DE102008021124B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundrohres und eines Wickelrohres sowie Halbzeugrohr, Verbundrohr und/oder Wickelrohr - Google Patents
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Abstract
Um das Herstellen eines Verbundrohres aus einem thermoplastischen und einem Gewebematerial zu vereinfachen, schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundrohres aus einem Verbundwerkstoff vor, bei welchem ein thermoplastisches Material und ein Gewebematerial miteinander verbunden werden, und bei welchem das thermoplastische Material und das Gewebematerial jeweils als ein Bandmaterial einem gemeinsamen Wickeldorn gemeinsam zugeführt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft sowohl ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundrohres aus einem Verbundwerkstoff, bei welchem ein thermoplastisches Material und ein Gewebematerial miteinander verbunden werden, als auch ein Verfahren zum Herstellen eines Wickelrohres, bei welchem einem gemeinsamen Wickeldorn ein erstes Bandmaterial und ein weiteres Bandmaterial zugeführt wird, wobei die Bandmaterialien an dem Wickeldorn spiralförmig aufgewickelt werden können. Auch betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundrohres und/oder eines Wickelrohres mit einem Wickeldorn. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Halbzeugrohr, ein Verbundrohr und/oder ein Wickelrohr mit einem thermoplastischen Trägermaterial und einem Bewehrungsgewebematerial.
- In etlichen Anwendungsbereichen müssen Rohrleitungen oftmals eine Vielzahl an Anforderungen erfüllen. Beispielsweise sind eine hohe Chemikalienbeständigkeit bei einer gleichzeitigen hohen Festigkeit und einem geringen Gewicht der Rohre einer Rohrleitung gefordert. Um derartigen Anforderungen gerecht zu werden, existieren bereits Verbundwerkstoffrohre, welche aus einem Verbund wenigstens zweier Werkstoffe hergestellt sind, wie sie etwa thermoplastische Werkstoffe und duroplastische Werkstoffe darstellen. So sind thermoplastische Werkstoffe, wie Polypropylen (PP), meistens sehr beständig gegenüber vielen Chemikalien und können deshalb sehr gut als ein Innenliner, d. h. ein innerer Rohrabschnitt, eines Verbundrohres verwendet werden. Darüber hinaus wohnen ihnen meist gute Abrasionseigenschaften inne. Duroplastische Werkstoffe, wie beispielsweise glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK), hingegen zeichnen sich durch gute Festigkeitseigenschaften aus, so dass sie gut als stabilisierender Außenmantel des Innenliners eingesetzt werden können. Problemtisch gestaltet sich jedoch immer noch das Herstellen eines Verbundrohres aus PP als Innenliner und aus GFK als Außenmantel, da diese beiden Werkstoffe nur aufwändig miteinander zu einem Verbundrohr verbunden werden können. So ist es bisher erforderlich, das Äußere eines bereits fertig extrudierten oder extrudierten PP-Rohres mittels einer offenen Flamme oder ähnlichem derart zu erhitzen, dass sich in eine plastifizierte Oberflächenschicht des extrudierten PP-Linerrohres ein Gewebematerial insbesondere aus Glasfasern einarbeiten lässt. Hierzu muss das Gewebematerial jedoch mit einer sehr hohen Zugkraft in den plastifizierten PP-Werkstoff des extrudierten PP-Rohres eingezogen werden, wodurch sich das Herstellen eines derartigen Verbundrohres neben dem Erhitzen nochmals verkompliziert.
- Zum Herstellen eines Verbundrohres aus mehreren Schichten wird bei einem in der Offenlegungsschrift
DE 29 42 597 A1 beschriebenen Verfahren ein Kunststofffoliengewebe mit wenigstens einem weiteren Fasergewebe zu einem zylindrischen Rohr verbunden, indem die Gewebe auf einer Speicherhaspel aufgewickelt werden. Damit sich das Fasergewebe innig mit dem Kunststofffoliengewebe verbinden kann, ist das Fasergewebe an seiner dem Kunststofffoliengewebe zugewandten Seite mit einer verbindungsgeeigneten Kunststoffschicht überzogen. Insofern können sich das Kunststofffoliengewebe und die Kunststoffschicht des Fasergewebes gut miteinander verbinden, wenn die Kunststoffe in einen entsprechend geschmolzenen oder zumindest klebrigen Zustand gebracht sind. Somit ist es für eine gute Verbindung beider Gewebe eine wesentliche Voraussetzung, dass das Fasergewebe mit einer Kunststoffschicht versehen ist. Andernfalls kann hier keine ausreichende Verbindung zwischen den Geweben hergestellt werden. Das Versehen des Fasergewebes mit einer zusätzlichen Kunststoffschicht ist jedoch sehr umständlich. - Weiter ist aus der Patentschrift
DE 43 26 503 C2 ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Auskleidungsschlauchs zum Einsatz bei Kanalsanierungsarbeiten bekannt, bei welchem zunächst durch schraubenförmiges Wickeln eines Folienbandes auf einen Wickeldorn ein eine Schutzfolie bildender Folienschlauch hergestellt wird, auf den ein harzgetränktes Faserband aufgewickelt wird. Jedoch kommt es hierbei nicht darauf an, dass sich das harzgetränkte Faserband innig mit dem Folien schlauch verbindet. Zudem baut die Herstellungsapparatur sehr aufwändig, da dem Wickelrohr jedes der Bänder über eine eigene Rolle zugeführt wird. - Ein Verfahren zum Herstellen eines Wickel- bzw. Verbundrohres ist aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 1 880 176 U bekannt, bei welchem ein thermoplastischer Werkstoff und ein Gewebe, etwa aus Glasfasern oder aus einem duroplastischen Werkstoff, miteinander verbunden werden, indem eine grobmaschige Gewebewickelschicht beidseits mit einer thermoplastischen Wickelschicht umschlossen wird. Die beiden thermoplastischen Wickelschichten können sich hierbei durch die grobmaschige Gewebeschicht hindurch gut miteinander verbinden, sodass ein im Wesentlichen dreilagiges Wickelrohr bzw. ein im Wesentlichen dreilagiges Verbundmaterialrohr bereitgestellt werden kann. - Jedoch ist hierbei das Gewebe zwischen den beiden thermoplastischen Wickelschichten in Art einer Sandwichbauweise derart vollständig umgeben und eingepackt, dass es lediglich stabilisierende Funktionen übernehmen kann. Weitere Funktionen kann das Gewebe der grobmaschigen Gewebeschicht nicht übernehmen.
- Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem gattungsgemäße Verbundrohre wesentlich einfacher hergestellt werden können.
- Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundrohres aus einem Verbundwerkstoff gelöst, bei welchem ein thermoplastisches Material und ein Gewebematerial miteinander verbunden werden, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass das thermoplastische Material und das Gewebematerial jeweils als ein Bandmaterial einem gemeinsamen Wickeldorn gemeinsam zugeführt werden. Es hat sich gezeigt, dass ein thermoplastisches Material und ein Gewebematerial insbesondere zu einem Verbundrohr besonders innig miteinander verbunden werden können, wenn diese beiden Materialien jeweils als Bandmaterial gemeinsam einem Wickeldorn zugeführt werden. Hierdurch lässt sich ein derartiges Verbundrohr wesentlich einfacher und kostengünstiger herstellen.
- Der Begriff „Bandmaterial” beschreibt vorliegend einen Materialstreifen von nahezu beliebiger Breite und Länge, der entweder aufgerollt auf einem Coil oder als extrudierter endloser Materialstrang unmittelbar aus einem geeigneten Extruder bereit gestellt werden kann. Es versteht sich, dass das Bandmaterial beispielsweise aus beliebigen thermoplastischen Materialien bzw. Glasfaser aufweisenden Materialien hergestellt sein kann. Vorliegend werden als Materialien bevorzugt Polypropylen und Glasfasern eingesetzt.
- Als „Wickeldorn” kann hier nahezu jegliche Einrichtung verwendet werden, auf welcher sich ein Bandmaterial auftragen lässt. Ein in diesem Zusammenhang für einen Wickeldorn auch aus dem Stand der Technik geläufiger Begriff ist Wickeltrommel.
- Besonders gleichmäßig kann insbesondere ein Glasfasergewebe in ein thermoplastisches Material eingearbeitet werden, wenn das thermoplastische Material und das Gewebematerial zu einem Wickelrohr auf einen gemeinsamen Wickeldorn aufgewickelt werden. Besonders durch die Möglichkeit, des vorstehend erwähnten gleichmäßigen Einarbeitens kann das Verbundrohr einen besonders homogenen Aufbau erhalten.
- Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Verfahren zum Herstellen eines Wickelrohres gelöst, bei welchem einem gemeinsamen Wickeldorn ein erstes Bandmaterial und ein weiteres Bandmaterial zugeführt wird, wobei die Bandmaterialien an dem Wickeldorn spiralförmig aufgewickelt werden können, wobei sich dieses Verfahren dadurch auszeichnet, dass ein thermoplastisches Bandmaterial und ein Gewebematerial an dem gemeinsamen Wickeldorn miteinander verbunden werden. Erstmals gelingt es, ein Wickelrohr herzustellen, bei welchem ein Gewebematerial mit einem thermoplastischen Bandmaterial in einem Herstellungsschritt verbunden werden kann.
- Es versteht sich hinsichtlich vorliegender Erfindung, dass sowohl unterschiedlichste thermoplastische Materialien als auch Glasfaser aufweisende Materialien verwendet werden können, solange mit ihnen Verbund- bzw. Wickelrohre hergestellt werden können. Wird dem gemeinsamen Wickeldorn das thermoplastische Bandmaterial als Polypropylen-Werkstoff und das Gewebematerial als Glasfaser-Werkstoff zugeführt, können die beiden Werkstoffe besonders vorteilhaft miteinander verzahnt werden. Insbesondere können hierbei Verbund- bzw. Wickelrohre mit besonders guten chemischen Eigenschaften und mit besonders guten Festigkeitseigenschaften hergestellt werden.
- Vorteilhafter Weise können mit den hier beschriebenen erfinderischen Verfahren eine ganze Reihe von Nachteilen bisheriger Herstellmethoden vermieden werden. Beispielsweise kann vorliegend vermieden werden, dass mit einer offenen Flamme gearbeitet werden muss, um das thermoplastische Material anzuschmelzen. Hierdurch wird der Energiebedarf signifikant gesenkt. Des weiteren kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine oxidative Schädigung des thermoplastischen Grundmaterials ausgeschlossen werden.
- Eine vorteilhafte Verfahrensvariante sieht vor, dass das thermoplastische Bandmaterial und das Gewebematerial in etwa zeitgleich auf den gemeinsamen Wickeldorn aufgewickelt werden. Vorteilhafter Weise ist hierbei das thermoplastische Bandmaterial noch plastifiziert, so dass sich das Gewebematerial besonders gut mit dem thermoplastischen Bandmaterial verbinden kann.
- Demnach sieht eine besonders vorteilhafte Verfahrensvariante auch vor, dass das thermoplastische Bandmaterial in einem plastifizierten Zustand auf den Wickeldorn aufgewickelt wird, wobei das Gewebematerial unmittelbar auf das noch plastifizierte thermoplastische Bandmaterial aufgetragen wird.
- Der Begriff „unmittelbar” beschreibt, dass das thermoplastische und das Gewebematerial vorteilhafter Weise in etwa zeitgleich aufgetragen werden.
- Wird hierbei das thermoplastische Bandmaterial extrudiert und anschließend unmittelbar dem Wickeldorn in einem plastifizierten Zustand zugeführt, kann beispielsweise ein Glasfaser aufweisendes Bandmaterialgewebe besonders gleichmäßig mit dem thermoplastischen Bandmaterial verbunden werden. Hierbei kann der so geschaffene Verbundwerkstoff besonders homogen hergestellt werden, wodurch sich wiederum verbesserte Festigkeitseigenschaften eines Verbund- bzw. Wickelrohes realisieren lassen. Ferner ist das thermoplastische Bandmaterial nach dem Extrudieren bereits plastifiziert, so dass ein erneutes Erwärmen bzw. Plastifizieren nicht erforderlich ist, so dass sich signifikante Energieeinsparungen beim Herstellungsverfahren ergeben.
- Dringt das Gewebematerial in das thermoplastische Bandmaterial zumindest teilwei se ein, kann eine besonders intensive Verbindung zwischen thermoplastischem Bandmaterial und Gewebematerial verfahrenstechnisch besonders einfach gestaltet werden.
- Hierbei kann die Verbindung weiter intensiviert werden, wenn das thermoplastische Bandmaterial zumindest teilweise durch das Gewebematerial hindurch dringt.
- Das thermoplastische Bandmaterial und das Gewebematerial können ein besonders stabiles Rohr bereit stellen, wenn das Gewebematerial als Glasfasergewebenetz in das thermoplastische Bandmaterial eingebettet wird.
- Eine bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, dass das thermoplastische Bandmaterial und das Gewebematerial mittels einer gemeinsamen Auftragseinrichtung auf den Wickeldorn aufgetragen werden. Eine solche gemeinsame Auftragseinrichtung kann vielfältig bereit gestellt sein. Konstruktiv besonders einfach ist es, wenn die Auftragseinrichtung eine Auftragswalze umfasst, mittels welcher vorzugsweise beide Bandmaterialien an den Wickeldorn angedrückt werden können. Hierdurch ist sichergestellt, dass das thermoplastische Bandmaterial und das Gewebematerial nahezu zeitgleich an den Wickeldorn angerückt werden und sich hierbei zusätzlich besonders intensiv miteinander verbinden können.
- Insbesondere in diesem Zusammenhang wird die Aufgabe der Erfindung auch von einer Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundrohres und/oder eines Wickelrohres mit einem Wickeldorn gelöst, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnet, dass sie eine Auftragseinrichtung zum gemeinsamen Auftragen eines ersten Bandmaterials und eines weiteren Bandmaterials aufweist. Vorteilhafter Weise können hierdurch mehrere Bandmaterialien gemeinsam im Wesentlichen in einem einzigen Verfahrensschritt auf den Wickeldorn aufgetragen werden. Insbesondere können mittels der Vorrichtung auch Halbzeugrohre hergestellt werden, welche später zu dem Verbund- bzw. Wickelrohr weiter verarbeitet werden können.
- Die Bandmaterialien können konstruktiv einfach miteinander verbunden werden, wenn die Auftragsvorrichtung eine einzige Zuführ- und Anpresswalze aufweist, mit tels welcher mehrere Bandmaterialien gemeinsam an den Wickeldorn anpressbar sind. Beispielsweise werden der einzigen Zuführ- und Anpresswalze aus zwei verschiedenen Zuführeinrichtungen ein PP-Band und ein Glasfasergewebeband zugeführt, welche vorteilhafter Weise an der Zuführ- und Anpresswalze und/oder an dem Wickeldorn zusammen gefügt werden können. Hierbei kann mittels der Auftragseinrichtung zusätzlich gesteuert werden, wie intensiv ein Glasfasergewebeband in das PP-Band eindringen bzw. das PP-Bandgewebe durch das Glasfasergewebeband hindurch quellen kann. Die vorliegende einzige Zuführ- und Anpresswalze ist hierbei gleichzusetzen mit der zuvor beschriebenen Auftragswalze der Auftragseinrichtung.
- Um beispielsweise in Überlappungsbereichen, in welchen sich insbesondere thermoplastische Bandmaterialstreifen überlappen, ein Verbund- bzw. Wickelrohr enorm stabil gestalten zu können, ist es vorteilhaft, wenn das thermoplastische Bandmaterial und das Gewebematerial hinsichtlich ihrer axialen Banderstreckung radial versetzt zueinander auf den gemeinsamen Wickeldorn aufgetragen werden.
- Das erfindungsgemäß hergestellte Verbund- und/oder Wickelrohres kann als Halbzeug dienen, das in einem anschließenden Verfahrensschritt, ggfs. auch nach Erstarren des thermoplastischen Bandmaterials, mit einem duroplastischen Mantelmaterial, wie zum Beispiel einem Glasfaserwerkstoff, ummantelt wird. Das Glasfasergewebeband dient in diesem Fall als eine Art Haftvermittler, da eine Verbindung zwischen thermoplastischen Materialien und duroplasitschen Materialien, insbesondere von Polypropylen und eine GFK Werkstoff, nur schwierig erreichbar sind. Ein duroplastisches Material, wie z. B. ein harzgetränktes Glasfasergewebe, kann hingegen gut mit dem Glasfasergewebe verbunden werden, das in das plastifizierte Thermoplast eingebettet ist. Aufgrund der formschlüssigen Einbettung des Glasfasergewebes ergibt sich eine sehr gute Bindung zwischen dem duroplastischen Material und dem thermoplastischen Innenliner.
- Vorteilhafter Weise können mittels des Haftvermittlers vorliegend zwei nur sehr aufwändig oder gar nicht miteinander verbindbare Materialien verfahrenstechnisch äußerst einfach zu einem Verbund- bzw. Wickelrohr miteinander zusammen gefügt werden.
- Vorteilhafter Weise kann das duroplastische Mantelmaterial mittels des Haftvermittlers dauerhaft außerordentlich fest und innig mit dem thermoplastischen Trägermaterial verbunden werden.
- Weist das Glasfasergewebe zusätzlich noch thermoplastische Materialfäden auf, kann sich das so ausgestattete Glasfasergewebe darüber hinaus zumindest teilweise auch noch stoffschlüssig mit dem thermoplastischen Bandmaterial verbinden.
- Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Halbzeugrohr, einem Verbundrohr und/oder einem Wickelrohr mit einem thermoplastischen Trägermaterial und einem Bewehrungsgewebematerial gelöst, bei welchen das Halbzeug, das Verbundrohr und/oder das Wickelrohr mit einem Verfahren nach einer der vorstehend erläuterten Merkmalskombinationen hergestellt sind.
- Ein derartiges Halbzeugrohr ist vorteilhaft, da es in weiteren Verfahrensschritten, beispielsweise nach einer Zwischenlagerung, je nach Anwendungsbereich individuell mit einem nahezu beliebigen Mantelmaterial, insbesondere einem GFK Werkstoff in Form eines harzgetränkten Glasfasergewebes, versehen werden kann.
- Das vorliegende Verbundrohr ist vorteilhaft, da es mittels des vorstehend beschriebenen Herstellverfahrens einen außergewöhnlich homogenen Aufbau aufweisen kann.
- Sowohl das Halbzeugrohr als auch das Verbund- bzw. Wickelrohr können vorteilhaft spiralförmig gemäß DIN 16961 hergestellt werden. Insbesondere bei mehreren Wickellagen kann das Gewebematerial mit der letzten Wickellage des thermoplastischen Materialbandes eingearbeitet werden. Mittels der Anzahl der Wickellagen kann vorteilhafter Weise auch die Wandstärke des Wickelrohrs eingestellt werden. Beispielsweise wird die Wandstärke in Abhängigkeit einer Belastungsanforderung durch Chemie und/oder Abrasion eingestellt.
- Insbesondere wenn das thermoplastische Trägermaterial ein Polypropylen und das Bewehrungsgewebematerial ein glasfaserverstärktes Gewebe sind, können vorliegende Rohre hinsichtlich chemischer Substanzen besonders resistent und mit einer hohen Festigkeit ausgebildet sein.
- Die so hergestellten Rohre zeichnen sich zudem dadurch aus, dass ihnen in der Regel nur sehr geringe Eigenspannungen innewohnen.
- Die nachfolgende Beschreibung erläutert weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung und bezieht sich auf beide
1 und2 . -
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines Wickelrohres. -
2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wickelrohres in Seitenansicht. - Die in den
1 und2 gezeigte Vorrichtung1 zum Herstellen eines Wickelrohres2 umfasst einen über eine Antriebs- und Supportvorrichtung11 in Rotation versetzten Wickeldorn3 , auf welchem das Wickelrohr2 aus einem extrudierten thermoplastischen Bandmaterial4 und einem Gewebematerial5 als Halbzeugrohr6 auf den Wickeldorn3 sukzessive aufgewickelt wird. Das thermoplastische Bandmaterial4 besteht aus Polypropylen, kommt unmittelbar aus einem hier nicht gezeigten Extruder und ist dementsprechend beim Auftragen auf den Wickeldorn3 noch plastifiziert. Das Gewebematerial5 ist ein Glasfasergewebe. - Dem Wickeldorn
3 werden das thermoplastische Bandmaterial4 und das Gewebematerial5 gemeinsam mittels einer gemeinsamen Auftragseinrichtung7 zugeführt. Die gemeinsame Auftragseinrichtung7 umfasst vorliegend zumindest eine erste Zuführeinrichtung8 , mittels welcher das thermoplastische Bandmaterial4 zugeführt wird. Eine weitere Zuführeinrichtung9 sorgt für ein betriebssicheres Zuführen des Gewebematerials5 . - Beide Bandmaterialien
4 und5 werden an einer einzigen Zuführ- und Anpresswalze10 der gemeinsamen Auftragseinrichtung7 zusammengeführt und während des gemeinsamen Auftragens des thermoplastischen Bandes4 und des Gewebebandes5 miteinander derart verpresst, dass das Glasfasergewebe des Gewebematerials5 in das plastifizierte Polypropylen des thermoplastischen Bandmaterials4 zumindest teilweise eingebettet ist. An Bereiche des Glasfasergewebe, welche nicht in das thermoplastische Bandmaterial4 eingebettet sind, kann in einem weiteren Verfahrensschritt (hier nicht gezeigt) ein mit Harz getränktes GFK-Mantelmaterial aufgearbeitet werden, wobei sich das Glasfasergewebe und das GFK-Mantelmaterial besonders gut miteinander verbinden können. - Unterhalb des Wickeldorns
3 ist die Antriebs- und Supportvorrichtung11 auf Schienen14 linear bewegbar platziert. Die Antriebs- und Supportvorrichtung11 weist Führungswalzen12 und13 auf, auf denen der Wickeldorn3 drehbar gelagert ist. - Mittels der Herstellvorrichtung
1 gelingt es auf baulich besonders einfacher Weise, ein Verfahren zum Herstellen sowohl eines Verbundrohres als auch eines Wickelrohres2 oder lediglich eines Halbzeugrohres6 durchführen zu können. -
- 1
- Vorrichtung zum Herstellen eines Wickelrohres
- 2
- Wickelrohr
- 3
- Wickeldorn
- 4
- thermoplastisches Bandmaterial
- 5
- Gewebematerial
- 6
- Halbzeugrohr
- 7
- gemeinsame Auftragseinrichtung
- 8
- erste Zuführeinrichtung
- 9
- weitere Zuführeinrichtung
- 10
- Einzige Zuführ- und Anpresswalze
- 11
- Antriebs- und Supportvorrichtung
- 12
- Führungswalze
- 13
- Führungswalze
- 14
- Schienen
Claims (16)
- Verfahren zum Herstellen eines Verbundrohres aus einem Verbundwerkstoff, bei welchem ein thermoplastisches Material und ein Gewebematerial miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material und das Gewebematerial jeweils als ein Bandmaterial (
4 ,5 ) einem gemeinsamen Wickeldorn (3 ) gemeinsam zugeführt werden, wobei die Bandmaterialien (4 ,5 ) mittels einer gemeinsamen Auftragseinrichtung (7 ) auf den gemeinsamen Wickeldorn (3 ) aufgetragen und mittels einer einzigen Zuführ- und Anpresswalze (10 ) der gemeinsamen Auftragseinrichtung (7 ) an den gemeinsamen Wickeldorn (3 ) angedrückt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material (
4 ) und das Gewebematerial (5 ) zu einem Wickelrohr (2 ) auf dem Wickeldorn (3 ) gemeinsam aufgewickelt werden. - Verfahren zum Herstellen eines Wickelrohres (
2 ), bei welchem einem gemeinsamen Wickeldorn (3 ) ein erstes Bandmaterial und ein weiteres Bandmaterial zugeführt wird, wobei die Bandmaterialien an dem Wickeldorn (3 ) spiralförmig aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermoplastisches Bandmaterial (4 ) und ein Gewebematerial (5 ) an dem gemeinsamen Wickeldorn (3 ) miteinander verbunden werden, wobei das thermoplastische Bandmaterial (4 ) und das Gewebematerial (5 ) mittels einer gemeinsamen Auftragseinrichtung (7 ) auf den gemeinsamen Wickeldorn (3 ) aufgetragen und die Bandmaterialien (4 ,5 ) mittels einer einzigen Zuführ- und Anpresswalze (10 ) der gemeinsamen Auftragseinrichtung (7 ) an den gemeinsamen Wickeldorn (3 ) angedrückt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem gemeinsamen Wickeldorn (
3 ) das thermoplastische Bandmaterial (4 ) als Polypropylen-Werkstoff und das Gewebematerial (5 ) als Glasfasergewebe zugeführt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Bandmaterial (
4 ) und das Gewebematerial (5 ) in etwa zeitgleich auf den gemeinsamen Wickeldorn (3 ) aufgewickelt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Bandmaterial (
4 ) in einem plastifizierten Zustand auf den Wickeldorn (3 ) aufgewickelt wird, wobei das Gewebematerial (5 ) unmittelbar auf das noch plastifizierte thermoplastische Bandmaterial (4 ) aufgetragen wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Bandmaterial (
4 ) extrudiert und anschließend unmittelbar dem Wickeldorn (3 ) in einem plastifizierten Zustand zugeführt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebematerial (
5 ) in das thermoplastische Bandmaterial zumindest teilweise eindringt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Bandmaterial (
4 ) zumindest teilweise durch das Gewebematerial (5 ) hindurch dringt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebematerial (
5 ) als Glasfasergewebenetz in das thermoplastische Bandmaterial (4 ) eingebettet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Bandmaterial (
4 ) und das Gewebematerial (5 ) hinsichtlich ihrer axialen Banderstreckung radial versetzt zueinander auf den gemeinsamen Wickeldorn (3 ) aufgetragen werden. - Vorrichtung zum Herstellen eines Verbundrohres und/oder eines Wickelrohres (
2 ) mit einem Wickeldorn (3 ), gekennzeichnet durch eine Auftragseinrichtung (7 ) zum gemeinsamen Auftragen eines ersten Bandmaterials (4 ) und eines weiteren Bandmaterials (5 ), wobei die Auftragseinrichtung (7 ) eine einzige Zuführ- und Anpresswalze (10 ) aufweist, mittels welcher mehrere Bandmaterialien (4 ,5 ) gemeinsam an den Wickeldorn (3 ) anpressbar sind. - Halbzeugrohr (
6 ), Verbundrohr und/oder Wickelrohr (2 ) mit einem thermoplastischen Trägermaterial (4 ) und einem Bewehrungsgewebematerial (5 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeugrohr (6 ), das Verbundrohr und/oder das Wickelrohr (2 ) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellt wird. - Halbzeugrohr (
6 ), Verbundrohr und/oder Wickelrohr (2 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewehrungsgewebematerial (5 ) bereichsweise die Außenfläche des Halbzeugsrohres (6 ) bildet, sodass das Halbzeugrohr (6 ) mit einem nahezu beliebigen Mantelmaterial versehen werden kann. - Halbzeugrohr (
6 ), Verbundrohr und/oder Wickelrohr (2 ) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewehrungsgewebematerial (5 ) ein Haftvermittler für ein duroplastisches Mantelmaterial ist. - Halbzeugrohr (
6 ), Verbundrohr und/oder Wickelrohr (2 ) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Trägermaterial (4 ) Polypropylen und das Bewehrungsgewebematerial (5 ) ein Glasfasergewebe sind.
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---|---|---|---|---|
DE102010004809A1 (de) | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH & Co. KG, 57271 | Leitungselement in beschränkt beliebiger NURB-Spline-Form |
EP3081822A1 (de) | 2015-04-16 | 2016-10-19 | AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH | Hybride metall-verbundstoff-antriebswelleneinheit und verfahren zur herstellung davon |
CN114347446A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 永高股份有限公司 | 一种高强度纤维复合管道的生产设备 |
CN115891122A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-04-04 | 浙江华丰新材料股份有限公司 | 一种玻璃纤维增强塑料夹砂管缠绕装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1880176U (de) * | 1963-06-27 | 1963-10-03 | Bauku Bau Und Kunststoff G M B | Gewickeltes kunststoffrohr. |
DE2942597A1 (de) * | 1978-11-01 | 1980-05-14 | Assi Can Ab | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zylinderfoermigen rohren |
DE4326503C2 (de) * | 1993-08-06 | 1995-07-13 | Brandenburger Isoliertech | Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Auskleidungsschlauches |
-
2008
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1880176U (de) * | 1963-06-27 | 1963-10-03 | Bauku Bau Und Kunststoff G M B | Gewickeltes kunststoffrohr. |
DE2942597A1 (de) * | 1978-11-01 | 1980-05-14 | Assi Can Ab | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zylinderfoermigen rohren |
DE4326503C2 (de) * | 1993-08-06 | 1995-07-13 | Brandenburger Isoliertech | Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Auskleidungsschlauches |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010004809A1 (de) | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH & Co. KG, 57271 | Leitungselement in beschränkt beliebiger NURB-Spline-Form |
EP3081822A1 (de) | 2015-04-16 | 2016-10-19 | AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH | Hybride metall-verbundstoff-antriebswelleneinheit und verfahren zur herstellung davon |
US10280969B2 (en) | 2015-04-16 | 2019-05-07 | Airbus Helicopters Deutchland GmbH | Hybrid metal-composite drive shaft unit and method of manufacturing same |
CN114347446A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 永高股份有限公司 | 一种高强度纤维复合管道的生产设备 |
CN114347446B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-05-16 | 公元股份有限公司 | 一种高强度纤维复合管道的生产设备 |
CN115891122A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-04-04 | 浙江华丰新材料股份有限公司 | 一种玻璃纤维增强塑料夹砂管缠绕装置 |
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