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Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung eines Rohres aus härtbarem Kunstharz, die einen äusseren starren, rohrförmigen Mantel und mit Abstand innerhalb desselben einen rohrförmigen Stützmantel sowie einen gegen den Stützmantel aufblasbaren Balg aufweist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer Vorrichtung der erwähnten
Bauart, welche zur Herstellung von Rohrelementen mit verschiedenen Durchmessern herangezogen werden kann.
Ausserdem sollen in dieser Form auch Rohre behandelt werden können, die mit einem Belag oder einer
Verkleidung auszustatten sind und einen gewissen Durchhang oder eine ovale Querschnittsform aufweisen.
Bei einer bekannten Form zur Herstellung eines glasfaserverstärkten Kunststoffrohres ist ein mit aufweitbarer Hülse versehener Dorn in ein zylindrisches Gehäuse einschiebbar, das ein von einem Druckmittel aussen beaufschlagbares elastisches Futter aufweist. Das Kunststoffrohr wird vorerst am Dorn vorgespannt und dann zwischen Dorn und Gehäuse druckbehandelt. Diese bekannte Form ist für den angestrebten Zweck unzureichend.
Um die eingangs gestellte Aufgabe zu lösen, wird bei einer Form der einleitend beschriebenen Ausführung vorgeschlagen, dass zur Zentrierung des Stützmantels im äusseren Mantel an seinen beiden Enden jeweils einander gegenüberliegend senkrecht zur Mantelfläche angeordnete Drehzapfen vorgesehen sind, auf welchen Arme schwenkbar gelagert sind, die jeweils mit einem am Mantelende vorgesehenen Querhaupt verbunden sind, in das eine jeweils am Ende des Stützmantels koaxial zu diesem angeordnete dornartige Verlängerung eingreift.
Bei dieser Vorrichtung ist eine gleichmässige Beaufschlagung des Kunststoffrohlings durch den Innendruck sichergestellt. Gleichzeitig wird eine, hohen Anforderungen entsprechende Verbundwirkung bei Kunststoffauskleidungen von Metallrohren erzielt. Schliesslich ermöglicht die erfindungsgemässe Form die Verwendung mit auswechselbaren Verschlussteilen und Metallrohren für viele verschiedene Rohrmasse, so dass die gesamte Zahl der erforderlichen Ausstattungsteile, einschliesslich der unentbehrlichen Hilfsteile, erheblich herabgesetzt werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine Vorrichtung gemäss der Erfindung in Seitenansicht, Fig. 2 und 2a einen waagrechten Querschnitt der Vorrichtung nach Fig. l, wobei die Vorrichtung zwecks Ausführung einer Preys- un Erhärtungsbehandlung unter Druck gesetzt ist ; Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt, aus dem die gegenseitige Lage der verschiedenen Organe der Vorrichtung während der Ausführung einer Erhärtungsbehandlung ersichtlich ist ; Fig. 4 ein Joch zum Zusammenbau des vorderen Anschlages.
Wie in den Zeichnungen ersichtlich, enthält die Vorrichtung einen rohrförmigen äusseren Mantel aus Metall
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befestigt, wobei die Fugen zwischen diesen Organen und dem äusseren Mantel in geeigneter Weise druckfest und luftdicht abgeschlossen sind.
Diese Abschlussteile sind ringförmig ausgebildet mit einer zentralen Öffnung--4--, die eine Nut--S-- für einen Dichtungsring --6-- aufweist. In diesen Abschlussteilen ist koaxial ein rohrförmiger Stützmantel für den Rohling angeordnet.
Dr äussere Mantel--l--trägt an einem Ende einen oberen Einlass -7-- (Fig. 1) mit einem geeigneten
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--10-- zum AbführenAnschlag-oder Verriegelvorrichtungen--11 und 12--sind am vorderen bzw. am hinteren Ende der Vorrichtung gelenkig an der Aussenwand des äusseren Mantels--l--befestigt. Die vordere Verriegelvorrichtung - 11-- ist um Drehzapfen--13--verschwenkbar, die diametral einander gegenüber auf dem Mantel angeschweisst sind. An diesen Drehzapfen--13--ist je ein Arm--14--angeordnet, dessen Ende mit
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Das hintere Verriegelungsorgan enthält ebenfalls zwei Drehzapfen--13--, woran zwei Arme--14mit einem Schraubengewinde an ihren Enden gelenkig befestigt sind ; diese Arme--14--tragen eine Stützplatte--20--mit Anschlagstellschraube ; sie sind mittels Muttern --21-- mit dieser Stützplatte --20-- fest verbunden. Letztere weist eine mittlere Bohrung mit Schraubengewinde --22-- auf, worin die Anschlagstellschraube--23--angeordnet ist. Diese Schraube ist mit einem ebenfalls mit Gewinde versehenen abgesetzten Endteil--24--, der in ein Gewindeloch im Boden eines muldenförmigen Endteiles--25-- eingeschraubt ist ; die ringförmige Vorderfläche dieses Endteiles dient als Anschlag und Stützfläche für das hintere Ende des rohrförmigen Stützmantels.
Der äussere Mantel--l--ist schwenkbar auf einer ortsfesten Stütze gelagert, welche einen Sockel
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Neigungswinkel von etwa 500.
Wie aus den Fig. 2 und 2a klar ersichtlich, besteht die Innenhülse aus einem biegsamen, oder jedenfalls nicht steifen, rohrförmigen Stützmantel --35--, der ein verstärktes vorderes Ende-36--, einen langen dünnwandigen mittleren Teil --37 -- und ein hinteres Ende --38-- mit Zentralöffnung --39-- aufweist.
Dieses Ende--38--hat ebenfalls eine grössere Wandstärke als der mittlere Teil-37--und weist ferner einen ringförmigen Ansatz --40-- auf, der über die Mündung der Zentralöffnung --39-- hinausreicht. Diese mittlere Öffnung ist durch ein Anschlagorgan --41-- abgedichtet, welches am Ende einer Schraube-42sitzt, die durch die Öffnung --39-- hindurchgeht und nach hinten zu ausragt, und worauf zur Befestigung dieses Anschlagorgans --41-- in der richtigen Stellung eine Mutter --43-- aufgeschraubt wird. Ein in die
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Weise umfassen der Stützmantel und der äussere Mantel zusammen eine Druckkammer.
Unter der Bezeichnung "biegsamer oder nicht-steifer innerer Stützmantel" soll im allgemeinen ein dünnwandiges Rohr verstanden werden, worin das Metall ohne Schaden eingesetzt werden kann, sogar wenn es ein wenig deformiert ist.
Im Stützmantel ist ein Dorn--18--angeordnet, mit einem mit Schraubengewinde versehenen rohrförmigen Teil--46--, einem Hals--47--und einem Hohlkörper--48--, die zusammen ein Ganzes bilden. Das Profil des Körpers --48-- ist ähnlich dem eines Sackes oder einer länglichen Flasche, mit einem zylindrischen Mantel und einem Boden oder Endteil ausgestaltet. Eine Membrane --49-- aus dehnbarem
Material, wie z. B. Gummi, umfasst allseitig den Körper--48--, wenn sie sich nicht, so wie dargestellt, in gedehntem Zustand befindet.
Diese Membrane hat dieselbe Form wie der Körper-48-, so dass sie diesen
Körper ganz bedeckt und umspannt, während das offene Ende dieser Membrane sich über einen Umfangskragen oder -flansch --50-- hinaus auf das innere Ende des rohrförmigen Teiles --46-- des Dornes --18-- erstreckt, wo es mit Hilfe von Abschlussorganen der Absperrhülse-52-und der Mutter--53in bekannter Weise festgeklemmt und befestigt ist.
Im rohrförmigen Teil--46--des Dornes ist in der Achse dieses Teiles ein Zufuhrrohr-54-angeordnet, welches durch den Hals --47-- hindurchgeführt und im Hohlkörper-48-mündet. Dieses Rohr--54--ist an einer hydraulischen Leitung--55--angeschlossen, die über ein Ventil--56--mit einer geeigneten Druckmittelquelle verbunden ist, welche zum Heizen des Druckmittels eingerichtet ist.
Wenn das Druckmittel in die Vorrichtung eingelassen wird, so fliesst es, wie in den Fig. 2 und 2a mit Pfeilen angedeutet, durch den Kern des Dornes und durch die am Ende des Dornes angeordneten Bohrungen --57-- hindurch, wo es auf den Boden der Membrane stösst, so dass der Strom umgelenkt und in entgegengesetzter Richtung weiterfliesst und sodann durch die Öffnungen --58-- vor dem Hals-47-in den Hohlraum --59-- des rohrförmigen Teiles-46-hineinfliesst. Dieser Raum--59--steht in Verbindung mit einer Abfuhrleitung - mit einem Dreiwegeregelventil --61--, welches das Druckmittel entweder zum Sammelbehälter zurück oder in eine (nicht dargestellte) Saugpumpe führt.
Der im Dorn herrschende Druck kann natürlich mit Hilfe des Ventils --61-- geregelt werden.
Der Rohling --62-- besteht z.B. aus Asbestpapier, das mit einem wärmehärtbaren Harz behandelt und bis zum Polymerisierungsgrad "B" gehärtet ist. Im vorliegenden Beispiel wird ein Phenolharz verwendet ; das Material ist auf einem Stahldorn gerade oder schraubenförmig zu einem Rohling aufgewickelt, wobei die Schichtstärke der im Enderzeugnis erwünschten Wandstärke entspricht ; im gewählten Beispiel soll dieses Enderzeugnis eine zylinderförmige Innenwandverkleidung sein.
Da der Stützmantel in der dargestellten Ausführung einen verstärkten Endteil --36-- aufweist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der des mittleren Teiles--37--, soll der Aussendurchmesser des Rohlings nicht grösser sein als der Innendurchmesser des erwähnten verstärkten Endteile-36--.
Nachdem der Rohling in die Form eingeführt ist, wird im Inneren dieses Elementes ein Pressluftdorn angeordnet. Der Pressluftdorn ist im Aufbau dem oben beschriebenen Dorn --18-- ähnlich, doch statt an eine Quelle eines hydraulischen Druckmittels wird er an eine Pressluftquelle angeschlossen. Die Druckluft wird eingelassen, und die Membrane --49-- des Dornes so weit gedehnt, dass der Rohling kräftig an die Innenwand des Stützmantels --35-- angepresst wird. Sodann wird die Luftzufuhr abgesperrt und der Pressluftdorn entfernt.
Nach Entfernung des Pressluftdornes wird am vorderen Ende des Rohlings ein Abstandsring --63-- aus
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Teflon angeordnet, wonach der Dorn --18-- eingeführt wird. Ein muldenförmiges Abstandstück--64-- wird sodann derart angeordnet, dass es mit dessen innerem Ende an dem Teflonring --63-- anliegt. Dieses Abstandsstück weist aussen eine Vertiefung bzw.
einen verjüngten Endteil auf, der in den inneren Stützmantel - derart eingeschoben wird, dass die Schulter --65-- an das Ende des Stützmantels-35--
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hinteren Verriegelvorrichtungen--11 bis 12--, indem man sie um die entsprechenden Gelenkachsen verschwenkt, an Ort und Stelle gebracht und befestigt, wie in den Zeichnungen veranschaulicht, wobei das Querhaupt--15--am vorderen Ende so angeordnet wird, dass es an der Mutter --66-- anliegt, während am hinteren Ende der muldenförmige Endteil--25--so angeordnet wird, dass er am Endteil--38--des Stützmantels-35--anliegt. Wenn der innere Stützmantel am hinteren Ende offen ist,
so muss der muldenförmige Endteil --25-- natürlich ähnlich dem muldenförmigen Element --64-- ausgestaltet sein und auch in ähnlicher Weise mit diesem Ende des Stützmantels --35-- zusammenwirken. Nach Anordnung der
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einwandfrei befestigt ; demnach weist die so erzielte Form einen steifen äusseren Mantel--l--und einen biegsamen Stützmantel --35-- auf. Die Riegelorgane dienen ausserdem dazu, den Dorn in der richtigen Stellung zu halten. Durch Benutzung eines solchen Dornes vermeidet man die Gefahr, dass der Dorn durch eine schlagartig auf den Boden (des rechten Endes) einwirkende Druckwelle losgerissen werden kann.
Der Aufbau ist ja so gestaltet, dass die Riegelvorrichtung zu gleicher Zeit den äusseren Mantel, den inneren Stützmantel und den Dorn in bezug aufeinander ausrichten und sie während der gesamten Dauer des Formvorganges einwandfrei festhalten.
Sodann wird das Regelventil--56--des Druckmitteleinlasses geöffnet, so dass das Druckmittel, nachdem es auf eine Temperatur unterhalb der Erhärtungstemperatur des verwendeten Harzes erhitzt worden ist, in den Dorn Eintritt erhält, wobei das Ablassventil-61-offen gehalten wird, bis die gesamte Luft aus dem Dorn entfernt ist. Das Ventil--61--wird dann teilweise geschlossen, so dass der Pressdruck sich im Dorninneren entwickeln kann und die Membrane aufgeblasen wird. Die Temperatur des Druckmittels wird auf einem Wert unterhalb des Erhärtungspunktes des benutzten Harzes gehalten, bis das Harz erweicht und der Rohling in allen Teilen leicht deformierbar wird.
Man hat festgestellt, dass damit die erwünschte Anhaftung gewährleistet werden kann, hohe Druckwerte,
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biegsam ist, weist er dennoch eine Wandstärke von etwa 5 mm auf und der verwendete hohe Druck drückt das Metall weg, während das Rohr--62--infolge der Druckwellen zerspringen oder zerreissen könnte.
Um diesen Unzuträglichkeiten vorzubeugen, wird zwischen dem inneren und äusseren Stützmantel-l bzw. 35--der Form ein Gegendruck angeordnet. Dieser Gegendruck wird erzeugt, indem man während der
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Gegendruckes.
Nach Einstellung der erforderlichen Druckwerte wird das Druckmittel nunmehr auf die Erhärtungstemperatur des verwendeten Harzes erhitzt und während der zum Erhärten erforderlichen Zeitdauer, wofür z. B. etwa 2 min/Schicht angesetzt werden kann, auf dieser Temperatur gehalten. Während des Erhärtungsvorganges wird die Vorrichtung durch Lösen des Riegels--32--in eine schräge Stellung gebracht, so dass die freikommenden Gase aufsteigen und am oberen Ende der Vorrichtung entweichen können.
Am Ende der Erhärtungsperiode werden die Temperaturen auf 100 C reduziert, wonach die Zufuhrhähne geschlossen werden. Damit im Dorninneren ein Unterdruck entsteht und die Membrane von der inneren Rohrverkleidung abgelöst wird, kann das Ventil--61--so eingestellt werden, dass die Abfuhrleitung--59-mit einer Vakuumleitung verbunden wird, wodurch das Druckmittel vollständig abgesogen wird. Sodann werden die Riegelvorrichtungen gelöst, der Dorn wird aus dem Stützmantel entfernt, wonach auch dieses letztere entfernt werden kann.
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