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PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Herstellung von hohlzylinderförmigen Werkstücken aus Kunststoff, insbesondere glasfasernverstärktem Kunststoff, im Rotationsverfahren mit einer Beschickungseinrichtung (17) zum Einbringen der Kunststoffmasse in die Form (11) und mit einer durch eine Drehvorrichtung (13) drehbaren mindestens angenähert kreiszylindrischen Form (11) zur Aufnahme der Kunststoffmasse, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (11) und/oder die Beschickungseinrichtung (47) verschwenkbar auf einem Fahr zeug (31) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (11) für den Transport in Teile (73) zerlegbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kreiszylindrische Form (11) auf einer Seite durch einen kreisscheibenförmigen Formteil (40) abgeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Formteil (40) gewölbt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kreiszylindrische Form (11) auf mindestens einer Seite mit einer konzentrischen Rille (35) zur Ausbildung von Flanschen (39) am Werkstück versehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungseinrichtung (47) mit einer Einrichtung zum Egalisieren der Innenflächen des Werkstücks ausgerüstet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisscheibenförmige Formteil (40) von der kreiszylindrischen Form (11) trennbar ist, und dass sowohl die kreiszylindrische Form (11) aus Mantelteilen (74) und der kreisscheibenförmige Formteil (40) aus Deckelteilen (75) besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (11) auf den Boden absenkbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeicmnet, dass die Form (11) an einem am Fahrzeug (31) angelenkten, durch eine Antriebsvorrichtung (33) verschwenkbaren Arm (29) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (29) zwei gelenkig miteinander verbundene Glieder (96, 97) aufweist, wobei die Stellung des einen Gliedes (97) in bezug auf das andere Glied (96) durch ein Antriebsorgan (98) veränderbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (11) mindestens zwei auf Schlitten (23, 25) gelagerte, durch Antriebseinrichtungen radial zu- und auseinander fahrbare Halbformen (15, 17) oder Formabschnitte aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Führungen (19, 21) der Schlitten (23, 25) einen steifen Rahmen (27) bilden, welcher in der Mitte drehbar gelagert ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagerung der Form (11) ein Drehkranz oder eine Hohlachse (71) vorgesehen ist, durch welche die Beschickungseinrichtung (47) mit dem Material zum Aufbau des Werkstücks (37) versorgt werden kann.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Giesskopf (49) der Beschikkungseinrichtung (47) sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zur Form (11) beweglich ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungseinrichtung (47) einen entlang einer am Arm (29) befestigten Führung (85) beweglichen Wagen (87) aufweist, an dem ein Teleskop-Ausleger (93) befestigt ist, wobei der Giesskopf (49) mit dem Wagen (87) in axialer und der Teleskop-Ausleger (93) in radialer Richtung bewegbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadUrch gekennzeichnet, dass der Giesskopf (49) der Beschickungseinrichtung (47) verschwenkbar angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von hohlzylinderförmigen Werkstücken aus Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärktem Kunststoff, im Rotationsverfahren, mit einer Beschickungseinrichtung zum Einbringen der Kunststoffmasse in die Form und mit einer durch eine Drehvorrichtung drehbaren mindestens angenähert kreiszylindrischen Form zur Aufnahme der Kunststoffmasse.
Zur Herstellung von Silos und dergleichen sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen Kunststoff und Glasfasern in eine durch eine Drehvorrichtung in Rotation versetzte hohlzylinderische Form eingebracht wird. Durch die Zentrifugalkräfte wird das Kunstharz gleichmässig in der Form verteilt.
Nach dem Aushärten kann dann ein hohlzylindrisches Werkstück der Form entnommen werden. Die auf diese Weise hergestellten Werkstücke weisen in der Regel Durchmesser bis zu vier Meter auf. Werkstücke mit grösseren Durchmessern stellen Transportprobleme dar, so dass sich deren Herstellung in der Regel nicht lohnt.
Um hohlzylinderförmige Werkstücke auch mit grösseren Durchmessern als vier Meter herstellen zu können, sind bereits mobile Einrichtungen bekannt, bei welchen ein hohlzylindrisches Werkstück durch Aufwickeln von Glasfasern und Aufbringen von Kunststoff auf eine Form hergestellt werden. Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass eine relativ komplizierte Einrichtung erforderlich ist, die auch hohe Ansprüche an das Bedienungspersonal stellt. Besonders nachteilig ist, dass das Dach und der Boden eines Behälters nach wie vor aus vorfabrizierten Elementen zusammengesetzt oder an Ort und Stelle durch manuelle Beschichtung einer Form hergestellt werden müssen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher am vorgesehenen Standort für Behälter, Tanks oder Silos ungefähr hohlzylinderförmige Werkstücke aus Kunststoff mit Durchmessern, die auch vier Meter übersteigen können, auf verhältnismässig einfache Weise hergestellt werden können.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die Form und/oder die Beschickungseinrichtung verschwenkbar auf einem Fahrzeug angeordnet sind. Dies ermöglicht es, die Form aus einer Lage mit praktisch senkrechter Achsenstellung in eine Lage mit praktisch waagerechter Achsenstellung zu bringen und umgekehrt. Zur Herstellung der Werkstücke fährt das Fahrzeug zum vorgesehenen Standort des Behälters, Tanks oder dergleichen. Um den Transport zu erleichtern ist vorzugsweise die Form in Teile zerlegbar. Der Zusammenbau der Teile gestaltet sich am Einfachsten, wenn die Drehachse der Form senkrecht ist.
Nach dem Zusammenbau der Teile kann dann die Form in die Gebrauchslage geschwenkt werden, in welcher die Drehachse waagrecht ist. Die Verschwenkbarkeit der Form hat jedoch noch einen weiteren Vorteil. Es ist nämlich möglich, die hohlzylindrische Form auf einer Seite durch einen ungefähr kreisscheibenförmigen Formteil abzuschliessen. Auf diesen Formteil können bei senkrecht stehender Drehachse und relativ langsamer Umdrehungsgeschwindigkeit Kunstharz und Glasfasern zur Bildung eines Behälterboden oder
-daches aufgetragen werden. Zweckmässigerweise ist der Formteil gewölbt, so dass die für Behälter aus statischen Gründen gewünschte Wölbung der Böden entsteht.
In zweckmässiger Weise ist die hohlzylindrische Form auf mindestens einer Seite mit einer konzentrischen Rille zur Ausbildung von Flanschen am Werkstück versehen. Dies erlaubt die Herstellung von Werkstücken, die übereinander angeordnet werden können, um einen Behälter von beliebiger Grösse herzustellen.
Zweckmässigerweise ist die Beschickungseinrichtung mit einer Einrichtung zur Egalisation der Innenflächen des Werkstückes ausgerüstet. Dies erlaubt es, mit der Vorrichtung auch Werkstücke in Sandwich-Bauart herzustellen, bei wel chen zwischen zwei Kunststoffschichten eine Schaumkunststoffschicht angeordnet ist. Dabei kann zur Herstellung des
Werkstückes so vorgegangen werden, dass zuerst eine Kunst stoffschicht im Rotationsverfahren erzeugt wird und dann eine Schaumkunststoffschicht erstellt wird. Nach dem Aus härten der Schaumkunststoffschicht wird die unregelmässige
Oberfläche dieser Schicht egalisiert, worauf dann die innere
Kunststoffschicht aufgetragen werden kann.
Der kreisscheibenförmige Formteil ist vorteilhaft von der hohlzylindrischen Form trennbar, wobei sowohl die hohl zylindrische Form aus Hohlzylinderteilen und der kreisschei benförmige Teil aus Deckelteilen bestehen. Diese Art der
Aufteilung der Form gestattet es, diese zum Transport auf kleinem Raum auf dem Fahrzeug zu lagern.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Vorrichtung so aus gebildet ist, dass die Form auf den Boden absenkbar ist. Es erübrigt sich dann ein Kran zum Herausnehmen des Werk stücks und zum Ablegen auf den Boden.
Die Form kann an einem am Fahrzeug angelenkten, durch eine Antriebsvorrichtung verschwenkbaren Arm ange ordnet sein. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln die geforderte Verschwenkbarkeit der Form in eine senkrechte oder waagrechte Lage erreicht. Besonders vorteilhaft ist aber, wenn der Arm zwei gelenkig miteinander verbundene Glieder aufweist, wobei die Stellung des einen Gliedes in bezug auf das andere Glied durch ein Antriebsorgan veränderbar ist.
In diesem Falle kann der Arm auch dazu verwendet werden, um die Form auf den Boden abzusenken, indem die Stel lung des einen Gliedes in bezug auf das andere Glied ver ändert wird.
Wenn die Form mindestens zwei auf Schlitten gelagerte, durch eine Antriebseinrichtung radial zu- und auseinander fahrbare Halbformen oder Formabschnitte aufweist, kann das in der Form erzeugte Werkstück leicht entnommen wer den. Dies ist besonders dann der Fall, wenn mit dem be schriebenen Arm das Formstück um 180 Grad gedreht wird, so dass der kreisscheibenförmige Formteil beim Öffnen der
Form oben liegt.
Die Führungen der Schlitten bilden vorteilhaft einen steifen Rahmen, welcher in der Mitte drehbar gelagert ist.
Dies ergibt einen konstruktiv günstigen Aufbau.
Vorteilhaft ist zur Lagerung der Form ein Drehkranz oder eine Hohlachse vorgesehen, durch welche die Beschik kungseinrichtung mit dem Material zum Aufbau dles Werk stücks versorgt werden kann. Währenddem bei stationären
Anlagen die Beschickungseinrichtung von der Peripherie der hohlzylindrischen Form her mit Material versorgt wird, führt die vorgeschlagene neue Ausbildung zu einem für mobile
Anlagen besonders günstigen Aufbau, der insbesondere das
Absenken der Form auf den Boden zur Entnahme des Werk stücks ermöglicht.
Die Beschickungseinrichtung ist vorteilhaft sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zur Form beweglich.
Dies ermöglicht es, mit einer einzigen Beschickungseinrichtung sowohl den Hohlzylinder als auch den Deckel des Werkstücks auszubilden.
Eine zweckmässige Ausgestaltung der Beschickungseinrichtung sieht einen entlang einer am Arm befestigten Führung beweglichen Wagen vor, an dem ein Ausleger befestigt ist, wobei ein Giesskopf mit dem Wagen in axialer und mit dem Ausleger in radialer Richtung bewegbar ist. Bei dieser Ausgestaltung wird eine einfache Konstruktion der Beschikkungseinrichtung erreicht, die ganz innerhalb der Form untergebracht ist und beim Ablegen des Werkstücks auf den Boden auf einen kleinen Raum innerhalb der Form zusammenlegbar ist und somit leicht durch die Öffnung im Dach abgehoben werden kann.
Vorteilhaft ist der Giesskopf der Beschickungseinrichtung verschwenkbar angeordnet. Dies ermöglicht es, den gleichen Giesskopf sowohl zur Herstellung des Hohlzylinders als auch des Daches eines Werkstücks zu verwenden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, bestehend aus der im Schnitt gezeichneten Form mit Beschickungseinrichtung, in vertikaler Stellung für den Giessvorgang des Zylinders, aufgebaut auf ein Sattelauflegerfahrzeug,
Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf die Vorrichtung nach Fig. 1, wobei auch die Materialtanks, Fördermittel und Glasfasermagazin, aufgebaut auf einem zweiten Sattelauflegerfahrzeug sichtbar sind,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung, wobei die Form sich in horizontaler Stellung für den Giessvorgang des Bodens befindet,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 3 samt den Materialtanks usw. von Fig. 2,
Fig. 5 eine Seitenansicht nach Fig.
3 mit geöffneter Form für das Ausformen des fertigen Werkstückes, wobei das fertige Werkstück mittels Aufbaukran aus der geöffneten Form gehoben wird,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 5 mit zur Seite geschwenkter Beschickungseinrichtung sowie die möglichen Standorte des aufzubauenden Silos,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines im Aufbau dargestellten Silos, bestehend aus mehreren Zylinderstössen, wobei die Darstellung den bereits fertiggestellten oberen, durch Hubelemente gestützten Teil und das nächste Element, welches daruntergeschoben wird, zeigt,
Fig. 8 eine Draufsicht auf den Vorgang nach Fig. 7,
Fig. 9 einen Flansch zur Verschraubung von Zylinderstössen,
Fig. 10 einen Flansch zum Zusammenkleben von Zylinderstössen,
Fig.
11 und 12 eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei die Form für den Transport in Teile zerlegt ist. Bei dieser Ausführungsform befinden sich Materialtanks, Fördermittel für das Kunststoffmaterial und das Glasfasermagazin auf dem gleichen Sattelauflegerfahrzeug wie die Form,
Fig. 13 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach den Figuren 11 und 12, wobei die Form in vertikaler Stellung für den Giessvorgang des Zylinders im Schnitt dargestellt ist,
Fig. 14 eine Seitenansicht wie in Fig. 13, jedoch mit der Form in horizontaler Stellung für den Giessvorgang des Bodens,
Fig. 15 eine Draufsicht auf die Anlage gemäss Fig. 14,
Fig. 16 eine Ansicht wie in Fig. 15, jedoch nach einer Verschwenkung der Form um 180 Grad aus der waagrechten Stellung von Fig. 14 und 15 zum Ablegen des Werkstücks auf den Boden,
Fig.
17 eine Draufsicht auf die in Fig. 16 dargestellte Stellung der Form, wobei jedoch die Form geöffnet ist, um das Werkstück freizugeben.
Eine zwei- oder mehrteilige, zylindrische Form 11 ist auf eine Drehvorrichtung 13 so aufgebaut, dass Formteile, z.B.
zwei Halbformen 15, 17 auf je einem auf zwei parallelen Führungen 19, 21 laufenden Schlitten 23, 25 (Fig. 6) befestigt sind, dass sie radial auseinandergefahren werden können. Die Führungen 19, 21, welche die beiden Schlitten 23, 25 führen, bilden einen steifen Rahmen 27, der im Zentrum, z.B. auf einer Achse 26, drehbar gelagert ist und zur Drehung der Form angetrieben werden kann. Das Ganze sitzt am äusseren Ende eines Armes 29, welcher bei 30 gelenkig hinten an einem Sattelfahrzeug 31 befestigt ist und darch eine Antriebsvorrichtung, z.B. einen Hydraulikzylinder 33, gehoben und gesenkt werden kann.
Die Form 11 weist an beiden Enden Rillen 35 auf, welche am Hohlzylinder 36 (Fig. 9 und 10) des fertigen Werkstücks oder Elements 37 die Verbindungsflansche 39 bilden und zugleich als Versteifung des Werkstücks dienen. Ausserdem besitzt die Form 11 auf der Seite dbr Lagerung einen Formteil in Form eines kreisscheibenförmigen Deckels 40.
Dies erlaubt es, mit derselben Form Werkstücke 37 in Form eines Hohlzylinders 36 mit Flanschen 39 oder in Form eines Hohlzylinders 36 mit einem Dach 41 (Fig. 7) herzustellen.
Das Dach 41 weist vorteilhaft eine Öffnung 42 auf.
Die Form 11 ist je nach Durchmesser aus mehreren Formteilen oder Sektoren 73 zusammengesetzt, deren Grössen so bemessen sind, dass sie z.B. mit Hilfe des Aufbaukrans 45 zusammengeschraubt oder für den Transport auf der Strasse demontiert und auf das Fahrzeug 31 gesetzt werden können (Fig. 11 und 12), ohne die zulässigen Masse für Strassentransporte zu überschreiten. Dadurch ist eine völlig unabhängige Verschiebung der Vorrichtung von einer Baustelle zur nächsten gewährleistet.
Die Beschickungseinrichtung 47 ist so am Arm 29 befestigt, dass sie mit der Form 11 in die horizontale und vertikale Lage mitverschwenkt werden kann. Die genaue Verteilung der Kunststoffmasse in der Form 11 erfolgt durch den in Längs- und Radialrichtung beweglichen, schwenkbaren Giesskopf 49. Dadurch ergibt sich, dass das Werkstück 37 mit oder ohne Dach 41 ohne Umrüsten mit derselben Vorrichtung gegossen werden kann. Durch Verändern der Vorschubgeschwindigkeit des Giesskopfes 49 kann die Wandstärke des Werkstücks 37 je nach Anforderungen variiert werden, um den Werkstoff optimal auszunützen. Die Form 11 und die Beschickungseinrichtung 47 werden vorteilhaft durch eine netzunabhängige Anlage (nicht eingezeichnet) angetrieben. Zur Stabilisierung der Vorrichtung sind hinten und vorn am Fahrzeug 31 je zwei Stützen 50, 52 vorgesehen.
Die Versorgung mit Kunststoff erfolgt über Druckleitungen 51 durch spezielle Fördermittel, z.B. eine Pumpe 53, aus Tanks 55, welche zusammen mit dem Glasfasermagazin 57 auf z.B. einem Begleitfahrzeug 59 aufgebaut sind.
Die Beschickungseinrichtung 47 kann auch mit einer (nicht eingezeichneten) Vorrichtung zum Egalisieren der In nenflächen des Werkstücks 37 ausgerüstet sein.
Für das Giessen des Hohlzylinders 36 des Werkstücks 37 wird die Form 11 in die vertikale Lage, wie in Fig. 1 gezeigt, gehoben und in Rotation versetzt. Ist die in der Form 11 durch dlen hin- u. herbewegten Giesskopf 49 eingebrachte Kunststoffmasse ausgehärtet, wird die Form 11 in die horizontale Lage, wie in Fig. 3 gezeigt, abgesenkt. Wird ein Hohlzylinderstoss 36 mit Dach 41 z.B. als oberstes Element eines Silos 61 (Fig. 7) benötigt, so erfolgt nun der Giessvorgang des Daches 41. Erfordert die Verwendung des Hohlzylinders 36 kein Dach 41, so kann das mit zwei Verbin dungsnanschen 39 (Fig. 9 und 10) versehene Werkstück 37 bereits ausgeformt werden.
Zu diesem Zwecke werden die Verbindungselemente (nicht eingezeichnet) an der Form 11 gelöst, die Halbformen 15, 17 auseinandergefahren und das Werkstück 37 liegt frei (Fig. 6). Wird das Dach 41 eines Elementes 37 unten als Boden gebraucht, liegt es richtig in der Form 11 und braucht bloss abgehoben und neben der Vorrichtung abgesenkt zu werden. Wenn aber das Dach 41 oben gebraucht wird, z.B.
als oberster Teil eines Silos 61 (Fig. 7), wird das' fertige Werkstück 37 aus der geöffneten Form 11 herausgehoben, mittels der z.B. an einem Aufbaukran 45 hängenden Drehvorrichtung 63 hängend gedreht und dann abgesenkt
Damit für den Aufbau eines aus mehreren übereinanderliegenden Element 37 bestehenden Silos 61 (Fig. 7) kein Gerüst erforderlich ist, wird zuerst das oberste Element 37 bestehend aus Hohlzylinder 36 und Dach 41 hergestellt und mittels der Hubeinrichtungen 65 um eine Stosslänge angehoben, damit das nächste Element 37 mit Hilfe der mit Rollen versehenen Stützen 67 daruntergeschoben werden kann. Ist das unterste Element 37 ausgerichtet, so wird der obere Teil des Silos 61 abgesenkt und mit dem unteren verbunden, was je nach Bedarf durch Schrauben 69 (Fig. 9) oder durch Kleben (Fig. 10) erfolgt.
Auf diese Weise wird gewährleistet, dass alle Arbeiten, welche die Montage eines Silos betreffen, am Boden ausgeführt werden können, was mit minimalstem Aufwand und grösstmöglicher Sicherheit für Mensch und Material vorgenommen werden kann.
Das in den Figuren 11 bis 17 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass die Beschickungseinrichtung 47 durch eine Hohlachse oder einen Drehkranz 71 hindurch mit Kunststoff und/oder Glasfasern versorgt wird, und dass die Form 11 von der horizontalen Giessstellung um 180 Grad oder von der vertikalen Giessstellung um 90 Grad verschwenkt werden kann, um das darin erzeugte Werkstück 37 (Fig. 7) auf dem Boden abzulegen (Fig. 16 und 17).
Dadurch wird der Kran gemäss dem ersten Ausfühnmgs- beispiel entbehrlich und der zusätzlich verfügbare Raum auf dem Fahrzeug 31 steht für die Tanks 55, die Kunststoffördermittel 53 und das Glasfasermagazin 57 zur Verfügung.
Abgesehen davon ist der Aufbau der Vorrichtung im wesentlichen der gleiche wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass die gleichen Bezugsziffern verwendet werden.
Die Form 11 besteht aus zwei Halbformen 15, 17 (Fig.
17) die ihrerseits wieder aus fünf Sektoren 73 zusammengebaut sind. Diese bestehen aus einem Hohlzylinderteil 74 und einem Deckelteil 75. Zum Transport können die Teile 74, 75, wie in den Figuren 11 und 12 gezeigt, auf dem Fahrzeug 31 angeordnet werden. Ausser der gezeigten Aufteilung, sind natürlich auch noch andere Aufteilungen der Form möglich.
Je ein Deckelteil 75 einer Halbform 15, 17 ist mit einem Schlitten 23, 25 verbunden. Diese Schlitten 23, 25 laufen in parallelen Führungen 19, 21, die miteinander verbunden sind und einen festen Rahmen 27 bilden. Dieser Rahmen ist im Zentrum drehbar gelagert und kann durch eine Drehvorrichtung 13 angetrieben werden, um die Form 11 zu drehen.
Zum Öffnen und Schliessen der Form 11 dienen z.B. von einem Motor (nicht eingezeichnet) antreibbare Spindeln 77.
Die Lagerung des Rahmens 27, an dem die Form 11 angeordnet ist, erfolgt mit einem Drehkranz, insbesondere einem Kugeldrehkranz 71 mit Innenverzahnung, wie er beispielsweise von Drehkranen bekannt ist. In die Innenverzahnung greift ein Ritzel 81 ein, welches von einem Motor 83 angetrieben wird. Die Lagerung könnte aber auch auf einer Achse erfolgen, die aber dann zweckmässigerweise als Hohlachse ausgebildet sein sollte, um durch diese hindurch die Beschickung mit Kunststoff und Glasfasern zu ermöglichen.
Diese Beschickungsart ist dann zweckmässig, wenn das Werkstück mit der Form, wie in Fig. 16 gezeigt, auf den Boden abgesenkt werden soll.
Die Beschickungseinrichtung 47 weist, wie am besten aus Fig. 13 ersichtlich, zur Längsbewegung des Giesskopfs 49 eine am Arm 29 angeordnete und durch die Mitte der Form 11 führende, z.B. U-förmige Führung 85 auf, auf der ein Wagen oder Schlitten 87 durch den Motor 89 über eine in der Fig. 11 strichpunktiert angedeutete Spindel 91 verschoben werden kann. Auf diese Weise kann der Giesskopf 49, wie mit den Pfeilen 92 angedeutet, hin- und herbewegt werden. Der Giesskopf 49 ist verschwenkbar auf einem radialen, vorteilhaft teleskopförmigen Ausleger 93 angebracht, der am Wagen 87 befestigt ist. Der Giesskopf kann daher durch den Antrieb 95, z.B. eine Spindel, auch radial bewegt werden, wie dies mit dem Pfeil 92 in Fig. 14 angedeutet ist.
Die teleskop-artige Form des Auslegers 93 ist vorteilhaft, um nach der Ausbildung eines Werkstücks mit Dach 41 die Beschickungseinrichtung auf kleinem Raum im Zentrum der Form unterzubringen, so dass sie beim Ablegen des Werkstücks auf dem Boden ohne Schwierigkeiten aus der Öffnung 42 des Werkstücks 37 ausgefahren werden kann.
Die Druckleitungen 51, welche von der Pumpe 53 aus den Tanks 55 gepumpten Kunststoff zur Beschickungsein- richtung 47 leiten, führen durch den Drehkranz 71.
Zum Giessen eines hohlzylindrischen Werkstücks 37 wird die Form 11 in die vertikale Lage, wie in Fig. 13 gezeigt, gehoben, in Drehung versetzt und mit Kunststoff und Glasfasern beschickt. Ist die Kunststoffmasse ausgehärtet, so wird die Form 11 in die horizontale Lage, wie in Fig. 14 gezeigt, abgesenkt und geöffnet. Auf diese Weise kann das hergestellte Werkstück 37 auch ohne Verwendung eines Krans auf dem Boden abgesetzt werden.
Um dies auf einfache Weise zu ermöglichen, ist die Form 11 an einem am Fahrzeug 31 bei 30 verschwenkbar angelenk ten Arm 29 angeordnet. Zur Verschwenkung des Arms 29 dient die Antriebsvorrichtung 33, ein hydraulischer Zylinder. Der Arm 29 besteht aus zwei gelenkig miteinander verbundenen L-förmigen Gliedern 96, 97, wobei die Stellung des einen Gliedes 97 in bezug auf das andere Glied 96 durch ein Antriebsorgan 98 veränderbar ist. Befindet sich die Form 11 in der in Fig. 14 gezeigten waagrechten Stellung, so bewirkt die Betätigung des hydraulischen Zylinders 33 eine Verschwenkung in die in Fig. 13 gezeigte senkrechte Stellung. Wird dann noch weiter das Antriebsorgan 98 betätigt, so erfolgt die Verschwenkung in die in Fig. 14 gezeigte Stellung, wie dies zum Ablegen des Werkstücks 37 auf den Boden notwendig ist
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PATENT CLAIMS
1. Device for the production of hollow cylindrical workpieces made of plastic, in particular glass fiber reinforced plastic, in the rotation process with a loading device (17) for introducing the plastic mass into the mold (11) and with an at least approximately circular cylindrical shape (11) which can be rotated by a rotating device (13) for receiving the plastic mass, characterized in that the mold (11) and / or the loading device (47) are arranged pivotably on a driving tool (31).
2. Device according to claim 1, characterized in that the mold (11) can be dismantled into parts (73) for transport.
3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the circular cylindrical shape (11) is completed on one side by a circular disc-shaped part (40).
4. The device according to claim 3, characterized in that said molded part (40) is curved.
5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the circular cylindrical shape (11) is provided on at least one side with a concentric groove (35) for forming flanges (39) on the workpiece.
6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the loading device (47) is equipped with a device for leveling the inner surfaces of the workpiece.
7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the circular disc-shaped part (40) from the circular cylindrical shape (11) is separable, and that both the circular cylindrical shape (11) from shell parts (74) and the circular disc-shaped part ( 40) consists of cover parts (75).
8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mold (11) can be lowered onto the floor.
9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized gekennzeicmnet that the mold (11) on a vehicle (31) articulated by a drive device (33) pivotable arm (29) is arranged.
10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the arm (29) has two articulated links (96, 97), the position of one link (97) with respect to the other link (96) can be changed by a drive element (98).
11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the mold (11) has at least two half-molds (15, 17) or mold sections which are mounted on slides (23, 25) and can be moved radially towards and apart by drive devices.
12. The apparatus according to claim 11, characterized in that guides (19, 21) of the carriage (23, 25) form a rigid frame (27) which is rotatably mounted in the middle.
13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a rotating ring or a hollow axis (71) is provided for mounting the mold (11), through which the loading device (47) with the material for building up the workpiece (37) can be supplied.
14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that a casting head (49) of the charging device (47) is movable both in the axial and in the radial direction to the mold (11).
15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the loading device (47) has a carriage (87) which is movable along a guide (85) fastened to the arm (29) and to which a telescopic boom (93) is fastened, the Casting head (49) with the carriage (87) in the axial direction and the telescopic boom (93) is movable in the radial direction.
16. The apparatus of claim 14 or 15, characterized in that the pouring head (49) of the loading device (47) is arranged pivotably.
The present invention relates to a device for producing hollow cylindrical workpieces made of plastic, in particular glass fiber-reinforced plastic, using the rotation process, with a loading device for introducing the plastic mass into the mold and with an at least approximately circular-cylindrical shape which can be rotated by a rotating device for receiving the plastic mass.
Devices are known for producing silos and the like, in which plastic and glass fibers are introduced into a hollow cylindrical shape which is rotated by a rotating device. The resin is evenly distributed in the mold by the centrifugal forces.
After curing, a hollow cylindrical workpiece can then be removed from the mold. The workpieces produced in this way generally have diameters of up to four meters. Workpieces with larger diameters represent transport problems, so that their production is generally not worthwhile.
In order to be able to produce hollow cylindrical workpieces with diameters larger than four meters, mobile devices are already known in which a hollow cylindrical workpiece is produced by winding glass fibers and applying plastic to a mold. However, these devices have the disadvantage that a relatively complicated device is required, which also places high demands on the operating personnel. It is particularly disadvantageous that the roof and the bottom of a container still have to be assembled from prefabricated elements or have to be produced on site by manual coating of a mold.
It is therefore an object of the invention to provide a device with which approximately hollow cylindrical plastic workpieces with diameters which can also exceed four meters can be produced in a relatively simple manner at the intended location for containers, tanks or silos.
According to the present invention, this is achieved in that, in the case of a device of the type mentioned at the outset, the shape and / or the loading device are arranged pivotably on a vehicle. This makes it possible to move the mold from a position with a practically vertical axis position to a position with a practically horizontal axis position and vice versa. To manufacture the workpieces, the vehicle travels to the intended location of the container, tank or the like. In order to facilitate transportation, the shape can preferably be dismantled into parts. The easiest way to assemble the parts is when the axis of rotation of the mold is vertical.
After the parts have been assembled, the mold can then be pivoted into the position of use in which the axis of rotation is horizontal. The pivotability of the shape has yet another advantage. It is namely possible to complete the hollow cylindrical shape on one side with an approximately circular disk-shaped part. With a vertical axis of rotation and a relatively slow rotational speed, synthetic resin and glass fibers can form on this molded part to form a container bottom or
roofs can be applied. The molded part is expediently curved so that the curvature of the bottoms which is desired for containers for static reasons is produced.
The hollow cylindrical shape is expediently provided on at least one side with a concentric groove for forming flanges on the workpiece. This allows the production of workpieces that can be placed one above the other to produce a container of any size.
The loading device is expediently equipped with a device for leveling the inner surfaces of the workpiece. This allows the device to also be used to produce workpieces in a sandwich design, in which a foam plastic layer is arranged between two plastic layers. It can be used to manufacture the
Work piece are proceeded in such a way that a plastic layer is first produced in a rotation process and then a foam plastic layer is created. After curing the foam plastic layer becomes the irregular
The surface of this layer is leveled, then the inner one
Plastic layer can be applied.
The circular disk-shaped part is advantageously separable from the hollow cylindrical shape, both the hollow cylindrical shape consisting of hollow cylindrical parts and the circular disk-shaped part consisting of cover parts. That kind of
Dividing the shape allows it to be stored on the vehicle in a small space for transport.
It is particularly advantageous if the device is formed in such a way that the shape can be lowered onto the floor. There is then no need for a crane to take the workpiece out and put it on the floor.
The shape can be arranged on an articulated on the vehicle, pivotable by a drive device arm. In this way, the required pivoting of the mold into a vertical or horizontal position is achieved with simple means. However, it is particularly advantageous if the arm has two articulated links, the position of one link in relation to the other link being changeable by a drive element.
In this case, the arm can also be used to lower the shape to the floor by changing the position of one link in relation to the other link.
If the mold has at least two half-molds or mold sections which are mounted on slides and can be moved radially towards and apart by a drive device, the workpiece produced in the mold can be easily removed. This is particularly the case when the fitting is rotated 180 degrees with the arm described, so that the circular disc-shaped part when opening
Form is on top.
The guides of the slide advantageously form a rigid frame which is rotatably mounted in the middle.
This results in a structurally favorable structure.
A slewing ring or a hollow axis is advantageously provided for storing the mold, through which the loading device can be supplied with the material for building the work piece. While stationary
If the loading device is supplied with material from the periphery of the hollow cylindrical shape, the proposed new training leads to one for mobile
Systems particularly favorable construction, which in particular that
Lowering the mold to the floor for removal of the workpiece allows.
The loading device can advantageously be moved in the axial as well as in the radial direction of the mold.
This makes it possible to form both the hollow cylinder and the cover of the workpiece with a single loading device.
An expedient embodiment of the loading device provides a carriage which can be moved along a guide which is fastened to the arm and to which a boom is fastened, a casting head being movable in the axial direction with the carriage and in the radial direction with the boom. In this embodiment, a simple construction of the charging device is achieved, which is accommodated entirely within the mold and can be folded into a small space within the mold when the workpiece is placed on the floor and can thus be easily lifted through the opening in the roof.
The pouring head of the loading device is advantageously arranged such that it can be pivoted. This makes it possible to use the same casting head both for producing the hollow cylinder and for the roof of a workpiece.
The drawing shows two exemplary embodiments of the device according to the invention. It shows:
1 is a side view, partly in section, of a first embodiment of the device, consisting of the shape shown in section with the loading device, in a vertical position for the casting process of the cylinder, built on a semitrailer vehicle,
FIG. 2 shows a top view, partly in section, of the device according to FIG. 1, the material tanks, conveying means and glass fiber magazine built up on a second semitrailer vehicle also being visible;
3 is a side view of the device, the mold being in a horizontal position for the pouring process of the base,
4 shows a top view of the device according to FIG. 3 together with the material tanks etc. from FIG. 2, FIG.
5 is a side view of FIG.
3 with opened mold for shaping the finished workpiece, the finished workpiece being lifted out of the opened mold by means of a construction crane,
6 shows a top view of the device according to FIG. 5 with the loading device swiveled to the side and the possible locations of the silo to be erected,
7 shows a side view of a silo shown under construction, consisting of several cylinder joints, the illustration showing the already completed upper part supported by lifting elements and the next element which is pushed underneath,
8 is a plan view of the process of FIG. 7,
9 shows a flange for screwing cylinder joints,
10 shows a flange for gluing cylinder joints together,
Fig.
11 and 12 show a side view and a top view of a second embodiment of the device according to the invention, the mold being broken down into parts for transport. In this embodiment, material tanks, conveying means for the plastic material and the glass fiber magazine are on the same semitrailer vehicle as the mold,
13 shows a side view of the device according to FIGS. 11 and 12, the shape being shown in section in the vertical position for the casting process of the cylinder,
14 is a side view as in FIG. 13, but with the mold in a horizontal position for the pouring process of the bottom,
15 is a plan view of the system according to FIG. 14,
16 is a view as in FIG. 15, but after the mold has been pivoted through 180 degrees from the horizontal position of FIGS. 14 and 15 for placing the workpiece on the floor,
Fig.
Figure 17 is a top plan view of the mold position shown in Figure 16 but with the mold open to release the workpiece.
A two-part or multi-part cylindrical mold 11 is built on a rotating device 13 so that molded parts, e.g.
two half-molds 15, 17 are fastened on a carriage 23, 25 (FIG. 6) running on two parallel guides 19, 21 such that they can be moved apart radially. The guides 19, 21, which guide the two carriages 23, 25, form a rigid frame 27, which in the center, e.g. is rotatably mounted on an axis 26 and can be driven to rotate the mold. The whole thing sits at the outer end of an arm 29, which is articulated at 30 at the rear on a saddle vehicle 31 and by means of a drive device, e.g. a hydraulic cylinder 33, can be raised and lowered.
The shape 11 has grooves 35 on both ends, which form the connecting flanges 39 on the hollow cylinder 36 (FIGS. 9 and 10) of the finished workpiece or element 37 and at the same time serve as stiffening of the workpiece. In addition, the mold 11 has a molded part in the form of a circular disk-shaped cover 40 on the side of the bearing.
This makes it possible to produce workpieces 37 in the form of a hollow cylinder 36 with flanges 39 or in the form of a hollow cylinder 36 with a roof 41 (FIG. 7) with the same shape.
The roof 41 advantageously has an opening 42.
Depending on the diameter, the mold 11 is composed of several molded parts or sectors 73, the sizes of which are dimensioned such that they e.g. can be screwed together with the aid of the construction crane 45 or disassembled for transport on the road and placed on the vehicle 31 (FIGS. 11 and 12) without exceeding the permissible mass for road transport. This ensures a completely independent movement of the device from one construction site to the next.
The loading device 47 is fastened to the arm 29 in such a way that it can be pivoted with the mold 11 into the horizontal and vertical position. The precise distribution of the plastic mass in the mold 11 takes place by means of the swiveling casting head 49, which is movable in the longitudinal and radial directions. This results in that the workpiece 37 with or without a roof 41 can be cast with the same device without retooling. By changing the feed rate of the casting head 49, the wall thickness of the workpiece 37 can be varied depending on the requirements in order to optimally use the material. The mold 11 and the loading device 47 are advantageously driven by a network-independent system (not shown). To stabilize the device, two supports 50, 52 are provided on the rear and front of the vehicle 31.
The supply of plastic takes place via pressure lines 51 through special funding, e.g. a pump 53, from tanks 55, which, together with the glass fiber magazine 57, can e.g. an escort vehicle 59 are constructed.
The loading device 47 can also be equipped with a device (not shown) for leveling the inner surfaces of the workpiece 37.
For the casting of the hollow cylinder 36 of the workpiece 37, the mold 11 is lifted into the vertical position, as shown in FIG. 1, and set in rotation. Is that in the form 11 by dlen back and forth? The pouring head 49 introduced plastic material hardened, the mold 11 is lowered into the horizontal position, as shown in Fig. 3. If a hollow cylinder joint 36 with a roof 41 is e.g. as the uppermost element of a silo 61 (FIG. 7), the roof 41 is now poured. If the use of the hollow cylinder 36 does not require a roof 41, the workpiece 37 provided with two connective joints 39 (FIGS. 9 and 10) can be used already be formed.
For this purpose, the connecting elements (not shown) on the mold 11 are released, the half molds 15, 17 are moved apart and the workpiece 37 is exposed (FIG. 6). If the roof 41 of an element 37 is used below as the floor, it lies correctly in the form 11 and only needs to be lifted off and lowered next to the device. But if the roof 41 is needed above, e.g.
as the uppermost part of a silo 61 (FIG. 7), the finished workpiece 37 is lifted out of the opened mold 11, by means of which e.g. on a crane 45 hanging rotating device 63 rotated hanging and then lowered
So that no scaffolding is required for the construction of a silo 61 (FIG. 7) consisting of a plurality of elements 37 lying on top of one another, the uppermost element 37 consisting of hollow cylinder 36 and roof 41 is first produced and raised by one butt length by means of the lifting devices 65, so that the next Element 37 can be pushed under with the support provided with rollers 67. If the lowest element 37 is aligned, the upper part of the silo 61 is lowered and connected to the lower one, which is done by screws 69 (FIG. 9) or by gluing (FIG. 10) as required.
This ensures that all work relating to the assembly of a silo can be carried out on the ground, which can be done with minimal effort and the greatest possible safety for people and materials.
The second exemplary embodiment of the invention shown in FIGS. 11 to 17 differs from the first exemplary embodiment in particular in that the loading device 47 is supplied with plastic and / or glass fibers through a hollow axis or a rotating ring 71, and in that the mold 11 is in the horizontal casting position can be pivoted through 180 degrees or from the vertical casting position through 90 degrees in order to deposit the workpiece 37 (FIG. 7) produced therein on the floor (FIGS. 16 and 17).
As a result, the crane according to the first exemplary embodiment is dispensed with and the additional space available on the vehicle 31 is available for the tanks 55, the plastic conveying means 53 and the glass fiber magazine 57.
Apart from this, the construction of the device is essentially the same as in the previously described exemplary embodiment, so that the same reference numbers are used.
The shape 11 consists of two half-shapes 15, 17 (Fig.
17) which in turn are composed of five sectors 73. These consist of a hollow cylinder part 74 and a cover part 75. For transport, the parts 74, 75, as shown in FIGS. 11 and 12, can be arranged on the vehicle 31. In addition to the division shown, other form divisions are of course also possible.
Each cover part 75 of a half mold 15, 17 is connected to a slide 23, 25. These slides 23, 25 run in parallel guides 19, 21 which are connected to one another and form a fixed frame 27. This frame is rotatably supported in the center and can be driven by a rotating device 13 in order to rotate the mold 11.
For opening and closing the mold 11 serve e.g. Spindles 77 drivable by a motor (not shown).
The frame 27, on which the mold 11 is arranged, is mounted with a slewing ring, in particular a slewing ring 71 with internal teeth, as is known, for example, from slewing cranes. A pinion 81, which is driven by a motor 83, engages in the internal toothing. However, the storage could also take place on an axis, which, however, should then expediently be designed as a hollow axis in order to enable the loading with plastic and glass fibers through it.
This type of loading is expedient if the workpiece with the shape, as shown in FIG. 16, is to be lowered onto the floor.
The loading device 47, as can best be seen from FIG. 13, for the longitudinal movement of the casting head 49 has an arm 29 arranged on the arm 29 and leading through the center of the mold 11, e.g. U-shaped guide 85 on which a carriage or carriage 87 can be moved by the motor 89 via a spindle 91 indicated by dash-dotted lines in FIG. 11. In this way, the pouring head 49 can be moved back and forth, as indicated by the arrows 92. The casting head 49 is pivotally mounted on a radial, advantageously telescopic arm 93 which is fastened to the carriage 87. The pouring head can therefore be driven by the drive 95, e.g. a spindle can also be moved radially, as indicated by arrow 92 in FIG. 14.
The telescopic shape of the arm 93 is advantageous in order to accommodate the loading device in a small space in the center of the mold after the formation of a workpiece with a roof 41, so that it can be easily removed from the opening 42 of the workpiece 37 when the workpiece is placed on the floor can be extended.
The pressure lines 51, which conduct plastic pumped from the pump 55 out of the tanks 55 to the loading device 47, lead through the rotating ring 71.
To cast a hollow cylindrical workpiece 37, the mold 11 is lifted into the vertical position, as shown in FIG. 13, rotated and loaded with plastic and glass fibers. Once the plastic mass has hardened, the mold 11 is lowered into the horizontal position, as shown in FIG. 14, and opened. In this way, the workpiece 37 produced can be placed on the ground without the use of a crane.
In order to make this possible in a simple manner, the mold 11 is arranged on an arm 29 pivotably articulated on the vehicle 31 at 30. The drive device 33, a hydraulic cylinder, serves to pivot the arm 29. The arm 29 consists of two articulated L-shaped links 96, 97, the position of one link 97 in relation to the other link 96 being changeable by a drive member 98. If the mold 11 is in the horizontal position shown in FIG. 14, the actuation of the hydraulic cylinder 33 causes a pivoting into the vertical position shown in FIG. 13. If the drive element 98 is then actuated further, the pivoting takes place into the position shown in FIG. 14, as is necessary for placing the workpiece 37 on the floor