Verfahren zur Herstellung von armierten Kunststoffrohren sowie armiertes Kunststoffrohr Klassierung: <B>3913,</B> 23/12 <B>u9</B> Int. c1.: <B>B 29 d 23112</B> SCHWEIZERISCHE EIDGENOSSENSCHAFT Gesuchsnummer: 5814/60 Anmeldungsdatum: 15. Juni 1960, 18 Uhr EIDGENÖSSISCHES AMT FÜR GEISTIGES EIGENTUM Patent erteilt: 15. Juli 1964 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von armierten Kunststoffrohren sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes, armier tes Kunststoffrohr.
Es sind bereits Kunststoffrohre bekannt, die ge genüber Stahlrohren wesentlich leichter sind, nicht rosten und von agressiven Flüssigkeiten nicht angegrif fen werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Rohre keine grossen Innendrücke aufnehmen können und daher eine nur begrenzte Anwendungsmöglich keit besitzen. Die Aufgabe bestand deshalb in der Schaffung eines weitgehend druckbeständigen Kunst stoffrohres.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung dieser Rohre ist dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einem Trennmittel versehener, konischer Dorn mit einem Kunststoffharz beschichtet wird, worauf der Dorn mit Glasfasergewebe oder Glasfasermatte umwickelt und wieder mindestens einmal mit Harz beschichtet wird, wobei mindestens eine Metallein lage mit nichtebener Oberfläche zwischen eine Harz- und eine Glasfaserschicht oder zwischen zwei Harz schichten schraubenförmig um den Dorn gewickelt wird, und schliesslich nach dem Aushärten des Har zes der Dorn aus dem Rohr gezogen wird.
Die nach diesem Verfahren hergestellten, armier ten Kunststoffrohre sind dadurch gekennzeichnet, dass die Metalleinlage mindestens auf einer Seite zackenförmige, aus dem Material herausgebogene Erhebungen aufweist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein armiertes Kunststoffrohr in teilweisem Schnitt, Fig. 2 eine Metalleinlage im Querschnitt in einem gegenüber den Fig. 1 und 3 grösseren Massstab, Fig. 3 die Metalleinlage gemäss Fig. 2 in Ansicht. Bei der Herstellung der Kunststoffrohre wird ein an seinen Enden gelagerter, konischer Dorn 1 mit einem Kunstharz abstossenden Trennmittel ver sehen, wobei sich der Dorn 1 um seine Achse dreht. Das Aufbringen des Trennmittels erfolgt während der Drehung beispielsweise mit einer Spritzpistole, so dass sich ein über die ganze Dornlänge erstreckender Kunststoffilm bildet.
Darauf wird ein Kunststoff harz, z. B. katalysiertes Polyesterharz, im flüssigen Zustand auf dem rotierenden Dorn gleichmässig auf getragen. Auf die Harzschicht wird sodann eine Glasfasermatte 2 gewickelt und mit der Harzschicht zusammen verpresst. Die Glasfasermatte ist band förmig und wird von einem Dornende ausgehend schraubenförmig auf den rotierenden Dorn gewickelt. Auf die gewickelte Glasfaserschicht wird wiederum artgleiches Kunststoffharz aufgetragen und wieder eine Glasfasermatte oder aber ein Glasfasergewebe gewickelt.
Die zweite Glasfasermatte wird dabei vom zweiten Dornende aus aufgewickelt, so dass die Glasfasermatten kreuzweise schraubenförmig auf einander liegen. Die Anzahl der Faserschichten ist von der Wandstärke des gewünschten Rohres ab hängig.
Auf eine der Harzschichten wird sodann eine bandförmige Metalleinlage 3 schraubenförmig ge wickelt und darauf wiederum Kunststoffharz auf getragen. Diese Metalleinlage 3, welche aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist gelocht, wobei die Löcher 4 durch Hindurchdrücken von Stiften hergestellt sind, so dass aufgebördelte Ränder 5 auf beiden Seiten der Metalleinlage entstehen. Als Metalleinlage dient beispielsweise eine bandförmige Metallfolie aus Stahl, Aluminium, Kupfer usw., wobei ihre Oberfläche auch gerippt, gewellt oder sonstwie mit Ausbuch tungen versehen sein kann.
Die Folien mit aufge- bördelten Rändern besitzen den Vorteil, dass sich das Harz unter und über ihr miteinander verbinden kann, so dass die Folie vom Harz weitgehend um schlossen ist und der Deformierungswiderstand erhöht wird. Es ist natürlich auch möglich, auf die Folie ein Gläsfasergewebe zu- wickeln und erst dann wieder Kunstoffharz aufzutragen. Auch können mehrere Metalleinlagen mittelbar oder unmittelbar über einandergewickelt werden.
Das auf die Metalleinlage gewickelte Glasfaser gewebe 6 als äusserste Rohrschicht ist verhältnis mässig widerstandsfähig gegen mechanische Einflüsse. Es kann aber auch anstelle von Glasfasermatten oder kombiniert mit diesen zur Herstellung des Rohr innenteils 2 um den Dorn 1 gewickelt werden. Wichtig ist, dass jede der aufgewickelten Schichten gegen den Dorn 1 gepresst wird, um Lufteinschlüsse zu vermeiden. Nachdem das Rohr mit dem Glas fasergewebe 6 versehen ist, wird zum Abschluss über das Ganze ein transparenter Kunststoffilm, beispielsweise Cellophan , gewickelt oder gespritzt, der als äussere Schutzschicht des Rohres dient.
Zur Beschleunigung der Polymerisation des Kunststoff harzes wird das Rohr, währenddem sich der Dorn 1 dreht, beispielsweise mittels Infrarot erwärmt sowie mittels einer zweiteiligen Pressform zusammenge presst, um eine glatte Oberfläche zu erzielen. Nach der vollständigen Erhärtung des Kunststoffes wird der konische Dorn mit einer Abziehvorrichtung aus dem Rohr gezogen und die Pressform entfernt.
Bei dem nach diesem Verfahren hergestellten Rohr können entweder beide Enden plan und parallel zueinander stehen, oder aber die Metalleinlage kann mindestens ein Rohrende überragen und als Ver bindungsstück für ein anschliessendes Rohr dienen. Dabei wird die das Rohr überragende Metall einlage in der beschriebenen Weise mit einem neuen Rohrstück zusammen verbunden und mit dem Glasfasergewebe sowie mit flüssigem Kunststoff ver klebt.
Es ist auch möglich, die Metalleinlage 3 in min destens der ganzen Länge des fertigen Rohres her zustellen und der Länge nach um das Rohr zu wickeln. Die mit dieser Metalleinlage versehenen Rohre sind in der Lage, Innendrücke von beispiels weise 60 atü und mehr aufzunehmen bei einem Durchmesser etwa zwischen l0-30 cm. Bei Aus dehnungen infolge Erwärmung ist das Loslösen der Metalleinlage von der Harzschicht nicht möglich, da die Kunststoffharzschichten durch die hindurchge drückten Löcher 4 hindurch miteinander verbunden sind.
Als Kunststoffharze finden beispielsweise duro- plastische Kunststoffe mit gemischtem Kettenbau Verwendung zur Herstellung dieser Rohre, z. B. Polyesterharze oder Epoxyharze.
Die nach dem beschriebenen Verfahren herge stellten Rohre besitzen gegenüber Stahlrohren ein viel geringeres Gewicht und haben den Vorteil, dass sie korrosionsbeständig sind. Zudem sind sie bezüglich anderer Kunststoffrohre gegen Drücke viel widerstandsfähiger dank der eingebetteten, profilier ten Metallarmierung. Nach dem beschriebenen Ver fahren ist es natürlich auch möglich, Rohrbogen herzustellen. Dabei wird ein bogenförmiger, ebenfalls konischer Dorn verwendet, auf den die Glasfaser- und Kunststoffharz-Schichten analog dem bereits er wähnten Verfahren gewickelt werden. Das Entfernen des bogenförmigen Dornes erfolgt auch mittels einer Abziehvorrichtung wie bei den geraden Rohren.