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Kunststoffrohr aus mehreren schraubenförmig gewickelten Schichten
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technisch reinem Polyvinylchlorid werden zu Bändern von z. B. 3 bis 20 mm Dicke aufgeschnitten, die ausser Druckfestigkeit (Härte) überraschenderweise auch eine gewisse Zähigkeit und Biegsamkeit aufwei- sen, so dass sie beliebig in der Kälte auf-und abgewickelt werden können.
Die Zwischenschichte der erfindungsgemässen Rohre kann aus mindestens einer Zellmaterialschicht, deren beide Deckschichten aus mindestens einer Harzgewebeschichte bestehen, oder es kann aber auch das Zellmaterial nur einseitig mit mindestens einer Harzgewebeschichte versehen sein, so dass die letz- tere entweder aussen am Rohr oder im Innern des Rohres sich befindet. Sowohl der Kern aus Zellmaterial wie die Harzgewebedeckschichten können je nach der gewünschten Art des Rohres aus einer oder mehre- ren Schichten bestehen.
Die erfindungsgemäss hergestellten Rohre haben, wie bereits dargelegt, vorzügliche mechanische
Eigenschaften und z. B. gegenüber Rohren aus massiven oder glasfaserverstärkten Kunststoffen eine bessere
Druckfestigkeit, insbesondere eine erheblich grössere Biegefestigkeit.
Rohre aus Fiberglas haben durch die hohe Zerreissfestigkeit der eingebetteten Glasfasern verhältnis- mässig hohe Berstdruckfestigkeit. Rohre bei denen, wie es sehr oft der Fall ist, nur eine geringe Berst- druckfestigkeit gefordert wird, benötigen an sich dann geringe Wandstärken. Solche Rohrleitungen aus dünnen Fiberglasschichten sind aber sehr wenig steif und vertragen keine grosse Belastung von aussen, insbesondere sind sie sehr empfindlich gegen Stoss.
Bei solchem von aussen eventuell auftretendem mechanischem Druck oder Belastung oder Stoss biegen sich solche Rohre infolge ihrer dünnen Wände durch und brechen ein.
Bei grossen Rohrdurchmessern, z. B. 50 cm oder darüber, wie sie z. B. auch für Klimaanlagen gebraucht werden, können die üblichen Rohre in Fabrikationslängen von zirka 6 m bereits so nachgiebig werden, dass sie unter ihrem eigenen Gewicht ihren Querschnitt verändern oder sich durchbiegen.
In einem Polyester eingebettete Glasgewebeschichten haben ferner die Eigenschaft, sich bei einer Deformation, z. B. beim Durch-oder Einbiegen, vom Polyester zu lösen bzw. aufzureissen. Der ganze Verband verliert dann seine Festigkeit. Die daraus hergestellten Rohre können brechen oder wenigstens undicht werden. Man ist daher genötigt, bei solchen Rohrleitungen viel dickere Wandstärken zu verwenden. als dies für die Erreichung der Berstdruckfestigkeit nötig wäre. Daher muss man die erforderliche Druckfestigkeit durch grössere Wandstärken der Rohrleitungen herbeiführen, denn Rohre aus glasverstärkten Kunststoffen können nicht wie ein Gummischlauch behandelt werden. Grössere Wandstärke bedeutet aber höheren Verbrauch von teuren Glasgeweben.
Wird einRohr mit drei Harzgewebeschichten und einer Wandstärke von 1, 4 mm von zirka 100 mm an einer Stelle mit 75 kg von aussen belastet, z. B. dadurch, dass ein Arbeiter bei der Verlegung einen kurzen Augenblick auf dem Rohr steht, so bricht das Rohr ein und wird undicht.
Noch schlimmer wird es, wenn man z. B. ein Rohr mit zur zwei Harzgewebeschichten baut, das nur eine Wandstärke von 1 mm hat. Dies verträgt nicht einmal 50 kg Belastung von aussen.
Ein erfindungsgemäss hergestelltes Rohr aus Verbundmaterial mit je einer Harzgewebeschichte aussen und innen von zirka 0. 5 mm und mit einem Zellkörperkern von 3 mm Dicke verträgt die doppelte Belastung, also 100 kg, ohne eingedrückt oder undicht zu werden.
Die spezielle Art der Kunststoffe und die Struktur aus geschlossenen Zellen geben dem Zellmaterial die besonderen mechanischen Eigenschaften. Das Polyvinylchlorid hat ferner noch den Vorteil, dass es von den zum Zusammenkleben und Verfestigen zu verwendenden härtbaren Kunstharzlösungen nicht oder nur wenig angegriffen wird.
Die mit gehärtetem Kunstharz getränkte Gewebeschichte wird durch Auftragen (Aufstreichen, Imprägnieren) eines härtbaren Kunstharzes hergestellt. Vorzugsweise werden flüssige Polyestermischungen verwendet, die z. B. aus Lösungen von ungesättigten Polyestern mit einer Vernetzungskomponente bestehen. Die verschiedensten Polyester können verwendet werden, wobei als Vernetzungskomponente Styrol hinzugegeben wird, das zugleich das Verdünnungsmittel ist. Es können aber auch selbsthärtende Harze auf der Grundlage von Isocyanaten, Harnstoff- oder Melamin- oder Äthoxylinharze in Betracht kommen.
Die Einlagen zur Erhöhung der Festigkeit in den Deckschichten können aus allen an sich bekannten Ge- hrebeschichten bestehen, wie z. B. Glasfasergewebe, Textilgewebe, Metallgeflecht u. a. m.
Je nach dem Verwendungszweck können Schaumkunststoffe mit verschiedenen spezifischen Gewichten, z. B. zwischen 0, 8 - 0, 05, vorzugsweise 0, 2 - 0, 16, und je nach der Qualität des verwendeten Materiales von verschiedener Härte mit dem härtbaren Kunstharz, z. B. dem Polyester, verarbeitet werden. Die Schaumstoffschichte oder-schichten bzw. der Zellkörperkern der Rohrwandung hat eine Dicke von z. B. 2 bis 30 mm, vorzugsweise 2 - 8 mm, die Harzgewebeschichte eine Dicke von z. B. 0, 5 bis 2 mm.
Die erfindungsgemäss hergestellten Rohre können die verschiedenste Verwendung finden, z. B. zum
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Transport von Flüssigkeiten auf dem Lande oder im bzw. auf dem Wasser, z. B. zur Einleitung von Abwässern in Flüsse, oder auf dem Meeresgrund oder zur Überführung von Flüssigkeiten vom Lande auf Schiffe oder von Schiff zu Schiff, wobei ausser dem kleinen Gewicht der Rohre auch ihre Festigkeitseigenschaften, Isolationsfähigkeit, leichte Montierung usw. zum Vorteil gereichen. Man kann die Rohre gut und dicht miteinander verbinden und in fast allen gebräuchlichen Dimensionen, z. B. bis 6 m Länge, und gewünschten Wandstärken herstellen.
Die Herstellung kann durch jedes beliebige Wickelverfahren und mittels der bekannten entsprechenden Maschinen erfolgen, z. B. wie solche zur Herstellung von Papierrohren aus Papierstreifen verwendet werden. So kann man bei einer Rohrform, z. B. auf einem sich drehenden expandierbaren Dorn, der dem Innendurchmesser des herzustellenden Rohres entspricht, ein für diesen Zweck geeignetes Glasgewebeband schraubenförmig derart auftragen, dass sich die Windungen teilweise überdecken. Das Band wird z. B. vor dem Aufwickeln durch Passieren eines Gefässes mit flüssigen, härtbaren Polyestern mit letzteren getränkt. Auf die so aufgetragene Polyester-Glasfaserschicht wird nun auf die gleiche Weise das Band aus Zellmaterial und dann nochmals ein mit Polyester getränktes Band aus Glasgewebe aufgetragen.
Die Rohrform mit den aufgetragenen Schichten wird während oder auch erst nach dem Aufwickeln durch Ultrarotstrahlung erwärmt, bis der Polyester und dementsprechend das ganze Rohr erhärtet. Das so gebildete Verbundrohr wird dann vom Dorn abgezogen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kunststoffrohr aus mehreren schraubenförmig gewickelten Schichten aus mit härtbarem Kunstharz getränkten Faserstoffbändern, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den aus schraubenförmig gewickelten, harzverstärkten Gewebebändern bestehenden inneren und äusseren Rohrschichten eine schraubenförmig gewickelte Zwischenschichte aus hartzähen Schaumstoffbändern mit geschlossenen Zellen aus Polyvinylchlorid oder dessen Mischpolymeren angeordnet ist, wobei diese Zwischenschichte eine Dicke von 3 bis 20 mm und ein spezifisches Gewicht von 0,8 bis 0,05 g/cm3 aufweist.