diese anschliessend an die vorangehende in der Weise angeordnet, daß ein Schieber 15a nachfolgend dem vorangehend Benannten die gewünschte Vorbewegung der beiden RohrSeelen 6, 6a bewirkt.

Na cli dem Austritt aus der Querbinde station S treten die

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Rohrseelen 6 und 6a in der Längsrichtung verstärkt durch die harzimprägnierten Fäden 26 und in der Querrichtung gebunden mit gekreuzten Schichten von Fäden 39b, die ebenfalls harzimprägniert sind, durch die Wickelvorrichtung 44 hindurch, in welcher eine Endwicklung aus einem Film 4 5 aus geeignetem Material, vorzugsweise aus einem Polyesterfilm (Mylar) aufgelegt wird. Mit dem Aufbringen des Films 4 5 wird eine luftundurchlässige Ummantelung der Längsfäden und der schraubenförmig gewickelten Fäden erhalten, wodurch die Polymerisation der Imprägnierharze der Fäden beschleunigt und erleichtert wird und der Aussenflache des fertigen Mastes ausserdem ein besonders homogener Zustand verliehen wird. Nach dem Austritt aus der Wickelvorrichtung 44 gelangen die fertigen Masten auf die Ebene 46, die auf eine geeignete Höhe gebracht worden ist und von der sie ausgetragen und zur Einlagerung nach dem vorherigen Abschneiden der Längsfäden 26, der Bindefäden 39b und des Wickelbandes zwischen Mast und Mast umgeleitet werden.

Nach dem Austreten des ersten Mastes arbeitet die Anlage kontinuierlich ohne manuelle Maßnahmen weiter mit Ausnahme der Arbeitsvorgänge zum Aufladen auf die Rollenstrecke 4 von aufeinanderfolgenden Rohrseelen 6, 6a mit gegenseitigem axialen Anschluß aneinander. Natürlich kann auch der Arbeitsvorgang zum Aufladen in der entsprechenden Arbeitsfolge mit allen anderen Arbeitsvorgängen der Anlage mechanisiert und automatisiert werden.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Masten mit solchen Eigenschaften erhalten, daß die Normvorschriften des CEN (Comitato Europeo di Normalizzazione) voll erfüllt werden, sei es für die Lichtmasten oder für Freileitungen für Niederspannungs- oder

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MIttelspannungsnetze, und zwar mit beträchtlichen Einsparungen an Material und damit an Gewicht und Gesamtkosten auch aufgrund der Möglichkeit der mechanisierten Fertigung.

Beispielsweise wurde unter Verwendung eines Polyesterharzes der Orthophtalsäure, das auf einen konischen Dorn aufgestrichen wurde, auf welchen eine Glasfasermatte aufgewickelt wurde, eine Rohrseele von 9 m Länge, einem Durchmesser am Fu3 von 177 mm und einem Durchmesser am Kopf von 76 mm hergestellt.

Die Dicke, welche Über die volle Länge der Rohrseele gleichmassig war, betrug etwa 4 mm. Diese Rohrseele wurde nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt, nachdem sie von dem Dorn abgezogen worden war, unter Verwendung von mehrfadigen Glasfaserverstärkungslängsfäden. Im besonderen wurden 35 Fäden je zu 60 Einzelfäden gleichmässig um die Aussenfläche der Rohrseele herum verteilt verwendet. Die FUden wurden mit dem gleichen Polyesterharz der Orthophtal säure imprägniert, mit welchem die Rohrseele hergestallt worden war. Nach dem Aufkleben auf die Aussenfläche der Rohrseele hat jeder Faden praktisch eine Umfangszone von ca. 5 mm bedeckt.

Auf die Längsfäden wurden sodann zwei Fäden aus Glasfasermaterial aufgewickelt, wobei jeder Faden durch 20 Einzelfäden gebildet wurde. Zum Imprägnieren wurde das gleiche Polyesterharz der Orthophtalsäure verwendet, mit dem die Längsfäden imprägniert worden waren. Der erste Faden wurde mit einer Neigung von etwa 10 zur Längsachse der Rohrseele aufgewickelt, während der zweite Faden mit der gleichen Neigung, jedoch im entgegengesetzten Sinn aufgewickelt wurde.

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Auf die durch die spiralig gewickelten Fäaen gebildete Umhüllung wird schließlich kontinuierlich ein Film aus einem luftundurchlässigen ilaterial aufgewickelt, aas iia Handel unter der Bezeichnung Mylar bekannt ist.

Nach uem Katalysieren und Erhärten der harze hatte der erhaltene Mast eine Dicke von etwa 6,8 min. Dieser wurde am Fuß einen Meter tief in den Erdboden eingesetzt, so daß über eier Erde eine iiänge von 8 m erhalten wurae.

Bei der Ausübung eines horizontalen Zuges am Kopf wurae festgestellt, daß die maximale Durchbiegung von 22,7 cm, welche in den vorerwähnten Normen für einen solchen Masttyp als zulässig bezeichnet wurde, eine Zugkraft von etwa 24,1 kg aufzuwenden war.

Ein Bruch wurde dagegen bei einer Zugkraft von 170 kg nach einer Durchbiegung von etwa 160 cm erhalten. Der Mast hat sich daher, obwohl er nicht durch metallische Bewehrungen verstärkt worden war und viel leichter war, den erwähnten Normen durch sein funktionelles Verhalten voll gerecht erwiesen.

In Verbindung mit Fig. 1, 2 und 3 ist ferner zu erwähnen, daß bei einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren unter Verwendung von Rohrseelen von konischer Gestalt das Einsetzen der Rohrseele 6a in das hintere Ende der vorausgehenden Rohrseele 6 dadurch geschieht, daß dasjenige Enae nach vorne angeordnet wird, das mit aem gleichen Durchmesser wie das hintere Ende der vorausgehenden Rohrseele versehen ist, so daß keine plötzliche Veränderung im Durchmesser beim Übergang von einer Rohrseele zur nächsten erhalten wird.

Bei einer solchen Anordnung können die Verstärkungslängs-

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fäden 26 einwandfrei an den Aussenflachen beider aneinander anechllessenden Rohrseelen haften und auch das Aufwickeln der Fäden 39a sowie des Films 45 kann kontinuierlich unter Bildung eines kontinuierlichen Bohrkörpers geschehen.

Ausserdem ergeben sich beim Trennen der Masten, das in den Zonen des größten Durchmessers und in denen des kleinsten Durchmessers des kontinuierlichen rohrförmigen Körpers mit Hilfe einer herkömmlichen Schneidmaschine geschieht, in der Praxis keinerlei wesentliche Schwierigkeiten.

Schließlich kann, wenn in der vorangehend beschriebenen Weise verfahren wird, das Vorbewegen der Rohrseelen 6 auch mit Hilfe des Schubes geschehen, der auf die gerade eingeführte Rohrseele ausgeübt wird, da die anderen Rohrseelen, die vorausgehen, sich an ihren Enden in Kontakt miteinander befinden.

Ansprüche»

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Claims

A η s ρ r ü c h e :

i.!Verfahren zur Herstellung von Masten aus verstärk-Vy tem Kunststoff, bei welchem eine hohle Rohr see Ie aus Kunststoff in der für den Mast gewünschten Länge gebildet wire, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrseele parallel zu ihrer Längsachse und gleichachsig mit einer Vielzahl von Verstärkungsfäden vorbewegt wiru, die mit einem Harz imprägniert sind, welches mit dem verträglich ist, aus dem die Rohrseele geformt worden ist, welche imprägnierten Fäden gespannt gena1ten weraen und radial um die Rohrseele herum verteilt werden und welche imprägnierten Fäden auf die Aussenflache der RohrseeIe aufgeklebt werden, während diese kontinuierlich weiter vorbewegt wirα, worauf die Rohrseele mit den auf ihr haftenden imprägnierten Fäuen zumindest teilweise während der weiteren Vorbewegung bedeckt werden, indem mindestens ein imprägnierter Verstärkungsfaden spiralig aufgewickelt wird uiiα man das Ganze erhärten läßt, um die Vereinigung der imprägnierten Fäden mit der Rohrseele zu erzielen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem spiraligen Aufwickeln des harzimprägnierten Fadens die Rohrseele weiter parallel zu ihrer eigenen Längsachse vorbewegt und vollständig mit einer Aussenhülle aus einem Film aus luftundurchlässigem Ma- '-■-"'' terial bedeckt wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die imprägnierten Längsfäden vor dem Aufkleben auf die Oberfläche der Rohrseele an ihrem freien Ende vereinigt werden, wobei der Kopfteil der erwähnten Rohrseele gegen die Vereinigung der Fäden geschoben und dadurch vorbewegt wird, wobei die Fäden mitgenommen und ihre Varteilung und das Aufkleben auf die äohrseele durchgeführt wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, aaß eine Anzahl hohler Rohrseelen in Aufeinanderfolge eine hinter aer anderen kontinuierlich vorbewegt werden, die zum Aufkleben auf die Aussenfläche einer Rohrseele bestimmten Verstärkungslängsfäden in gespanntem Zustand gehalten und radial vom hinteren Teil der vorausgehenden Rohrseele verteilt werden, welche Fäden sodann zwischen zwei Rohrseelen durchgeschnitten werden, um die fertigen Masten voneinander zu trennen.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrseelen zwischen die erwähnten Verstärkungslängsfäden dadurch eingeführt werden, daß dasjenige Ende nach vorne angeordnet wird, das den gleichen Durchmesser wie das hintere Ende der vorausgehenden Rohrseele aufweist, welche Enden ausserdem in Kontakt miteinander angeordnet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungslängsfäden und die spiralig gewickelten Fäden durch einen oder mehrere Glasfasereinzelfäden gebildet werden.

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7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfäden mit dem gleichen Harz imprägniert werden, aus welchem die erwähnte Rohrseele hergestellt worden ist.

8. Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von Masten zylindrischer oder konischer Art aus einem verstärkten Kunststoff, gekennzeichnet durch:

- eine Vorrichtung (15, 16, 18) zum Aufbringen von harzimprägnierten Verstärkungsfäden (26) in der Längsrichtung auf eine vorgefertigte Rohrseele (6),

- eine Zuführungsvorrichtung (4, 7, 8, 115) zum kontinuierlichen Zuführen von vorgefertigten Rohrseelen (6) zu der erwähnten Aufbringvorrichtung,

- eine Zuführungsvorrichtung (22) für die Zufuhr einer Vielzahl von harzimprägnierten Fäden (26) zur Aufbring vorr ichtung,

- eine Querbindevorrichtung (27) für die Verstärkungsfäden (26), die in der Längsrichtung auf jede der vorgefertigten Rohrseelen (6) aufgebracht worden sind, aurch welche Querbindevorrichtung weitere harzimprägnierte Verstärkungsfäden (39b) spiralig mit fester Steigung aufgewickelt werden.

Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Aufbringen von harzimprägnierten Verstärkungsfäden (26) in der Längsrichtung auf eine vorgefertigte Rohrseele (6, 6a) einen Ständer (15) aufweist, der zwei Scheiben (16, 18) trägt, die zueinander

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gleichachsig sind und deren Achse zur Vorbewegungsrichtung (A) der Rohrseelen (6, 6a) auf die kontinuierlich arbeitende Zuführungsvorrichtung (4, 7, 8, 115), wobei jede der erwähnten Scheiben (16, 18) in der Mitte mit einer öffnung (17, 19) versehen ist, deren Durchmesser etwas größer als der maximale Aussendurchmesser jeder Rohrseele (6, 6a) ist, und am Umfang und in der Umfangsrichtung mit einer Anzahl Bohrungen (20, 21) versehen sinü, deren Achsen sich in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen voneinander befinden und zu der Vorbewegungsrichtung (A) parallel sind.

10. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich arbeitende Zuführongsvorrichtung für die Rohrseelen (6, 6a) eine Rollenstrecke (4) aufweist, die durch ein Untergestell (1) mittels einer Anzahl Hydrozylinder (2, 3) mit vertikaler Achse gelagert ist, ferner zwei Ketten (7, 8), deren obere Trume (7a, 8a) parallel sind und uurch entsprechende Leisten (14, 14a) gelagert und geführt sind, die sich in der Längsrichtung auf der erwähnten Rollenstrecke (4) erstrecken, und ferner mindestens drei durch Stege (115) gebildete Schieber vorgesehen sind, die an den entgegengesetzten Schäkeln der Ketten (7, 8) befestigt sind, welche Schieber (115) sich in einem gegenseitigen Abstand in der Längserstreckung der Ketten (7, 8) um einen Betrag befinden, der mindestens gleich der Länge einer der Rohrseelen (6) ist, ferner einen Motor (13) für den Antrieb der Ketten (7, 6) und das Verschieben der Schieber (115) in der Vorbewegungsrichtung (A).

11. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

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uie Querbindevorrichtung für die Verstärkungsfaden (^b) durch spiraliges Wickeln von weiteren Verstärkungsfaden (39b) umfaßt:

- eine hohe zylindrische Trommel (30), die auf dem Untergestell (1) unterstromseitig des Ständers (15) mit Bezug auf die Vorbewegungsrichtung (A) drehbar gelagert ist una zu den Scheiben(16, 13) gleichachsig ist,

eine ringförmige Kammer (33), die innerhalo der Trommel (30) geformt ist und dazu dient, ein Imprägnierharzbad für die Fäden (39b) zur Querbinaung aufzunehmeil,

eine Vielzahl von Verstärkungsspulen (39), die drehbar auf einem ringförmigen Rand (30b) der Trommel (30), der unterstromseitig gerichtet ist, gelagert sind, welche Spulen regelmässig in diesem Rand in der Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind,

- eine Anzahl Arme (40, 41, M, 43) als Fadenführer, die am Rand (30c) der Trommel (30) den Scheiben (16, 18) zugekehrt befestigt sind, welche Fadenführerarme regelmässig in diesem Rand mit einer Umfangsanordnung vorgesehen sind und sich radial zur Achse der erwähnten Trommel (30) erstrecken, Mittel zum Führen eines Fadens (39b) von jeder Spule (39) durch die Ringkammer (33) und zum Einleiten in einen entsprechenden Fadenführerarm (40 - 43),

- einen Motor für den Drehantrieb der Trommel um ihre Längsachse.

12. Anlage nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine zweite zylindrische hohle Trommel (3Oa), die gleichachsig zu der hohlen Trommel (30) befestigt ist und die erwähnte

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ringförmige Kanuner (33) bildet, wobei die zylindrische Wand der Trommel (3Oa) innen mit Ausschnitten (34) versehen ist, die sich in der Längsrichtung mit Bezug auf die zylindrische Wand an regelmässig verteilten Stellen erstrecken, welche Ausschnitte (34) in ihrer Zahl gleich der Zahl der Spulen (39) und der Fadenführerarme (40 - 43) sind, unu Mittel (35, 36) vorgesehen sind, um einen Faden (39b) in einen entsprechenden Ausschnitt (34) zu führen.

13. Masten, dadurch gekennzeichnet, daß diese nach dem in den Ansprüchen 1 bis 7 gekennzeichneten Verfahren hergewellt worden sind.

Der Patentanwalt

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