DD212471A1

DD212471A1 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING TUBES FROM FIBER REINFORCED HAERTBAREN RESIN RESINS

Info

Publication number: DD212471A1
Application number: DD24623482A
Authority: DD
Inventors: Juergen Baumgart; Hans Epler; Walter Czirr; Uwe Maertens; Harro Carstens; Fritz Stiller; Karin Dzierzon
Original assignee: Staaken Plastverarbeitung
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-08-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zur Durchfuehrung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus faserverstaerkten haertbaren Kunstharzen. Das Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Rohren mit muffenartigen Aufweitungen an den Rohrenden, einer geschlossenen hydraulisch glatten Innenschicht und gleichmaessiger Beanspruchbarkeit unter Vermeidung der Nachteile bekannter Verfahren. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Verfahrensschritt Innenschicht und zylindrischer Rohrteil hergestellt werden und in einem weiteren Verfahrensschritt das Muffenlaminat hergestellt und gleichzeitig mit dem zylindrischen Rohrteil zu einem homogenen Teil verbunden wird. Die Anwendung der Erfindung erstreckt sich auf den GFK-Rohrleitungsbau, vorzugsweise auf die Herstellung von Teilen fuer den Laengenausgleich und die Herstellung von Uebergangsstuecken zu anderen Rohrleitungsmaterialien fuer drucklose und druckbeanspruchte Rohrleitungen.The invention relates to a method and an apparatus required for carrying out the method for the production of tubes from fiber-reinforced hair-hardenable synthetic resins. The object of the invention is the production of pipes with socket-like widenings at the pipe ends, a closed hydraulically smooth inner layer and uniform load-bearing capacity while avoiding the disadvantages of known methods. The invention is characterized in that the inner layer and the cylindrical tube part are produced in one method step, and in a further method step the sleeve laminate is produced and at the same time connected to the cylindrical tube part to form a homogeneous part. The application of the invention extends to the construction of FRP piping, preferably to the production of parts for the compensation of the length and the production of transitional pieces to other piping materials for unpressurised and pressurized pipelines.

Description

-1- 246 234 3-1- 246 234 3

Method and device for the production of tubes made of fiber-reinforced curable synthetic resins description Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohren mit muffenförmigen Enden aus faserverstärkten härtbaren Kunstharzen, vorzugsweise unter Anwendung des Wickelverfahrens. Die Erfindung ist für die Herstellung von Rohrleitungen aus GFK, vorzugsweise für Teile des Längenausgleichs und für Übergangsstücke zu Rohrleitungen aus anderen Werkstoffen, anwendbar.The invention relates to a method and an apparatus for the production of pipes with sleeve-shaped ends made of fiber-reinforced curable synthetic resins, preferably using the winding method. The invention is applicable to the manufacture of GRP pipelines, preferably parts of the length compensation and transitions to pipelines of other materials.

Characteristic of the known technical solutions

Bekannt ist die Herstellung derartiger Rohre aufteilbaren Formen im Handauflegeverfahren oder Faser-Harz-Spritz-Verfahren. Es ist ebenfalls bekannt. Rohre und Muffen getrennt zu fertigen (Rohr im Wickelverfahren, Muffen im Handauflegeverfahren) und mittels Klebeiaminatzu verbinden. Bekannt ist weiterhin die Herstellung kurzer Rohrenden mit angeformten Muffen im Schleuderverfahren.Known is the production of such pipes divisible forms by hand lay-up or fiber-resin-spray process. It is also known. Pipes and sleeves to produce separately (tube in the winding process, sockets in the hand lay-up method) and connect by means Kleutzaminatzu. Also known is the production of short pipe ends with molded sleeves by spin coating.

Nachteile der bekannten Verfahren liegen in der Begrenzung der Rohrabmessungen, wenn der technologische Aufwand in vertretbaren Grenzen gehalten werden soll. So ist zum Beispiel bei der Fertigung im Handauflegeverfahren die erforderliche Laminatstärke nur durch mehrmaliges Zwischenhärten erreichbar.Disadvantages of the known methods are in the limitation of the tube dimensions, if the technological effort should be kept within reasonable limits. For example, when manufacturing by hand lay-up, the required laminate thickness can only be achieved by repeated intermediate curing.

Die getrennte Fertigung von Rohr und Verbindungselement erfordert hohen technischen und technologischen Aufwand. Das zur Verbindung erforderliche Klebeiaminat verschlechtert die strömungstechnischen Eigenschaften des Rohres. Außerdem sind bei diesem Verfahren chemisch beanspruchbare Innenschichten in der erforderlichen Qualität nur mit sehr hohem Aufwand zusteilbar. Formen für die Durchführung des Schleuderverfahrens erfordern hohen technischen Aufwand. Die bei diesem Verfahren erreichbaren Festigkeitswerte begrenzen die Rohrabmessungen beim Einsatz als druckbeanspruchtes Bauteil.The separate production of pipe and connecting element requires high technical and technological effort. The adhesive laminate required for the connection deteriorates the flow properties of the pipe. In addition, chemically stressed inner layers of the required quality can be added to this process only with great effort. Molds for carrying out the spin process require a high level of technical complexity. The strength values achievable with this method limit the tube dimensions when used as a compression-stressed component.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Rohrherstellung aus faserverstärkten Kunstharzen, die es ermöglichen, Rohre mit muffenartigen Erweiterungen in einem Arbeitsgang vorzugsweise nach dem Wickelverfahren herzustellen, die eine durchgehende glatte Innenschicht besetzen und homogene mechanische Kennwerte aufweisen.The object of the invention is the development of a method and a device for tube production from fiber-reinforced synthetic resins, which make it possible to produce tubes with sleeve-like extensions in one operation, preferably by the winding method, which occupy a continuous smooth inner layer and have homogeneous mechanical characteristics.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit welchem Rohre hergestellt werden, die als integralen Bestandteil an den Enden oder an einem Ende muffenartige Erweiterungen aufweisen.The invention has for its object to develop a method with which pipes are produced, which have as an integral part at the ends or at one end sleeve-like extensions.

Mit diesem Verfahren wird der hohe technologische Aufwand vermieden, der bei der Herstellung derartiger Rohre nach anderen Verfahren erforderliche ist.With this method, the high technological effort is avoided, which is required in the production of such pipes by other methods.

Durch die Herstellung des Rohres in einem Arbeitsgang ist es möglich, eine durchgehende glatte Innenschicht mit chemischer Beanspruchbarkeit zu erzielen.By producing the tube in one operation, it is possible to achieve a continuous smooth inner layer with chemical resistance.

Durch das Prinzip der Naß-in-Naß-Fertigung wird erreicht, dal? das Rohrlaminat homogene mechanische Kennwerte aufweist und die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohre druckbeansprucht und erdverlegt eingesetzt werden können.By the principle of wet-in-wet production is achieved that? the tube laminate has homogeneous mechanical characteristics and the tubes produced by the process according to the invention can be pressure-stressed and buried.

Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß auf einem im Durchmesser verringerbaren zylindrischen Formkern Formstücke befestigt werden, deren Außenkontur der Formgebung des Muffenendes entspricht.According to the invention, this is achieved by fixing fittings on a cylindrical core which can be reduced in diameter, the outer contour of which corresponds to the shape of the socket end.

Nach dem Auftragen von Trennmittel wird die chemisch beanspruchbare Innenschicht aufgebracht. Durch Überwickeln mit harzgetränkten Glasfasersträngen unter vorzugsweiser Beigabe von Glasfasermatten und Rovingnähgewirkbahnen wird das zylindrische Rohrteii hergestellt. Anschließend wird ein Formkörper am Ende des Muffenteils aufgesetzt und das Rohr durch Überwickeln des Muffenteils fertiggestellt.After the application of release agent, the chemically stressable inner layer is applied. By winding over with resin-impregnated glass fiber strands with the preferential addition of glass fiber mats and Rovingnähgewirkbahnen the cylindrical Rohrteii is produced. Subsequently, a shaped body is placed at the end of the sleeve part and the tube finished by overwinding of the sleeve part.

Der Formkörper wird etwa um die Wanddicke des Rohres vom Muffenansatz entfernt aufgespannt. Nach Beendigung des Härtevorganges wird die Befestigung der Formstücke gelöst, der Formkörper abgenommen und das Rohr durch Verringerung des Wickelkerndurchmessers entformt.The molding is clamped about the wall thickness of the pipe away from the socket attachment. After completion of the hardening process, the attachment of the fittings is released, removed the molding and demolded the tube by reducing the hub diameter.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Hersteilung von Rohren besteht aus einer geschlitzten Zylinderschale, die durch technische Mittel mit einer mittig angeordneten Achse verbunden ist und deren Schitzränder durch technische Mittel zum Zwecke der Durchmesserverringerung übereinandergezogen werden können.The inventive device for the production of pipes consists of a slotted cylinder shell, which is connected by technical means with a centrally arranged axis and the Schitzränder can be pulled over by technical means for the purpose of diameter reduction.

Die Oberflächenkontur der Muffen wird durch drei Segment-Formstücke gebildet, die durch technische Mittel mit der Zylinderschale verbunden sind. Der Anschlagring zur Begrenzung der Muffenkontur besteht aus mindestens zwei flanschartigen Teilen, die durch technische Mittel zusammen und fest auf die Rohrlaminatoberfläche gespannt werden.The surface contour of the sleeves is formed by three segment-shaped pieces, which are connected by technical means with the cylinder shell. The stop ring to limit the socket contour consists of at least two flange-like parts, which are stretched together by technical means and firmly on the Rohrlaminatoberfläche.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: Einen Längsschnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigtes Rohr Fig.2: Einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung im Einsatz1 shows a longitudinal section through a tube produced by the method according to the invention. FIG. 2 shows a longitudinal section through the device according to the invention in use

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Rohr besteht aus einer durchgehenden Harzfeinschicht 7, einem ^: zylindrischen Rohrlaminat 8 und einem Muffenlaminat 9, die zu einem Werkstück homogen verbunden sind (Fig. 1).The tube produced by the process of this invention consists of a continuous resin fine layer 7 a ^(Fig. 1) cylindrical tube laminate 8 and a laminate sleeve 9, which are homogeneously connected to a workpiece.

Zur Herstellung eines Rohres wird ein im Durchmesser verringerbarer Wickelkern 1 verwendet, dessen mit einem Schlitz 15 versehenen Schale 10 fest mit einer mittig angeordneten Achse 11 verbunden ist. Auf dem Wickelkern 1 sind drei Formstücke 2 mittels Befestigungseinrichtungen 3 arretiert.To produce a tube a diameter reducible winding core 1 is used, provided with a slot 15 shell 10 is fixedly connected to a centrally disposed axis 11. On the winding core 1 three fittings 2 are locked by means of fasteners 3.

Zur Herstellung eines Rohres wird zunächst eine Trennfolie 6 auf den Wickelkern 1 aufgebracht. Danach erfolgt der Auftrag der Harzfeinschicht 7. Auf einer Wickelmaschine erfolgt anschließend in an sich bekannter Weise die Herstellung des Rohrlaminates 8 im Radialwickelverfahren.To produce a tube, a release film 6 is first applied to the winding core 1. Thereafter, the application of the resin fine layer 7 takes place on a winding machine then in a conventional manner, the production of the tube laminate 8 in the radial winding process.

Auf das nasse Laminat erfolgt entsprechend einer Farbmarkierung 13 auf dem Wickelkern 1 das Ausspannen der beidenOn the wet laminate takes place according to a color marking 13 on the winding core 1, the relaxation of the two

Formkörper 4 als Anschlag für das Muffenlaminat 9, welches ebenfalls im Radialwickelverfahren hergestellt wird.Shaped body 4 as a stop for the socket laminate 9, which is also produced in the radial winding process.

Nach erfolgter Aushärtung des Rohres 14 werden die Befestigungseinrichtungen 3 der Formstücke 2 gelöst und dieAfter curing of the tube 14, the fastening means 3 of the fittings 2 are released and the

Formkörper 4 nach Lösen der Spannelemente 5 abgenommen. Durch die Betätigungseinrichtungen 12 wird der Durchmesser des Wickelkernes 1 verringert, so daß der Wickelkern 1 aus dem Rohr 14 herausgezogen werden kann. Anschließend werden die Formstücke 2 aus dem Rohr 14 entnommen.Molded body 4 removed after loosening the clamping elements 5. By the actuators 12, the diameter of the winding core 1 is reduced, so that the winding core 1 can be pulled out of the tube 14. Subsequently, the fittings 2 are removed from the tube 14.

Der erfindungsgemäß hergestellten Rohre lassen sich sowohl als drucklose als auch für innen- und außendruckbeanspruchte (erdverlegte) Rohrleitungen verwenden.The pipes produced according to the invention can be used both as unpressurized and for internal and external pressure-stressed (buried) pipelines.

Die durchgehende Innenschicht sichert gute strömungstechnische Werte und läßt auch den Einsatz als medienbeanspruchte Rohrleitung zu.The continuous inner layer ensures good fluidic properties and also allows use as media-stressed piping.

Die erfindungsgemäß hergestellten Rohre besitzen exakt ausgebildete Muffenformen und einen homogenen Laminataufbau und sind mit hoher technischer Sicherheit im Rohrleitungsbau einsetzbar.The tubes produced according to the invention have precisely designed sleeve shapes and a homogeneous laminate structure and can be used with high technical safety in pipeline construction.

Claims

-3- 246 234 3. claims

1. A method and apparatus for producing tubes made of fiber-reinforced curable synthetic resins by the winding method, characterized in that on a molded pieces (2) provided with winding core (1) a continuous resin fine layer (7) is applied, that a cylindrical tube laminate (8) produced which is encased in the production of a socket laminate (9) of moldings (4), so that the tube laminate (8) and socket laminate (9) with the resin fine layer (7) form a homogeneous GRP component.

2. The method according to item 1, characterized in that both tubes (14) can be produced with one-sided as well as with double-sided sleeve end, wherein different shapes by replacement of the fittings (2) can be produced.

3. A device for the production of tubes made of fiber-reinforced curable synthetic resins according to the method of item 1 and 2, characterized in that on a cylindrical winding core (1), the shell (10) is retractable, to form a sleeve-like expansion of the pipe ends fittings (2) and to form the Außenoberfiäche moldings (4) can be used.

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