Faserverstärktes Sunststoffrohr und Verfahren zu dessen llerstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein faserverstärktes Kunststoffrohr, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Es sind Kunststoffrohre der genannten Art bekannt, die als Verstärkungsfasern kurze, d. h. etwa 20 bis 30 mm lange Glasfasern enthalten; meist enthalten diese Rohre ausserdem ein kunststoffgebundenes, mineralisches Füllstoffgranulat (z. B. Sand, Quarzsand, gebrannter Ton, Schlacke etc.). Die Verstärkungsfasern können dabei in relativ scharf abgegrenzten Schichten des Wandquerschnitts konzentriert oder über annähernd den ganzen Wandquerschnitt des Rohres in konstanter oder variierender Konzentration verteilt angeordnet sein. Anderseits ist es bekannt, dass solche Rohre meist nur für relativ geringen Innendruck von z. B. 1.5 bis 2.5 kg/cm2 geeignet sind; sie werden deshalb üblicherweise als im Boden verlegte Abwasserrohre, Gefälls-Wasserleitungen etc. verwendet. Um solche, meist relativ grossen Durchmesser (z.
B. 60 bis 200 cm) aufweisende Rohre für grösseren Innendruck geeignet zu machen, was eine entsprechend starke Armierung in Umfangsrichtung voraussetzt, wurde schon vorgeschlagen, das Rohr mit einer Aussenarmierung aus endlos um den im Wickel- oder Zentrifugierverfahren vorfabrizierten Innenrohr gewickelter Glasfaser zu versehen, wobei die so aufgebrachte Glasfaser entweder durch vorgängiges oder nachträgliches Aufbringen von Kunststoff zu einer zusammenhängenden und mit dem Innenrohr verbundenen Aussenschicht verfertigt werden soll.
Die in Umfangsrichtung des Rohres verlaufende, endlose Glasfaser (Roving) der Aussenschicht erhöht zwar die Innendruckfestigkeit des Rohres, bedingt aber ein relativ kompliziertes Herstellungsverfahren, da das Aufwickeln der endlosen Glasfaser das vorgängige, wenigstens teilweise Aushärten des Innenrohres voraussetzt, so dass im Herstellungs prozess, besonders wenn das Innenrohr im Zentrifugierverfahren hergestellt wurde, ein unerwünschter Unterbruch entsteht. Anderseits wurde schon vorgeschlagen, beim Zentrifugieren von faserverstärkten Kunststoffrohren, die in kleine Stücke von z. B. 20 bis 30 mm geschnittenen Glasfasern in Umfangsrichtung orientiert in den Kunststoff einzubetten.
Gegenüber der wahllos orientierten Einlagerung von Faserstückchen bringt dies zwar eine gewisse Erhöhung der Innendruckfestigkeit des Rohres, wobei jedoch nicht die mittels der endlos gewickelten Glasfaser erreichbaren Werte erzielt werden können, da die Faserstückchen zufolge ihrer geringen Länge bei radial wirkendem Innendruck nicht genügend fest im sie umschliessenden Kunststoff haften; anderseits hat es sich gezeigt, dass es technisch schwierig ist, diese kurzen Faserstückchen wenigstens annähernd genau in Umfangsrichtung orientiert in den Kunststoff einzubetten, was zu ungenügend innendruckfesten Rohrstellen führen kann.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile. Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemässe Rohr dadurch gekenzeichnet, dass in einer radial innerhalb der Wandmitte angeordneten, faserverstärkten Schicht in Umfangsrichtung des Rohres orientierte Faserstücke von einer 4 cm übersteigenden Länge vorgesehen sind.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass einerseits die gewünschte Innendruckfestigkeit mit einer geringeren Fasermenge erreicht werden kann, wenn die in Umfangsrichtung orientierten Fasern in einer radial innerhalb der Wandstärkenmitte liegenden Schicht angeordnet sind, als wenn sie, wie beim Umwickeln mit einer Endlosfaser in einer Aussenschicht vorgesehen sind, und dass anderseits nicht nur der Haftverbund dieser relativ langen Faserstücke im Kunststoff besser ist als jener der üblichen kurzen Faserstücke, sondern dass auch das Ausrichten dieser Faserstücke in die gewünschte Umfangsrichtung erheblich einfacher und sicherer zu bewerkstelligen ist. Die Länge der Faserstückchen liegt dabei zweckmässig zwischen 5 und 20 cm, könnte aber in gewissen Fällen bis nahe an die Länge des Innenumfangs des Rohres heranreichen.
Das ebenfalls Erfindungsgegenstand bildende Verfahren zur Herstellung des genannten Kunststoffrohres, bei welchem Fasermaterial und Kunststoff einer mit horizontaler Achse rotierenden Form zugeführt werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass das in Form von Faserstücken auf die sich in der rotierenden Form bildende Kunststoffschicht abgegebene Fasermaterial spätestens nach dem Auftreffen des vorangehenden Faserstückendes auf dieser Schicht in Stücklänge von wenigstens 4 cm geschnitten wird, wobei diese Faserstücke mit ihrer Längsachse in Umfangsrichtung des Rohres orientiert, kontinuierlich auf die Schicht aufgebracht werden.
Die Abgabe der Faserstücke erfolgt zweckmässig so nahe wie möglich an der sich bildenden Schicht, so dass die die Abgabevorrichtung verlassenden Faserstücke nur ein relativ kurzes radiales Wegstück bis zum Auftreffen auf die noch plastische Kunststoffschicht zurückzulegen haben, so dass durch die rotierende Form in der letzteren etwa entstehende Wirbelströmungen die Faserstücke nicht mehr aus der gewünschten Umfangsrichtung heraus wirbeln können.
Zweckmässig ist die Anordnung dabei derart, dass das in Abgaberichtung hintere Ende der Faserstücke noch von der Abgabevorrichtung geführt ist, wenn das vorangehende Faserstückende die Kunststoffschicht bereits erreicht hat; es ist besonders vorteilhaft, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Form (bzw. der sich bildenden Rohrschicht) grösser ist als die Abgabegeschwindigkeit der Faserstücke, so dass letztere, nachdem ihr vorangehendes Ende die Schicht berührt hat, durch die Haftwirkung des Kunststoffs von der Abgabevorrichtung abgezogen und dabei einwandfrei gestreckt und in Umfangsrichtung in den Kunststoff eingebettet werden.
Die beiliegende Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Rohres, wobei das Herstellungsverfahren an Hand dieser Zeichnung im Folgenden beispielsweise näher beschrieben ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 im Querschnitt einen Teil eines ersten Rohres nach der Erfindung, und
Fig. 2 ebenfalls im Querschnitt einen Teil eines zweiten Beispiels eines solchen Rohres.
Das in Fig. 1 gezeigte, sogenannte Sandwich-Rohr, das im Zentrifugierverfahren hergestellt ist, besitzt von aussen nach innen eine Schicht 1 aus glasfaserarinier- tem Kunststoff, eine Schicht 2 aus kunststoffgebundenem, mineralischem Füllstoffgranulat, eine Schicht 3 aus glasfaserarmiertem Kunststoff, eine Schicht 4 aus kunststoffgebundenem. mineralischem Füllstoffgranulat, und eine Schicht 5 aus glasfaserarmiertem Kunststoff. Es versteht sich, dass zusätzlich noch eine innere und/oder äussere Schutzschicht aus Kunststoff vorgesehen sein könnte.
Das Rohr, das für einen Innendruck zwischen 5 und 15 kg/cm2 geschaffen sein soll, kann einen Durchmesser von z. B. 40 bis 200 cm aufweisen, wobei die Wandstärke entsprechend zwischen 0.6 und 4 cm variieren kann.
Als Kunststoff eignen sich insbesondere Polyesterharze; es können aber auch andere, z. B. Polyurethanharze verwendet werden. Als Füllstoffgranulat kann Sand (fein und/oder grobkörnig) oder irgend ein geeignetes z. B. auch ein poröses mineralisches Granulat mit Korngrössen zwischen 0.5 und 10 mm verwendet werden.
In der armierten Aussenschicht 1 sind mit ihrer Längsachse in Umfangsrichtung orientierte kurze Glasfasern mit einer Stücklänge von 20 bis 30 mm vorgesehen. Die Schicht 2 dient als Distanz- und Versteifungsschicht. Die armierte Zwischenschicht 3 enthält ebenfalls kurze, jedoch in einer speziellen Richtung orientierte Glasfaserstücke. Die Schicht 4 dient wiederum als Distanz- und Versteifungsschicht. In der armierten Innenschicht 5 sind mit ihrer Längsachse in Umfangsrichtung orientierte relativ lange (über 40 mm) Glasfaserstücke vorgesehen. Der Glasfasergehalt in dieser Schicht liegt zweckmässig zwischen 50 und 70 0/o. Es versteht sich, dass zwischen den beiden armierten Schichten 1 und 5 auch mehr als nur zwei durch eine armierte Zwischenschicht 3 getrennte Sperrschichten vorgesehen sein können.
Ferner könnten auch die Glasfaserstücke der Zwischenschicht 3 in Umfangsrichtung orientiert sein. Es ist ausserdem möglich, auch in der Aussenschicht 1 ungerichtete (also nicht in Um fangsrichtung orientierte) Glasfaserstücke zu verwenden. Ferner könnte die Armierung in allen drei (oder eventuell mehr) Schichten 1, 3 und 5 aus langen, in Umfangsrichtung orientierten Glasfaserstücken beste- hen.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Rohr ist eine mit in Umfangsrichtung orientierten, kurzen Glasfaserstücken armierte Aussenschicht 11, eine Distanz- oder Sperrschicht 12 und eine mit in Umfangsrichtung orientierten, langen Glasfaserstücken armierte Innenschicht 15 vorgesehen. Die Sperrschicht 12 enthält kunststoffge- bundenes, mineralisches Füllstoffgranulat und mindestens in den beiden Randzonen zusätzlich Glasfasermaterial, das in relativ kurzen, ungerichteten Stücklängen vorgesehen ist. Dieser Glasfaserzusatz könnte aber auch weggelassen sein. Die armierte Innenschicht 15 enthält das Glasfasermaterial in Form von relativ langen, über 40 mm, in Umfangsrichtung orientierten Faserstücken. Es versteht sich, dass auch die Aussenschicht 11 mit langen Glasfaserstücken armiert sein kann.
Es können ausserdem auch innere und/oder äussere Deckschichten zusätzlich vorgesehen sein.
Die Innendruckfestigkeit der beschriebenen Rohre (für Innendrücke bis z. B. 15 kgi'cm2) wird zur Hauptsache durch die mittels langer, in Umfangsrichtung orientierter Glasfaserstücke armierten Schichten ge währieistet. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die 40 mm stets übersteigende Glasfaserstücklänge zwischen 50 und 80 mm zu wählen. Es könnten aber auch Glasfaserstücke bis zur Länge des Rohrumfangs vorgesehen sein. Bei grossen Faserlängen ist darauf zu achten, dass diese keinen ganzen Bruchteil des jeweiligen Schichltumfangs betragen, damit die zwischen aufeinanderfolgenden Fasern entstehenden Unterbrüche längs des Rohres nicht auf die gleiche Mantellinie zu liegen kommen.
Die beschriebenen Rohre sind nicht nur für grosse Innendrücke geeignet, sondern sind besonders für Untergrundverlegung mit Überdeckungen von mehreren Metern geeignet, da ihre radiale Elastizität ein begrenztes elastisches Deformieren des Rohrquerschnittes gestattet, durch welche wenigstens ein Teil der Überdek- kungslast auf das umgebende Erdreich übertragen wird.
Das Herstellen dieser Rohre erfolgt kontinuierlich in einem Arbeitsgang durch Zentrifugieren. Dabei wird das jeweilige Rohrmaterial mittels eines Abgabekopfes in der Nähe der Innenfläche der rotierenden Rohrform (also erheblich ausserhalb der Formachse) an die Rohrform abgegeben. wobei der Abgabekopf in Längsrichtung der Rohrform hin und her bewegt wird.
Zweckmässig erfolgt das Schneiden der Glasfaserstücke erst unmittelbar vor der Abgabe der letzteren, wobei der Schneidvorrichtung gleichzeitig mehr als ein Glasfaden zugeführt werden kann, so dass jeweils ein Bündel von parallelen Glasfaserstücken gleichzeitig abgeschnitten und gleichzeitig an die Schicht abgegeben wird. Das Orientieren der Glasfasern in Umfangsrich- tung kann durch entsprechend gerichtetes Abgeben der Fasern z. B. mittels einer Düse erzielt werden, wobei zusätzlich geeignete Führungsmittel, z. B. auch ein Luftstrom vorgesehen sein können, so dass die die Ab gabevorrichtung veriassenden Faserstücke sich nicht aus der gewünschten Richtung heraus bewegen können, bevor sie vollständig durch Haftung am schichtbildenden Kunststoff in der gewünschten Orientierung fixiert sind.
PATENTANSPRUCH 1
Faserverstärktes Kunststoffrohr, dadurch gekennzeichnet, dass in einer radial innerhalb der Bandmitte angeordneten, faserverstärkten Schicht in Umfangsrichtung des Rohres orientierte Faserstücke von einer 4 cm übersteigenden Länge vorgesehen sind.
UNTERANSPRÜCHE
1. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass es radial ausserhalb der mit orientierten Langfasern armierten Schicht mindestens noch eine faserarmierte Schicht und dazwischen wenigstens eine Distanzschicht aus kunststoffgebundenem, mineralischem Füllgranulat, z. B. Sand, aufweist.
2. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ausser der mit orientierten Langfasern armierten Schicht noch mindestens zwei mit kurzen Fasern von z. B. 20 bis 30 mm Länge armierte Schichten aufweist, wobei zwischen zwei armierten Schichten jeweils eine Distanzschicht aus kunststoffgebundenem mineralischem Füllgranulat, z. B. Sand, vorgesehen ist.
3. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzfasern wenigstens der einen zusätzlichen Schicht ohne spezifische Orientierung im Kunststoff eingelagert sind.
4. Faserverstärktes Kunststoffrohr nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzschicht aus kunststoffgebundenem Granulat wenigstens in den den faserverstärkten Schichten benachbarten Randzonen Glasfasermaterial enthält.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zur Herstellung eines Rohres nach Patentanspruch I, bei welchem Fasermaterial und Kunststoff einer mit horizontaler Achse rotierenden Form zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das in Form von Faserstäcken auf die sich in der rotierenden Form bildende Kunststoffschicht abgegebene Fasermaterial spätestens nach dem Auftreffen des vorangehenden Faserstückendes auf dieser Schicht in Stücklängen von wenigstens 4 cm geschnitten wird, wobei diese Faserstücke mit ihrer Längsachse in Umfangrichtung des Rohres orientiert kontinuierlich auf die Schicht aufgebracht werden.
UNTERANPRÜCHE
5. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Langfasern nahe der Innenwand der Rohrform in Umfangsrichtung und mit einer Geschwindigkeit, die höchstens gleich oder kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit der Rohrform ist, an die sich bildende Kunststoffschicht abgegeben werden.
6. Verfahren nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass unter Bildung aufeinanderfolgender, durch den Kunststoff unter sich verbundener Schichten, die für die Erzeugung der jeweiligen Schicht erforderlichen Materialien kontinuierlich dem in der rotierenden Form hin- und herbewegten Abgabekopf zugeführt und von dort an die Forminnenwand bzw. die sich bildende Schicht abgegeben werden.
7. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstücke erst im Abgabekopf von einem oder mehreren gleichzeitig dem letzteren zugeführten Faden abgeschnitten werden.
8. Verfahren nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laugfaserstücke erst abgeschnitten werden, wenn ihr vorangehendes Ende die sich bildende Kunststoffschicht erreicht hat.
9. Verfahren nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern erst dann vollständig aus einer Führung des Abgabekopfes austreten, wenn ihr vorangehendes Ende die sich bildende Kunststoffschicht erreicht hat.
10. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangsrichtung zu orientierenden Faserstücke auf ihrem Weg vom Abgabekopf zur sich bildenden Kunststoffschicht einen diese Orientierung unterstützenden Luftstrom passieren.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.
Fiber-reinforced plastic pipe and process for its production
The present invention relates to a fiber-reinforced plastic pipe and a method for its production.
There are known plastic pipes of the type mentioned, which are short, d. H. contain about 20 to 30 mm long glass fibers; Usually these pipes also contain a plastic-bound, mineral filler granulate (e.g. sand, quartz sand, baked clay, slag, etc.). The reinforcing fibers can be concentrated in relatively sharply defined layers of the wall cross-section or distributed over almost the entire wall cross-section of the pipe in a constant or varying concentration. On the other hand, it is known that such pipes are usually only for a relatively low internal pressure of z. B. 1.5 to 2.5 kg / cm2 are suitable; they are therefore usually used as sewer pipes, sloping water pipes etc. laid in the ground. In order to obtain such, usually relatively large diameters (e.g.
B. 60 to 200 cm) having pipes suitable for higher internal pressure, which requires a correspondingly strong reinforcement in the circumferential direction, it has already been proposed to provide the pipe with an outer reinforcement made of endless glass fiber wrapped around the inner tube prefabricated in the winding or centrifugation process, wherein the glass fiber applied in this way is to be manufactured either by prior or subsequent application of plastic to form a coherent outer layer connected to the inner tube.
The continuous glass fiber (roving) of the outer layer running in the circumferential direction of the pipe increases the internal pressure resistance of the pipe, but requires a relatively complicated manufacturing process, since the winding of the continuous glass fiber requires the previous, at least partial curing of the inner pipe, so that in the manufacturing process, an undesired interruption arises, especially if the inner tube was manufactured using the centrifugation process. On the other hand, it has already been proposed, when centrifuging fiber-reinforced plastic pipes, which are cut into small pieces of z. B. to embed 20 to 30 mm cut glass fibers oriented in the circumferential direction in the plastic.
Compared to the randomly oriented storage of pieces of fiber, this brings a certain increase in the internal pressure resistance of the pipe, but the values that can be achieved with the endlessly wound glass fiber cannot be achieved, because the fiber pieces, due to their short length, are not sufficiently tight in the surrounding area under radial internal pressure Plastic stick; On the other hand, it has been shown that it is technically difficult to embed these short pieces of fiber at least approximately precisely oriented in the circumferential direction in the plastic, which can lead to insufficient internal pressure-resistant pipe locations.
The present invention avoids these disadvantages. For this purpose, the pipe according to the invention is characterized in that in a fiber-reinforced layer arranged radially inside the center of the wall, fiber pieces oriented in the circumferential direction of the pipe and having a length exceeding 4 cm are provided.
It has been shown that, on the one hand, the desired internal pressure resistance can be achieved with a smaller amount of fibers if the fibers oriented in the circumferential direction are arranged in a layer lying radially inside the center of the wall thickness than if they are provided in an outer layer, as when wrapping a continuous fiber On the other hand, not only is the adhesive bond of these relatively long fiber pieces in the plastic better than that of the usual short fiber pieces, but also that the alignment of these fiber pieces in the desired circumferential direction is considerably easier and safer. The length of the fiber pieces is expediently between 5 and 20 cm, but could in certain cases come close to the length of the inner circumference of the pipe.
The method for the production of said plastic pipe, which also forms the subject of the invention, in which fiber material and plastic are fed to a mold rotating with a horizontal axis, is characterized in that the fiber material released in the form of fiber pieces onto the plastic layer forming in the rotating mold at the latest after it hits of the preceding end of the fiber piece on this layer is cut to a length of at least 4 cm, these fiber pieces with their longitudinal axis oriented in the circumferential direction of the pipe being continuously applied to the layer.
The fiber pieces are expediently dispensed as close as possible to the layer that is being formed, so that the fiber pieces leaving the dispensing device only have to cover a relatively short radial path until they hit the plastic layer, which is still plastic, so that the rotating mold in the latter approximately resulting eddy currents can no longer whirl the fiber pieces out of the desired circumferential direction.
The arrangement is expedient here in such a way that the rear end of the fiber pieces in the delivery direction is still guided by the delivery device when the preceding end of the fiber piece has already reached the plastic layer; It is particularly advantageous if the peripheral speed of the rotating mold (or the pipe layer being formed) is greater than the delivery speed of the fiber pieces, so that the latter, after its preceding end has touched the layer, is pulled off the delivery device by the adhesive effect of the plastic and be perfectly stretched and embedded in the plastic in the circumferential direction.
The accompanying drawing shows some exemplary embodiments of the pipe according to the invention, the manufacturing method being described in more detail below with reference to this drawing, for example. In the drawing shows:
Fig. 1 in cross section part of a first tube according to the invention, and
Fig. 2 also in cross section a part of a second example of such a tube.
The so-called sandwich tube shown in FIG. 1, which is manufactured using the centrifugation process, has a layer 1 of glass fiber-reinforced plastic, a layer 2 of plastic-bound mineral filler granulate, a layer 3 of glass-fiber-reinforced plastic, a layer from the outside in 4 made of plastic-bonded. mineral filler granulate, and a layer 5 made of glass fiber reinforced plastic. It goes without saying that an inner and / or outer protective layer made of plastic could also be provided.
The tube, which should be created for an internal pressure between 5 and 15 kg / cm2, can have a diameter of, for. B. 40 to 200 cm, the wall thickness can vary accordingly between 0.6 and 4 cm.
Polyester resins are particularly suitable as plastic; but it can also be other, z. B. polyurethane resins can be used. As filler granules, sand (fine and / or coarse-grained) or any suitable z. B. porous mineral granules with grain sizes between 0.5 and 10 mm can also be used.
In the reinforced outer layer 1, short glass fibers with a length of 20 to 30 mm are provided with their longitudinal axis oriented in the circumferential direction. Layer 2 serves as a spacer and stiffening layer. The reinforced intermediate layer 3 also contains short, but oriented in a special direction pieces of glass fiber. The layer 4 in turn serves as a spacer and stiffening layer. In the reinforced inner layer 5, relatively long (over 40 mm) pieces of glass fiber are provided with their longitudinal axis oriented in the circumferential direction. The glass fiber content in this layer is expediently between 50 and 70%. It goes without saying that more than just two barrier layers separated by a reinforced intermediate layer 3 can also be provided between the two reinforced layers 1 and 5.
Furthermore, the pieces of glass fiber of the intermediate layer 3 could also be oriented in the circumferential direction. It is also possible to use non-directional (ie not oriented in the circumferential direction) pieces of glass fiber in the outer layer 1. Furthermore, the reinforcement in all three (or possibly more) layers 1, 3 and 5 could consist of long pieces of glass fiber oriented in the circumferential direction.
In the case of the pipe shown in FIG. 2, an outer layer 11 reinforced with short pieces of glass fiber oriented in the circumferential direction, a spacer or barrier layer 12 and an inner layer 15 reinforced with long pieces of glass fiber oriented in the circumferential direction are provided. The barrier layer 12 contains plastic-bound, mineral filler granulate and, at least in the two edge zones, additionally glass fiber material, which is provided in relatively short, non-directional piece lengths. However, this glass fiber addition could also be omitted. The reinforced inner layer 15 contains the glass fiber material in the form of relatively long, over 40 mm, fiber pieces oriented in the circumferential direction. It goes without saying that the outer layer 11 can also be reinforced with long pieces of glass fiber.
In addition, inner and / or outer cover layers can also be provided.
The internal compressive strength of the pipes described (for internal pressures of up to 15 kg / cm2, for example) is mainly ensured by the layers reinforced by means of long pieces of glass fiber oriented in the circumferential direction. It has proven to be advantageous to choose the length of the glass fiber piece, which always exceeds 40 mm, between 50 and 80 mm. However, pieces of glass fiber could also be provided up to the length of the pipe circumference. In the case of large fiber lengths, care must be taken that these do not amount to a whole fraction of the respective layer circumference, so that the interruptions occurring between successive fibers along the pipe do not come to lie on the same surface line.
The pipes described are not only suitable for high internal pressures, but are also particularly suitable for underground laying with overlaps of several meters, as their radial elasticity allows a limited elastic deformation of the pipe cross-section, through which at least part of the cover load is transferred to the surrounding soil .
These tubes are manufactured continuously in one operation by centrifugation. In this case, the respective pipe material is released to the pipe form by means of a delivery head in the vicinity of the inner surface of the rotating pipe mold (that is, considerably outside the mold axis). wherein the dispensing head is reciprocated in the longitudinal direction of the tubular shape.
The glass fiber pieces are expediently cut immediately before the latter is dispensed, whereby more than one glass thread can be fed to the cutting device at the same time, so that a bundle of parallel glass fiber pieces is cut off at the same time and delivered to the layer at the same time. The orientation of the glass fibers in the circumferential direction can be achieved by dispensing the fibers in a corresponding direction, e.g. B. can be achieved by means of a nozzle, with additional suitable guide means, e.g. B. also an air stream can be provided so that the Ab transfer device veriassenden fiber pieces can not move out of the desired direction before they are completely fixed by adhesion to the layer-forming plastic in the desired orientation.
PATENT CLAIM 1
Fiber-reinforced plastic pipe, characterized in that fiber pieces oriented in the circumferential direction of the pipe and having a length exceeding 4 cm are provided in a fiber-reinforced layer arranged radially inside the center of the strip.
SUBCLAIMS
1. Fiber-reinforced plastic pipe according to claim I, characterized in that there is at least one fiber-reinforced layer radially outside the layer reinforced with oriented long fibers and in between at least one spacer layer made of plastic-bound, mineral filling granules, e.g. B. sand.
2. Fiber-reinforced plastic pipe according to dependent claim 1, characterized in that in addition to the layer reinforced with oriented long fibers, there are at least two with short fibers of z. B. 20 to 30 mm in length reinforced layers, with a spacer layer of plastic-bound mineral filler granules between two reinforced layers, e.g. B. sand is provided.
3. Fiber-reinforced plastic pipe according to dependent claim 2, characterized in that the short fibers of at least one additional layer are embedded in the plastic without specific orientation.
4. Fiber-reinforced plastic pipe according to dependent claim 1, characterized in that the spacer layer of plastic-bonded granulate contains glass fiber material at least in the edge zones adjacent to the fiber-reinforced layers.
PATENT CLAIM II
Process for the production of a pipe according to claim 1, in which fiber material and plastic are fed to a mold rotating with a horizontal axis, characterized in that the fiber material released in the form of fiber sticks onto the plastic layer forming in the rotating mold at the latest after the previous end of the fiber length has hit is cut on this layer in lengths of at least 4 cm, these fiber pieces with their longitudinal axis oriented in the circumferential direction of the pipe are continuously applied to the layer.
SUBClaims
5. The method according to claim II, characterized in that said long fibers near the inner wall of the tubular shape in the circumferential direction and at a speed that is at most equal to or less than the circumferential speed of the tubular shape, are delivered to the plastic layer being formed.
6. The method according to dependent claim 5, characterized in that with the formation of successive layers connected by the plastic, the materials required for the production of the respective layer are continuously fed to the dispensing head moved back and forth in the rotating mold and from there to the inner wall of the mold or the layer that is formed is released.
7. The method according to dependent claim 6, characterized in that the fiber pieces are only cut off in the delivery head from one or more threads simultaneously fed to the latter.
8. The method according to dependent claim 7, characterized in that the lye fiber pieces are only cut off when their previous end has reached the plastic layer that is being formed.
9. The method according to dependent claim 7, characterized in that the fibers only emerge completely from a guide of the dispensing head when their preceding end has reached the plastic layer that is being formed.
10. The method according to dependent claim 6, characterized in that the fiber pieces to be oriented in the circumferential direction pass an air flow that supports this orientation on their way from the delivery head to the plastic layer that is being formed.
** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.