DE1239531B

DE1239531B - Tubular hollow body, the wall of which consists of a number of layers of non-metallic material

Info

Publication number: DE1239531B
Application number: DEB61518A
Authority: DE
Inventors: William Andrew Baker; Victor Bernard Murray; Donald Arthur Shoemack
Original assignee: Bristol Aeroplane Plastics Ltd
Current assignee: Rolls Royce Composite Materials Ltd
Priority date: 1960-03-03
Filing date: 1961-03-02
Publication date: 1967-04-27

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:Number:

Aktenzeichen:File number:

Anmeldetag:Registration date:

F161F161

Deutsche KL: 47 f- 3/40 German KL: 47 f- 3/40

1239 531
B61518XII/47f 2. März 1961 27. April 1967 2. November 19671239 531
B61518XII / 47f March 2, 1961 April 27, 1967 November 2, 1967

Auslegetag:Display day:

Ausgabetag:Issue date:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift übereinThe patent specification corresponds to the patent specification

Es ist bekannt, Rohre aus mehreren Schichten kunstharzgebundenen Fasermaterials aufzubauen (vgl. z.B. die französische Patentschrift 1134 933 und die USA.-Patentschriften 2 854 031, 2703 109), wobei die innerste Schicht gegen Verschleiß sowie chemische Angriffe durch das Fördergut beständig und die äußerste Schicht gegen Beanspruchungen des Rohres von außen widerstandsfähig ist (vgl. z. B. die USA.-Patentschriften 2 653 887, 2 501 690).It is known to build pipes from several layers of synthetic resin-bonded fiber material (see e.g. French patent specification 1134 933 and USA patents 2 854 031, 2703 109), whereby the innermost layer is resistant to wear and tear as well as chemical attack by the conveyed material and the outermost layer is resistant to external stresses on the pipe (see e.g. U.S. Patents 2,653,887, 2,501,690).

Die Erfindung geht aus von einem rohrförmigen ίο Hohlkörper, dessen Wandung aus einer Anzahl von Schichten aus nichtmetallischem Material besteht, unter denen sich eine den Hauptteil der Körperfestigkeit aufbringende Hauptschicht aus kunstharzgebundenem Glasfasermaterial und eine Oberflächenschicht aus kunstharzgebundenem, gegen korrosive und abrasive Einflüsse widerstandsfähigem Fasermaterial befindet.The invention is based on a tubular ίο Hollow body, the wall of which consists of a number of layers of non-metallic material, underneath which is a main layer of synthetic resin-bonded material, which provides the main part of the body's strength Fiberglass material and a surface layer made of synthetic resin, against corrosive and abrasive influences resilient fiber material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einem derartigen rohrförmigen Hohlkörper eine größere Schlagfestigkeit zu verleihen.The invention is based on the object of providing a tubular hollow body of this type with a larger one To give impact resistance.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Hauptschicht und der z. B. aus kunstharzgebundenem Acrylfasergewebe gebildeten Oberflächenschicht eine Zwischenschicht aus einem kunstharzgebundenen Fasergewebe vorgesehen ist, dessen Fasern eine größere Festigkeit aufweisen als die der Oberflächenschicht, ζ. B. Glasfasern. Es ist zwar bekannt, daß Glasfasern im Vergleich zu anderen für die Verstärkung von aus kunstharzgebundenem Fasermaterial mehrschichtig aufgebauten Rohren verwendeten Fasern eine größere Festigkeit aufweisen. In vorliegendem Zusammenhang wird jedoch durch die Anwendung von Glasfasern in der Zwischenschicht die besondere Wirkung erzielt, daß die Zwischenschicht bei Beanspruchung des Rohres eine Rißbildung verhindert, weshalb ein so ausgebildeter rohrförmiger Hohlkörper im Vergleich zu Hohlkörpern ohne Zwischenschicht gegen Schlagbeanspruchungen widerstandsfähiger ist, wie Vergleichsversuche gezeigt haben.According to the invention this object is achieved in that between the main layer and the z. B. Surface layer formed from synthetic resin-bonded acrylic fiber fabric consists of an intermediate layer a synthetic resin-bonded fiber fabric is provided, the fibers of which have a greater strength than that of the surface layer, ζ. B. glass fibers. Although it is known that glass fibers compared to others for the reinforcement of multi-layer structures made of synthetic resin-bonded fiber material Fibers used in pipes have greater strength. In the present context However, the special effect is achieved through the use of glass fibers in the intermediate layer achieved that the intermediate layer prevents cracking when the pipe is stressed, which is why a tubular hollow body designed in this way in comparison to hollow bodies without an intermediate layer Impact loads is more resistant, as comparative tests have shown.

Es ist bekannt, Schichten eines Rohres aus bandförmigem Material wendelig aufzuwickeln (vgl. z. B. die britische Patentschrift 783 240 sowie die USA.-Patentschriften 2 854 031, 2785 700, 2 653 887). Ausgehend von einem solchen rohrförmigen Hohlkörper, bei dem die Schichten aus bandförmigem Material wendelig gewickelt sind, ist die Erfindung in weiterer Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht in Form eines gewebten Bandes vorgesehen ist. Zur Erlangung der bestmöglichen Wirkung sollte das gewebte Band feinmaschig sein.It is known to wind up layers of a tube made of strip-shaped material in a helical manner (cf. e.g. British Patent 783 240 and U.S. Patents 2,854,031, 2,785,700, 2,653,887). Starting from such a tubular hollow body, in which the layers of tape-shaped Material are helically wound, the invention is characterized in a further embodiment, that the intermediate layer is provided in the form of a woven tape. To get the best possible Effect, the woven tape should be fine-meshed.

Rohrförmiger Hohlkörper, dessen Wandung aus einer Anzahl von Schichten aus nichtmetallischem Material bestehtTubular hollow body, the wall of which consists of a number of layers of non-metallic material Material consists

Patentiert für:Patented for:

Bristol Aeroplane Plastics Limited, Bristol (Großbritannien)Bristol Airplane Plastics Limited, Bristol (Great Britain)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer Wall 41Dr.-Ing. H. Negendank, patent attorney, Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

William Andrew Baker,William Andrew Baker,

Donald Arthur Shoemack,Donald Arthur Shoemack,

Victor Bernard Murray, Bristol (Großbritannien)Victor Bernard Murray, Bristol (Great Britain)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 3. März 1960 (7578)Great Britain March 3, 1960 (7578)

Bei den meist kunstharzgebundenen Rohren wird das Band in Form einer Wicklung eingearbeitet. Die Erfindung ist bei solchen Rohren von besonderem Wert, da an der innersten Schicht der Wicklung in mehr als einer Richtung jegliche örtliche Zugspannung fehlt. Die Erfindung ist jedoch auch auf Rohre anderer Bauart anwendbar, beispielsweise auf Rohre, bei denen die Hauptschicht in Form von Band oder Matten gewebt, gestrickt oder gefilzt vorliegt, wobei diese Bänder oder Matten grobmaschiger sein können als beispielsweise das Gewebe für die Zwischenschicht. In most synthetic resin-bonded pipes, the tape is incorporated in the form of a winding. the Invention is of particular value in such pipes, because at the innermost layer of the winding in more than one direction lacks any local tension. However, the invention is also applicable to pipes other design applicable, for example on pipes where the main layer in the form of tape or Mats are woven, knitted or felted, and these tapes or mats can be larger-meshed than, for example, the fabric for the intermediate layer.

Die Erfindung ist an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den, Zeichnungen näher erläutert.The invention is based on the description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawings explained in more detail.

Fig. 1 ist ein schematischer Teilschnitt, parallel zur Rohrachse;Fig. 1 is a schematic partial section, parallel to the pipe axis;

Fig. 2 zeigt die Bänder, wie sie um den Dorn herumgewickelt werden (der im Durchmesser schaubildlich gekürzt ist), um die Innenschichten des Rohres zu bilden;Fig. 2 shows the tapes as they are wrapped around the mandrel (the one in diameter is shortened) to form the inner layers of the pipe;

Fig. 3 zeigt die Bänder während des Aufwickeins zur Erzeugung der Außenschichten des Rohres.Figure 3 shows the tapes as they are being wound to create the outer layers of the pipe.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, besteht die Wand des Rohres aus einer Schicht 1 aus harzgebundenem Acrylfaserband, welches die Innenseite des RohresAs shown in Fig. 1, the wall consists of Tube made of a layer 1 of resin-bonded acrylic fiber tape, which is the inside of the tube

709 706/133709 706/133

bildet, und Schichten 2 bis 5, von denen die Schichten 2 und 4 aus Acrylband und die Schichten 3 und 5 aus harzgebundenem Glasgespinstband bestehen können. Um die Schichten 1 bis 5 herum befindet sich die Hauptschicht, welche aus einer beliebigen Anzahl Schichten einer Glasgespinstwicklung bestehen kann, wobei aneinander angrenzende Schichten beispielsweise entgegengesetzt gewendelte Windungen mit einem Steigungswinkel bilden, der so beschaffen ist, daß die Hauptschicht des Rohres in allen Riehtungen im wesentlichen die gleiche Festigkeit aufweist. Um die Hauptschicht des Rohres herum ist eine Zwischenschicht 10 aus Glasgepinstband gewickelt, die von zwei Schichten 11 und 12 eines Acrylbandes umgeben ist, um die Außenseite des Rohres zu schützen. Die Bänder überlappen sich, um in örtlich begrenzten Bereichen zusätzliche Schichten zu bilden; dies wird zu dem Zweck durchgeführt, um sicherzustellen, daß an keiner Stelle weniger als die erforderliche Anzahl Schichten vorhanden ist.forms, and layers 2 to 5, of which the layers 2 and 4 are made of acrylic tape and layers 3 and 5 are made of resin-bonded glass fiber tape be able. Around the layers 1 to 5 is the main layer, which can be made of any Number of layers of a glass web winding can consist, with adjacent layers For example, oppositely coiled windings form with a pitch angle of the type is that the main layer of the pipe has essentially the same strength in all directions. An intermediate layer 10 of glass pint tape is wrapped around the main layer of the pipe, which is surrounded by two layers 11 and 12 of acrylic tape to cover the outside of the pipe protection. The bands overlap to form additional layers in localized areas; this is done for the purpose of ensuring that nowhere is less than what is required Number of layers is available.

Die Breite des Acrylbandes hat die in der Fig. 1 gezeigte Abmessung A, und die Breite des Glasgespinstbandes hat die Abmessung B. Um die gezeigten Schichtanordnungen zu erzeugen, beträgt die Steigung der Bänder in den inneren Schichten 1 bis 5 den Wert C und diejenige der Bänder in den äußeren Schichten 10 bis 12 den Wert D. Beim Wickeln der äußeren Schichten 10 bis 12 sind die hinteren Kanten der beiden Bänder um die Abmessung E gegeneinander versetzt, wobei das Acrylband am weitesten nach außen liegt. Die Abmessung C ist im wesentlichen gleich einhalb B oder ein Drittel A; die Abmessung D ist annähernd gleich zwei Drittel B oder einhalb A. The width of the acrylic tape has the dimension A shown in FIG. 1, and the width of the woven glass tape has the dimension B. To produce the layer arrangements shown, the slope of the tapes in the inner layers 1 to 5 is C and that of Tapes in the outer layers 10 to 12 have the value D. When winding the outer layers 10 to 12, the rear edges of the two tapes are offset from one another by the dimension E , with the acrylic tape lying furthest outwards. Dimension C is substantially equal to one half B or one third A; the dimension D is approximately equal to two thirds B or one half A.

Die F i g. 2 zeigt ein Acrylband 13 und ein Glasgespinstband 14, die um einen Dorn 15 herumgewickelt sind, um die in der Fig. 1 gezeigten Schichten 1 bis 5 zu bilden.The F i g. 2 shows an acrylic tape 13 and a woven glass tape 14 wrapped around a mandrel 15 to form layers 1 to 5 shown in FIG.

Die F i g. 3 zeigt ein Acrylfaserband 13 α und ein Glasgespinstband 14 a, die aufgewickelt werden, um die Schichten 10 bis 12 in der Fig. 1 zu erzeugen.The F i g. 3 shows an acrylic fiber ribbon 13 α and a glass fiber ribbon 14 a, which are wound up in order to produce the layers 10 to 12 in FIG. 1.

Es können durch geeignete Wahl der Breiten der Bänder und der Längen der Überschneidung je Windung andere vielfache Lagen erzielt werden.It can be made by suitable choice of the widths of the tapes and the lengths of the overlap per turn other multiple positions can be achieved.

Das Acrylband ist beispielsweise ein gereinigtes, gesäumtes Gewebe, welches unter der Handelsmarke Courtelle CL 71 vertrieben wird. Das Glasgespinstband entspricht beispielsweise der britischen Standard Specification DTD5518/S2/150/E und ist vorzugsweise karamelisiert; es kann beispielsweise ein Glasgespinsttuch von 0,228 mm sein, das einem achtfädigen satinierten Gewebe nachgebildet ist.The acrylic tape is, for example, a cleaned, hemmed fabric which is sold under the trademark Courtelle CL 71 is marketed. The fiberglass ribbon, for example, corresponds to the British standard Specification DTD5518 / S2 / 150 / E and is preferred caramelized; it can be, for example, a woven glass cloth of 0.228 mm, which is an eight-thread satined fabric is modeled.

Claims

Patent claims:

1. Tubular hollow body, the wall of which consists of a number of layers of non-metallic Material consists, among which one applies the main part of the body strength Main layer made of synthetic resin-bonded fiberglass material and a surface layer made of Resin-bonded, resistant to corrosive and abrasive influences. Fiber material located, characterized in that between the main layer and the z. B. formed from synthetic resin-bonded acrylic fiber fabric surface layer an intermediate layer is provided from a synthetic resin-bonded fiber fabric, the fibers of which are larger Have strength than that of the surface layer, e.g. B. glass fibers.

2. Tubular hollow body according to claim 1, wherein the layers of tape-shaped material are helically wound, characterized in that the intermediate layer is in the form of a woven Band is provided.

Considered publications:

French patent specification No. 1134 933,
681;

British Patent No. 783,240;

U.S. Patents Nos. 2,854,031, 2,785,700,
703 109, 2,653,887, 2,501,690;

Römpp, "Chemical Lexicon", 1953, Vol. II,
Pp. 1420/1421.

1 sheet of drawings