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Form zur Herstellung von Rohren aus mit Glasfasergewebe verstärktem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf eine Form zur Herstellung von Rohren aus mit Glasfasergewebe verstärktem Kunststoff, bestehend aus einem Formmantel und einem durch Druckmittel aufweitbaren Formkern, wobei Formmantel und Formkern stirnseitig luftdicht abschliessbar sind.
Es ist bereits bekannt, mit Glasfasern verstärkte Kunststoffrohre dadurch herzustellen, dass Glasfasern fortlaufend auf einem perforierten Hohldorn aufgewickelt werden, wobei die Glasfasern durch Zuführung von Kunststoff in den Hohldorn getränkt werden, worauf dann die Aushärtung in einer Heizkammer erfolgt.
Es ist ferner bekannt, Rohre mit Glasfaserverstärkung dadurch herzustellen, dass Papprohrkerne mit kunst- stoffgetränkten Glasfasern umwickelt und mit Zellulosehydratfolien abgedeckt werden, wonach das Kunstharz in bekannter Weise ausgehärtet wird. Die auf diese Weise hergestellten Rohre zeigen jedoch viele Mängel, insbesondere dann, wenn Rohre mit erheblichen Rohrdurchmessern hergestellt werden sollen. Bei einer andern bekannten Form ist derFormkern von einem starren zylindrischen Rohr und einem darübergezogenen aufweitbaren Gummirohrgebildet, wobei zwischen die beiden Rohre ein Druckmittel, z. B. Druckluft, eingeleitet werden kann.
Nachteilig ist, dass mittels einer solchen Form keine Rohre hergestellt werden können, die an allen Stellen dieselbe Wandstärke besitzen, weil unterschiedlich starke Wandbereiche, hervorgerufen durch ungleich starke Gewebeeinlagen, stets nur demselben radialen Druck ausgesetzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Form zu schaffen, die es ermöglicht, einwandfreie Kunststoffrohre, mit Glasfasern verstärkt, herzustellen, insbesondere Rohre mit grösserem Rohrdurchmesser.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Länge des Formkernes der Länge des Formmantels entspricht und der Formmantel an seinen Enden mittels Scheiben luftdicht abschliessbar ist, wobei wenigstens eine der Scheiben einen Anschluss für eine Druck- oder Saugluftleitung aufweist, und dass der Formkern aus wenigstens zwei gleich langen, längsgeschlitzten, auffederbaren Rohren besteht, die unter radialer Spannung ineinandergeschoben mit ihren Stirnseitenrändern bündig an den Scheiben anliegen, wobei ihreLängsschlitze in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind und dasaussenliegen- de Rohr an seinen Schlitzrändem in Umfangsrichtung allmählich verlaufend zugeschärft ist.
Die Überlappungen der längsgeschlitzten Formkernrohre betragen einen vollen Rohrumfang, wenigstens jedoch ein Drittel hievon.
Die Schlitze der Formkernrohre sind vorzugsweise mindestens um ein Sechstel des Rohrumfanges gegeneinander versetzt angeordnet.
Infolge des aufweitbaren Formkernes, der zudem von vornherein eine gewisse Formbeständigkeit besitzt, gelingt es homogene Kunststoffrohre herzustellen, welche allen gestellten Anforderungen genügen.
Um im Formraum zwischen Formmantel und Formkern ein möglichst gutes Vakuum herstellen zu können, können zwischen den sich überlappenden Formkernrohren Dichtungen vorgesehen werden. Weiters können auf den Enden der Formkernrohre Dichtungs-Manschetten aus wärmebeständigem Material aufge-
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zogen angeordnet werden. Zwischen den Scheiben und dem Formmantel sind wärmebeständige, vorzugweise ringartig ausgebildete Dichtungen angeordnet, deren Innendurchmesser mindestens so gross wie der Innendurchmesser des Formmantels ist und an den Rändern des Formmantels oder an der Innenfläche der Scheiben befestigt sind.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. l einen Längsschnitt der erfindungsgemässen Form vor dem Aufweiten des Formkernes ; Fig. 2 einen Längsschnitt der erfindungsgemässen Form während der Härtung des Schichtstoffes ! Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der den Formkern bildenden längsgeschlitzten, auffedernden Rohre, die ineinandergeschoben sind ; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 3 ; Fig. 5 einen Querschnitt des Formmantels nach einer geänderten Ausführungsform ; Fig. 6 einen Längsschnitt des Formendes zur Bildung von Rohren mit Muffen und Fig. 7 einen Längsschnitt des Formendes zur Bildung von Rohren mit Muffen.
Die erfindungsgemässe Form zur Herstellung von Rohren aus mit Glasfasergewebe verstärktem Kunststoff besteht nach Fig. l aus einem verhältnismässig dickwandigen, den Formmantel bildenden Metallrohr 1, das einen Innendruck bis etwa 20 atü aushalten muss und dessen Innenfläche hochglanzpoliert oder verchromt ist, damit sich das fertige Kunststoffrohr nach Aushärtung leicht von der Innenfläche des Formmantels ablöst und selbst eine glatte Aussenfläche erhält.
Der Formkern (Fig. 3) wird von zwei gleich langen, längsgeschlitzten, auffedernden, ineinanderge- schoenen Rohren 2 und 3, vorzugsweise aus federndem Stahl, gebildet, deren Längsränder 4 und 5,6 und 7 einander überlappen. Die äusseren übergreifenden Längsränder 4 und 6 des längsgeschlitzten Rohres 3 gehen dabei durch entsprechende Ausbildung ihrer Innenflächen ohne Stoss bzw. bündig in die anschliessende Oberfläche des längsgeschlitzten Rohres 2 über. Die übereinandergreifenden Längsränder versuchen sich fest aneinander zu drücken. Dies wird z. B. dadurch erreicht, dass diese längsgeschlitzten Rohre aus einem federnden Material hergestellt sind.
Zwischen den sich überlappenden Längsrändern 4 und 5,6 und 7 der längsgeschlitzten Rohre 2 und 3 befindensichgummiartigeDichtungen 8 und 9, die an der InnenflächederübergreifendenLängsränder 4 und 6 des längsgeschlitzten Rohres 3 oder an der Aussenfläche der überdeckten Längsränder 5 und 7 des längsgeschlitzten Rohres 2 befestigt sind. Die Dichtungen 8 und 9 sollen eine glatte Aussenfläche haben und möglichst abriebfest sein. Die Aussenflächen der längsgeschlitzten Rohre 2 und 3 sollen möglichst hochglanzpoliert oder verchromt sein, damit sich das fertige Kunststoffrohr von den Formkernrohren 2 und 3 leicht trennen lässt und eine glatte Innenfläche erhält. Das gleiche gilt für die Innenfläche des längsgeschlitzten Rohres 3 wegen des reibungslosen Gleitens derLängs- Randstreifen des längsgeschlitzten Rohres 2.
Der Durchmesser der Formkernrohre 2 und 3 ist veränderlich. Der Aussendurchmesser des Formkemrohres 3 oder der durch die Aussendurchmesser der Formkernrohre 2 und 3 gebildete Aussendurchmesser des Formkernes soll im normalen, nicht aufgeweiteten Zustand um etwa 81o kleiner als der Innendurchmesser des Formmantels 1 sein. Die'Überlappungen der Längs-Randstreifen 4 und 5,6 und 7 der längsgeschlitzten Formkernrohre 2 und 3 betragen im normalen, nicht aufgeweiteten Zustand höchstens einen vollen Rohrumfang, wenigstens jedoch ein Drittel hievon.
Auf den von den Formkernrohren 2 und 3 gebildeten Formkern wird das mit flüssigem Kunststoff durchtränkte Glasfasergewebe aufgebracht und der Formkern wird dann in den Formmantel 1 eingeschoben. Wichtig ist, dass die Länge der Formkernrohre 2 und 3 genau mit der Länge des Formmantels 1 übereinstimmt und dass in ineinandergeschobener Stellung die Enden dieser Formteile bündig abschliessen.
An beiden Enden des Formmantels 1 sind Scheiben 10 und 11, deren Innenflächen hochglanzpoliert oder verchromt sind, befestigbar, u. zw. mittels in Fig. l nur schematisch angedeuteter Klemmbzw. Spannmittel 12. An einer Scheibe oder an beiden ist ein zentraler Anschluss 13 für eine Press- luftquelle zum Aufweiten des Formkernes bzw. der Formkernrohre 2 und 3 vorgesehen, und gleichzeitig ist an entsprechender Stelle ein Anschluss 14 für eine Vakuumpumpe vorhanden, um die Luft zwischen Formkern und Formmantel, also aus dem Formraum, abzusaugen. Damit die Scheiben 10 und 11 den Formkern und den Formmantel vollständig abdichten, sind auf die Enden des Formkernes lösbare, gummiartige, ausdehnbare, wärmebeständige Dichtungs-Manschetten 15 aufgezogen, deren Aussenflächen glatt und abriebfest sind.
Zwischen den Scheiben 10 und 11 und den Rändern des Formmantels 1 befinden sich gummiartige und wärmebeständige, vorzugsweise ringartig ausgebildete Dichtungsbeläge 16, die an den Rändern des Formmantels oder an der Innenfläche der Scheiben befestigt sind.
Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, kann der hier mit 1 t bezeichnete Formmantel auch mehrteilig, z. B. zweiteilig, ausgebildet sein und gleichzeitig Heizkammern 17 und 18 aufweisen, in die zum Aushärten
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des Kunststoffrohres Heissdampf eingeleitet wird. Durch dieselben Kammern kann zur schnelleren Abkühlung des Kunststoffrohres nach dem Aushärtvorgang auch Kühlflüssigkeit geleitet werden.
Alle Dichtungen der Form zur Herstellung von Rohren aus mit Glasfasergewebe verstärktem Kunststoff sollen wärmebeständig sein.
Um die Enden aneinanderstossender fertiger Kunststoffrohre übereinander bzw. ineinander stecken zu können, kann nach Fig. 6 ein Kunststoffrohr L mit einem aufgeweiteten muffenförmigen Ende hergestellt werden. Hiezu sind das eineEnde desFormmantels l und die entsprechendenEnden derFormkern- rohre 2 und 3 erweitertausgebildet. Analog kann nach Fig. 7 auch ein Kunststoffrohr mit einem verengten Ende hergestellt werden. Hiezu ist das eine Ende des Formmantels 1 durch einen nach innen konisch zulaufenden Ring 4, der vorzugsweise an der Innenwand des Formmantels 1 befestigt ist, entsprechend verengt ausgebildet und die Formkernrohre 2 und 3 weisen dann am selben Ende eine entsprechende Verengung auf.
Die Herstellung eines mit Glasfasergewebe verstärkten Kunststoffrohres erfolgt auf folgende Weise. Die Innenfläche des Formmantels 1 und dieAussenfläche des Formkernes bzw. der Formkernrohre 2 und 3, einschliesslich der überlappten Bereiche, werden mit einem üblichen Trennungsmittel bestrichen. Das mit dem flüssigen Kunststoff getränkte Glasfasergewebe L wird auf den Formkern ein-oder mehrschichtig aufgewickelt, worauf dieser mittels einer mechanischen Hebevorrichtung in den Formmantel 1 derart eingeschoben wird, dass die Enden von Formmantel und Formkern bündig sind.
Die Scheiben 10 und 11 an beiden Enden des Formmantels werden dann verschlossen und verriegelt. Über den Anschluss 14 wird mittels einer Vakuumpumpe der Formraum zwischen Formmantel und Formkern möglichst weitgehend luftleer gepumpt, dann wird über den Anschluss 13 mittels eines Kompressors Druckluft mit vorbestimmtem Druck in den Formkern eingedrückt, wodurch sich dieser mit den auf seine Enden aufgezogenenDichtungs-Manschetten 15 aufweitet und das mit Kunststoff getränkte Glasfasergewebe L an die Innenfläche des Formmantels 1 presst. Die Menge des zum Tränken des Glasfasergewebes verwendeten Kunststoffes istderartvorzubestimmen, dassmöglichst kein Kunststoffüberschuss hievon nachdemAufweiten des Formkernes entsteht. Die Härtung des Laminats erfolgt in bekannter Weise und hängt wesentlich von der Art des verwendeten Kunststoffes ab.
Nach dem Aushärten des Laminats wird die Pressluft aus dem Formkern abgelassen und die Scheiben 10 und 11 der Form werden gelöst. Der Formkern bzw. die Formkernrohre 2 und 3 ziehen sich wieder auf ihre ursprüngliche Form zusammen und nachdem Heraus- ziehen des Formkernes mit dem fertigen Kunststoffrohr kann letzteres von dem Formkern bzw. von den Formkernrohren 2 und 3 leicht abgezogen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Form zur Herstellung von Rohren aus mit Glasfasergewebe verstärktem Kunststoff, bestehend aus einem Formmantel und einem durch Druckmittel aufweitbaren Formkern, wobei der Formmantel und Formkern stirnseitig luftdicht abschliessbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Formkernes (2,3) derLänge des Formmantels (1) entspricht und der Formmantel (1) an seinen Enden mittels Scheiben (10,11) luftdicht abschliessbar ist, wobei wenigstens eine der Scheiben (10,11) einen Anschluss (13 bzw.
14) für eine Druck- oder Saugluftleitung aufweist, und dass der Formkern aus wenigstens zwei gleich langen, längsgeschlitzten, auffederbaren Rohren (2,3) besteht, die unter radialer Spannung ineinandergeschoben mit ihren Stirnseitenrändern bündig an den Scheiben (10,11) anliegen, wobei ihre Längsschlitze in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind und das aussenliegende Rohr, an seinen Schlitzrändern in Umfangsrichtung allmählich verlaufend. zugeschärft ist.