DE1066733B

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Info

Publication number: DE1066733B
Application number: DENDAT1066733D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-08

Description

DEUTSCH

PATENTAMT

KL. 39 3 -

INTERNAT. KL. H 2V g

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ANMELDETAG: 26. JANUAR 1953 BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER , · AU S LE GE S CH RI FT: 8. O ΚΤΌ B E R 1959

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum fortlaufenden Herstellen eines aus Schichten bestehenden faserverstärkten Kunststoffrohres auf einem festen Dorn, von dem das Rohr in dem Maße, in dem seine Bildung fortschreitet, abgezogen wird. Bei den bekannten Verfahren zum Herstellen von Rohren auf Kunststoffbasis mit Gewebeverstärkung werden die Fasern bzw. Gewebe vor dem schraubenförmigen Aufwickeln auf den Wickeldorn in Kunstharz getränkt. Dieses Verfahren bringt einmal den Nachteil mit sich, daß die Verteilung des Kunstharzes oft nicht gleichmäßig und die Imprägnierung deshalb mangelhaft ist. Es ist nämlich nicht möglich, die in den Maschen des Gewebes sitzende Luft vollkommen zum Entweichen zu bringen. Ferner haben die Rohre stets eine bestimmte, d. h. begrenzte Länge, die von der Länge der Kerne oder Dorne abhängt, auf die das Gewebe aus Fäden, Fasern od. dgl. aufgebracht ist.

Weiterhin ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Rohren mit zwei rohrförmigen, konzentrisch zueinander angeordneten Geweben bekannt, zwischen denen eine faserige Füllschicht vorgesehen ist. Das Rohr ist hierbei außerdem durch eine aus einem wasserabstoßenden Stoff, z. B. Bitumen, Kautschuk, Leim, Vinylharz, Natriumsilikat, natürlichem oder synthetischem Gummi oder Harzen usw., bestehende Bedeckung geschützt. Da nicht das gesamte faserige Material imprägniert wird, bietet eine solche Verkleidung keine Schwierigkeiten in der Herstellung. Diese Rohre besitzen aber in nachteiliger Weise eine relativ große Wandstärke, die das Krümmen des Rohres erschwert, die Stabilität des Rohres und somit die Verwendbarkeit einschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffrohres beliebiger Stärke und unbegrenzter Länge zu schaffen, das aus durch und durch gleichmäßig mit einem synthetischen härtbaren Harz imprägnierten Fasern oder Gewebe besteht.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Faserschicht, auf der Oberfläche eines Hohldornes gebildet, in ihrer ganzen Stärke ohne besondere Wärmeeinwirkung unter teilweiser Druckverminderung mit einem härtbaren und polymerisierbaren Harz imprägniert und dieses Harz darauf in bekannter Weise gehärtet wird, wobei gegebenenfalls dieselben Arbeitsgänge durch Aufbringen anderer ähnlicher Schichten auf die erste imprägnierte Faserschicht wiederholt werden. Durch Anordnung eines Hohldornes wird die völlige Imprägnierung des gesamten Rohrgewebes erleichtert, weiter eine beschleunigte und von der Art des Imprägnierharzes unabhängige Härtung und ein leichtes Gleiten des geschichteten Rohres auf dem Dorn ermöglicht.

Verfahren zum fortlaufenden Herstellen eines aus Schichten bestehenden faserverstärkten Kunststoffrohres

Anmelder: Marcel Fleury, Cannes (Frankreich)

Vertreter: Diph-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt, München 2, Rosental 7

Beanspruchte Priorität: Frankreidi vom 13. August 1952

Marcel Fleury₁ Cannes (Frankreich), ist als Erfinder genannt worden

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Faserschicht teils von außen, teils von innen durch in der Wandung des Hohldornes angeordnete öffnungen hindurch imprägniert wird.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß man das Weiterziehen des Rohres durch Auftragen eines Schmier- oder Gleitmittels durch die in der Wandung des Kernes angeordneten Löcher hindurch erleichtert. Analog zu der Zuführung von Imprägnierharz läßt sich auch ein Schmiermittel durch in der Wandung des Dornes befindliche Löcher auf das Gewebe übertragen, wodurch dessen Weitertransport erleichtert wird. Gegebenenfalls können dabei im Inneren des Dornes auch Kammern abgeteilt sein, die mit Flüssigkeiten verschiedener Temperaturen beschickt werden, um die Rohrinnenwand je nach Bedarf zu kühlen oder zu erwärmen.

Weitere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung. In der Zeichnung ist eine Ausführung der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine schematisch dargestellte vollständige Vorrichtung zum Herstellen eines mit Hilfe von Fasern oder Geweben verstärkten Rohres und

Fig. 2 eine Ansicht der elastischen Dichtung der von dem Rohr zu durchlaufenden Kammern.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung einen aus Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff gefertigten hohlen

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Kern 1, der mit Harz angefüllt ist, das ihm durch die Rohrleitung 2 zugeführt wird.

Um diesen Kern herum ist eine an sich bekannte Vorrichtung zum Weben, oder zum Aufwickeln angeordnet mit mehreren punktiert gezeichneten Spulen 3, denen die Bewegungen erteilt werden, die zum Herstellen eines den Kern 1 einschließenden versteifenden Gewebes 4 erforderlich sind.

Mit Hilfe dieser Vorrichtung können nicht nur Fasern verarbeitet werden, sondern auf den Spulen 3 kann auch ein aus irgendeinem beliebigen Material bestehendes und bereits zu einem Gewebe vereinigtes Material gelagert sein. Das_(jewebe bzw. die Fasern 5 können dabei aus natürlichen oder künstlichen Stoffen, z. B. Baumwolle, Glas, Asbest, Polyamiden oder selbst aus Metall, bestehen.

Unmittelbar nach der Bildung der Versteifung 4 wird diese von einer Greifer- und Ziehvorrichtung 6 erfaßt, die aus Spulen oder Rollen bestehen kann, die ihrerseits mit einer Antriebsvorrichtung 7 mechanisch gekuppelt ist. Diese Spulen und Rollen pressen die Versteifung oder das Gewebe 4 gegen den Kern 1 und erteilen ihm durch ihre Drehung eine Vorwärtsbewegung.

Das Gewebe 4 gelangt so in die druckdichte Imprägnierungskammer 8, die den Kern und das Gewebe vollständig umhüllt. Durch die öffnung 9 kann, wenn notwendig, in der Kammer ein Unterdruck erzeugt werden.

Am Eingang und am Ausgang der Imprägnierungskammer 8 sind Dichtungen IiLiind 11 in Form eines elastischen Hohlringes vorgesehen, die ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung bilden.

Diese Dichtungen bestehen aus einer Luftkammer geeigneter Größe, die das Gewebe 4 umschließen und es gegen den Kern 1 drücken. Diese Anpreßkraft kann mit Hilfe der Schläuche 12 und 13 durch Regulierung des Druckes im Inneren der Hohlringe eingestellt werden. Die Hohlringe sind in Höhlungen 14 und 15 gelagert, die einen Teil der luftdichten Kammer zum Imprägnieren bilden.

Im Bereich der Imprägnierungskammer 8 sind in dem Hohlkern 1 eine Anzahl öffnungen 16 angeordnet, die das im Kerninneren befindliche Harz nach außen durchtreten lassen. Der Raum des Hohlkernes ist durch die Platte 17 abgeschlossen, und für das Harz, das durch die Rohrleitung 2 zugeführt wird, ist kein weiterer Zutritt vorgesehen.

Die Faserschicht 4 wird ungefähr auf der gleichen Höhe in der Imprägnierungskammer 8 außen von einer ringförmigen Vorrichtung 18 umgeben, die an der der Faserschicht zugekehrten Innenseite Durchbohrungen od. dgl. aufweist. Mit ihrer Hilfe wird auf die Außenseite des in der Herstellung befindlichen Rohres das durch die Rohrleitung 19 zugeführte Harz aufgetragen.

Die Faserschicht 4 wird auf diese Weise sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite mit Harz überzogen, und das um so besser, als durch den in der Kammer 8 aufrechterhaltenen Unterdruck Luft aus der Kammer 8 abgesaugt wird, die entweder durch die Faserschicht 4 selbst oder durch das Harz in die Kammer eingeführt wird.

Eine Uberlauföffnung 20 und eine Entleerungsöffnung 21 sichern eine dauernd gleichbleibende Standhöhe des Harzes in der Imprägnierungskammer.

Unmittelbar oberhalb der Stelle, an der die Imprägnierung der Faserschicht vorgenommen wird, ist der Innenraum des Hohlkernes 1 als Kühlkammer 22 ausgebildet, in welcher durch eine mittels der Zu- und Ableitungen 23, 24 eingeleitete Kühlflüssigkeit 733

eine hinreichend niedrige Temperatur aufrechterhalten wird, um jede vorzeitige Polymerisation des Harzes zu vermeiden.

Die imprägnierte Faserschicht tritt nunmehr durch die wulstförmige Dichtung 11 hindurch, die die Imprägnierungskammer 8 von der Polymerisationskammer 25 trennt.

Von der Höhe der Dichtung 11 ab kann der Kern massiv sein, und auch jede beliebige Form besitzen.

In der gleichen Weise können auch in Verbindung mit dem Kern, vorzugsweise in Form von Ringen 26, um die Außenseite des Rohres herum angeordnete Heizelemente vorgesehen sein. Außerdem sind Zu- und Abführleitungen 27 und 28 vorgesehen' für eine Flüssigkeit, die im Bedarfsfalle die Polymerisation erleichtert und in der Kammer die Temperatur aufrechterhalten soll, die die Polymerisation des Harzes erfordert.

In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung wird auch von der Höhe der Dichtung 11 ab die Höhlung des Kerns beibehalten und die so gebildete druckdichte Kammer mittels der Rohrleitungen 23 bzw. 24, die in dem Hohlkern von seinem Fußende an angeordnet sind, mit einer Flüssigkeit beschickt. Die so zugeführte Flüssigkeit tritt aus der im Inneren des Kerns befindlichen Kammer durch öffnungen wieder aus, die entweder über die gesamte Länge dieses Teiles des Kerns oder nahe bei bzw. an dem Ende desselben angeordnet sind, und füllt das in Herstellung befindliche Rohr von dem Zeitpunkt an aus, an dem dieses den Ziehkern verläßt. So kann man also bei der erfindungsgemäßen Herstellung des Rohres in ihm sowohl einen ganz bestimmten Druck als auch eine ganz bestimmte Temperatur aufrechterhalten. Die auf diese Weise eingeführte Flüssigkeit wird am freien Ende des Rohres während des Herstellungsganges entleert.

Beim Verlassen der Polymerisationskammer gleitet das Rohr durch eine letzte wulstförmige Dichtung 29, bevor es an die Außenluft tritt und bevor es gegebenenfalls eine letzte Trocknung und Kühlung durchmacht, indem es durch einen es umfassenden und auf seiner Innenseite mit Blasdüsen versehenen Ring 30 hindurchgleitet.

Unmittelbar nach diesem letzten Arbeitsgang wird das Rohr von der Hauptziehvorrichtung 31 erfaßt, die aus Rollen, Schienen und anderen zweckentsprechenden Gliedern bestehen kann. Diese Hauptziehvorrichtung 31 mit ihrer dauernd gleichbleibenden Ziehwirkung sorgt für das gleichmäßige Vorrücken des Rohres durch die verschiedenen Arbeitsgänge seiner Fertigung, und zwar von Beginn der Bildung des Gewebes der Versteifung an, wobei sie am Anfang durch die Ziehvorrichtung 6 unterstützt wird.

Beim Verlassen der Ziehvorrichtung 31 wird das Rohr entsprechend seiner Biegsamkeit und entsprechend seinem Verwendungszweck entweder in geraden Stücken oder auf Spulen aufgewickelt auf Lager genommen. Ein derartig hergestelltes Rohr kann sehr leicht von neuem durch eine Vorrichtung hindurchgeführt werden, die der oben beschriebenen teilweise entspricht, d. h., auf die Außenseite des Rohres kann eine weitere schützende Versteifung aufgewebt und auf irgendeine Weise mit Harz od. dgl. imprägniert und polymerisiert werden. Dabei ist die Verwendung eines inneren Kernes selbstverständlich überflüssig.

In Fig. 2 ist die Ansicht einer elastischen, wulstförmigen Dichtung dargestellt, die verwendet werden kann, um die Kammern, die das Rohr bei seiner Herstellung durchläuft, druckdicht zu machen. Diese Dichtung besteht aus einem einfachen, beispielsweise

Claims

aus Kautschuk gefertigten Schlauch 32 mit rundem oder ovalem Querschnitt. Dieser Schlauch ist an einem Ende durch eine Kugelkalotte 33 verschlossen, und die Dichtung kommt nun dadurch zustande, daß man den Schlauch 32 zu einer in sich geschlossenen Einheit zusammenbiegt und die Abschlußkalotte 33 in das andere offene Ende des Schlauches eintreten läßt. Dieser Dichtungsring ist mit einem Ventil 34 versehen, um ihn an seinem Verwendungsort, nämlich an der Eintritts- und Austrittsstelle einer der genannten Kammern aufblasen zu können. Patentansprüche:

1. Verfahren zum fortlaufenden Herstellen eines aus Schichten bestehenden faserverstärkten Kunststoffrohres auf einem festen Dorn, von dem das Rohr in dem Maße, in dem seine Bildung fortschreitet, abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faserschicht auf der Oberfläche eines Hohldornes gebildet, in ihrer ganzen Stärke ohne besondere Wärmeeinwirkung unter teilweiser Druckverminderung mit einem härtbaren und polymerisierbaren Harz imprägniert und dieses Harz darauf in bekannter Weise gehärtet wird, wobei gegebenenfalls dieselben Arbeitsgänge durch Aufbringen anderer ähnlicher Schichten auf die erste imprägnierte Faserschicht wiederholt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserschicht teils von außen, teils von innen durch in der Wandung des Hohldornes angeordnete öffnungen hindurch imprägniert wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Weiterziehen des Rohres durch Auftragen eines Schmier- oder Gleitmittels durch die in der Wandung des Kernes angeordneten Löcher hindurch erleichtert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation des zum

ίο Imprägnieren verwendeten Harzes eine Phase beschleunigter Polymerisation aufweist, auf die die eigentliche Polymerisation folgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserschicht vor der Polymerisation des Harzes verdichtet wird.

6. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5 mit einer Reihe von das in PIerstellung begriffene Rohr umgebenden Kammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabdichtungen für den Eintritt und den Austritt des Rohres von aus elastischem Stoff bestehenden Hohlringen (10, 11, 11', 29) gebildet sind, die mit Druckluft gefüllt und in entsprechend geformten Kammern gelagert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 571 025, 576 090;
USA.-Patentschrift Nr. 2 445 231;
Zeitschrift »Modem Plastics«, Juni 1952, S. 95 bis 100.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen