DE1254413B - Fadenverstaerktes Kunstharzrohr mit Endgewinden und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Fadenverstaerktes Kunstharzrohr mit Endgewinden und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Tnt. Cl.:
F161
Deutsche Kl.: 47 f-3/40
Nummer: 1254413
Aktenzeichen: R 35471XII/47 f
Anmeldetag: 21. Juni 1963
Auslegetag: 16. November 1967
Die Erfindung betrifft ein fadenverstärktes Kunstharzrohr mit Endgewinden, bei dem abwechselnd
längs und steil schraubengangförmig verlaufende, ungedrehte Fadenstränge in härtbare Kunstharzmasse
eingebettet sind, wobei die schraubengangförmig verlaufenden Fadenstränge vorgespannt sind und beim
Muttergewinde dem Gewindeverlauf einer Matrize folgen.
Bei einem bekannten Kunstharzrohr dieser Art sind die längsverlaufenden Fadenstränge nicht vorgespannt,
so daß das Rohr in seinen Endgewindeteilen und in seinem dazwischenliegenden zylindrischen Teil
unter Axialbelastung zu Längungen neigt, also keine ausreichende Zugfestigkeit aufweist. Ferner wechseln
die schraubengangförmig verlaufenden Fadenstränge in den Endgewindebereichen mit den längsverlaufenden
Fadensträngen ab, was einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert.
Bei einem anderen bekannten Kunstharzrohr mit als Schraubengewinde ausgebildeten Endgewinden, ist ao
die Fadenverstärkung als nahe der Innenfläche angeordnete Gewebelage ausgebildet, die von einer
wandstarken Kunstharzlage umgeben ist, auf der das allein durch Kunstharz gebildete Schraubengewinde
aufliegt. Da die unmittelbar unter dem Schraubengewinde liegende wandstarke Kunstharzlage nicht
hinreichend gegen axiale Zugkräfte abgestützt ist, neigt sie unter Zugbelastung zu Längungen, die ein
Abplatzen des Gewindes zur Folge haben können.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugründe, bei einem Kunstharzrohr der eingangs genannten
Art trotz leichter Herstellbarkeit eine Erhöhung der Festigkeitseigenschaften insbesondere im
Verbindungsbereich herbeizuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch die längsverlaufenden Fadenstränge
vorgespannt sind und daß das als Muttergewinde ausgebildete Endgewinde ohne Zwischenlage von längsverlaufenden
Fadensträngen durch die schraubengangförmig auf die Matrize gewickelten Fadenstränge
und Kunstharz gebildet ist, während das als Schraubengewinde ausgebildete Endgewinde in an sich
bekannter Weise allein durch Kunstharz gebildet ist, wobei beide Endgewinde unmittelbar auf einer kunstharzegsättigten,
längsverlaufenden Fadenlage aufliegen.
Mit dieser Anordnung wird für das Muttergewinde neben einer leichteren Herstellung der Gewindegänge
eine ausreichende Verstärkung durch die eingelagerten Glasfasern erreicht und auch bei dem Schraubengewinde
ein Abplatzen der Gewindegänge bei Beanspruchungen des Rohres wirksam verhindert.
Fadenverstärktes Kunstharzrohr
mit Endgewinden und Verfahren
zu seiner Herstellung
mit Endgewinden und Verfahren
zu seiner Herstellung
Anmelder:
Rock Island Oil & Refining Co., Inc.,
Sedgwick, Wichita, Kan. (V. St. A.)
Sedgwick, Wichita, Kan. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2
Als Erfinder benannt:
Vesta F. Michael, Sedgwick, Wichita, Kan.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 12. Oktober 1962
(230 093)
V. St. v. Amerika vom 12. Oktober 1962
(230 093)
Die Fadenstränge können in vorteilhafter Weise aus Glasvorgespinst bestehen.
Bei einem Verfahren zur Bildung von Muttergewindegängen am Endteil eines derartigen Rohres
kann eine Muttergewindematrize auf ein Ende eines drehbaren Domes aufgesetzt werden, deren Gewindegänge
mit härtbarem Kunstharz gefüllt werden, worauf dann schraubenförmige Glasfaserstränge in die
Gewindegänge hineingewickelt werden und anschließend eine Schicht aus längsverlaufenden Fadensträngen
aufgebracht wird, die vorgespannt und mit Harz getränkt wird.
Die Schraubengewindegänge werden am Endteil eines derartigen Rohres zweckmäßigerweise dadurch
hergestellt, daß die Gewindegänge einer Form mit Innengewinde mit Kunstharz gefüllt werden, daß
anschließend die Form auf eine harzgetränkte, vor-
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3 4
gespannte und aus längsverlaufenden Fadensträngen F i g. 2 zeigt den äußeren Aufbau des Kunstharzbestehende
Außenschicht des Rohres unter Verdrän- rohres nach der Aufbringung einer Schicht, die aus
gung der dazwischen befindlichen Luft aufgeschoben längsverlaufenden Fadensträngen 30 besteht. Die
wird und daß das Rohr in diesem Zustand gehärtet Fadenstränge 30 sind einerseits auf der Scheibe 20
wird. In beiden Fällen, nämlich bei der Herstellung 5 und zum anderen auf einer in der Verlängerung des
des Muttergewindes durch das Einwickeln der steil Domes 10 liegenden Stange 28 durch Haltewicklunschraubengangförmig
verlaufenden Glasfaserstränge gen 32 und 34 festgelegt. Die Relativlage der Gein
die Gewindegänge der Matrize und bei der Her- windegänge 18 auf der Matrize 14 im Inneren des
stellung des Schraubengewindes durch das Aufschie- Kunstharzrohres ist gestrichelt angedeutet. Mit 36 ist
ben der kunstharzgefüllten Gewindeform, wird ein- io eine mit großer Gewindesteigung über die längsgeschlossene
Luft zur Erhöhung der Festigkeit der laufenden Fadenstränge gewickelte Wendelhülle aus
Gewindegänge verdrängt. Beim Herstellen des Glasvorgespinst bezeichnet, um die Fadenstränge 30
Schraubengewindes kann dieser Vorgang noch da- zur Anlage an die darunterliegenden Schichten bzw.
durch verbessert werden, daß gleichzeitig mit dem den Dorn 10 zu bringen. Der gesamte so hergestellte
Aufschieben der Form ungehärtetes Kunstharz zwi- 15 Aufbau wird vor der Aufbringung der nächsten
sehen Rohr und Form eingeführt wird. Schicht ausreichend in Kunstharz getränkt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung, mit welcher das
zur Herstellung von Schraubengewindegängen, die nach F i g. 2 aufgebaute Rohr unter Vorspannung
eine mit Innengewinde versehene Form verwendet, gesetzt und weitere Schichten aufgebracht werden
kann eine federnde Kappe am in Aufschiebrichtung 20 können. Es sind hierzu Klemmringe 47 und 40 vorhinteren
Formende aufweisen, welche eine mit einer gesehen, in welche die Enden der längsverlaufenden
Ausnehmung versehene Stirnwand hat, wobei der Fadenstränge 30 eingespannt werden und die hydrau-Durchmesser
der Ausnehmung kleiner als der Rohr- lisch, beispielsweise unter Wirkung auf den Klemmdurchmesser
ist. Auf diese Weise wirkt die Kappe als ring 47, auseinandergezogen werden. Die Haltewick-Abstreifer
und dient zusätzlich der luftfreien Aufbrin- 25 hingen 32 und 34 (F i g. 2) werden nach dem Spannen
gung der Gewindegänge auf das Rohr, Um zusätzlich aufgebracht, so daß die aufgebrachte Vorspannung
Harz einführen zu können bzw. ausgequetschtes bis zum Härten des Harzes aufrechterhalten wird.
Harz auffangen zu können, kann eine weitere Kappe Mit der Vorrichtung nach F i g. 3 werden nun steil am in Aufschieberichtung vornliegenden Formende schraubenförmig verlaufende, ungedrehte Fadenvorgesehen sein, deren Stirnwand im Abstand zum 30 stränge 44 auf die längsverlaufenden Fadenstränge Formende unter Bildung eines Ringraumes mit grö- dadurch aufgewickelt, daß der Dorn 10 gedreht wird, ßerem Innendurchmesser als der Rohrdurchmesser Die Fadenstränge 44 werden von gebremsten Spulen angeordnet ist. Der Zentrierung können nach innen 43 abgezogen und gleichzeitig über ein Rohr 48 mit weisende Zentrierstützen an dieser vornliegenden Harz getränkt. Die Spulen 43 sitzen auf einem Schiit-Kappe dienen, deren Innenabstand dem Rohrdurch- 35 ten 38, der von einem Motor 42 über eine Vorschubmesser entspricht. spindel 40 bewegbar ist. Die steil schraubenförmig
Harz auffangen zu können, kann eine weitere Kappe Mit der Vorrichtung nach F i g. 3 werden nun steil am in Aufschieberichtung vornliegenden Formende schraubenförmig verlaufende, ungedrehte Fadenvorgesehen sein, deren Stirnwand im Abstand zum 30 stränge 44 auf die längsverlaufenden Fadenstränge Formende unter Bildung eines Ringraumes mit grö- dadurch aufgewickelt, daß der Dorn 10 gedreht wird, ßerem Innendurchmesser als der Rohrdurchmesser Die Fadenstränge 44 werden von gebremsten Spulen angeordnet ist. Der Zentrierung können nach innen 43 abgezogen und gleichzeitig über ein Rohr 48 mit weisende Zentrierstützen an dieser vornliegenden Harz getränkt. Die Spulen 43 sitzen auf einem Schiit-Kappe dienen, deren Innenabstand dem Rohrdurch- 35 ten 38, der von einem Motor 42 über eine Vorschubmesser entspricht. spindel 40 bewegbar ist. Die steil schraubenförmig
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines verlaufende Schicht ist in F i g. 3 mit 36 α bezeichnet.
Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher er- Bis zur Erzielung des gewünschten Durchmessers
läutert. werden auf diese Weise nun abwechselnd Schichten
F i g. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen 40 längsverlaufender und steil schraubenförmig ver-
Teil eines drehbaren hohlen Domes zum Herstellen laufender Fadenstränge in der beschriebenen Weise
des Rohres mit einer aufgesetzten Matrize für das aufgebracht.
Muttergewinde; F i g. 4 zeigt im Schnitt ein auf diese Weise her-
F i g. 2 zeigt das Rohr in einer Herstellungsphase gestelltes Rohrende, mit der innenliegenden Matrize
nach Aufbringung einer aus längsverlaufenden Faden- 45 14, in deren Gewindegänge mehrere Glasfaserstränge
strängen bestehenden Schicht; 52 schraubenförmig eingewickelt sind. Hieran schlie-
F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Aufbringung der ßen sich jeweils unter Zwischenlage von steil schrau-
Vorspanmmg auf die längsverlaufenden Fadenstränge benförmigen Fadensträngen längsverlaufende Faden-
und zur Aufbringung der schraubenförmigen Faden- stränge 55, 53 und 71 an, die mit einer weiteren
stränge; 5° schraubenförmigen Glasfaserschicht bewickelt sind.
F i g. 4 ist ein Schnitt durch einen Teil eines fertig Wie dargestellt, kann diese Schicht zu einem Wulst 56
aufgebauten Rohres mit Innengewinde; aufgewickelt sein, wobei die so gebildete Verstärkung
F i g. 5 ist ein Schnitt durch einen Teil eines fertig dem Angriff einer Zange oder eines Schlüssels zum
aufgebauten Rohres mit Außengewinde; Drehen des Rohres dienen kann. Abschließend kann
F i g. 6 ist ein Schnitt durch die Form zur Aufbrin- 55 eine weitere schraubenförmige Deckschicht 61 auf-
gung des Außengewindes; gebracht werden.
F i g. 7 zeigt in perspektivischer Darstellung eine F i g. 5 zeigt eine Anordnung zur Anbringung eines
Kappe zur Zentrierung der Form auf dem Rohr. Schraubengewindes auf der Außenseite des Kunst-
F i g. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen harzrohres, und zwar auf den längsverlaufenden, vordrehbaren
Dorn 10 als Grundkörper zur Herstellung 5° gespannten äußeren Fadensträngen 71. Es ist hierzu
des Kunstharzrohres, auf den eine Matrize 14 mit eine Form 60 mit Innengewinde und an ihren Enden
außenliegenden Gewindegängen 18 aufgesetzt und angebrachten Kunststoffkappen 62 und 64 vormittels
einer Schraube 16 befestigt ist. Eine auf einem gesehen. Das Innengewinde wird mit einem Kunstkoaxial mit dem Dorn 10 verbundenen Rohr 22 ver- harz 70 gefüllt und die Form 60 auf das Rohr geschiebliche
Scheibe 20 dient durch Andrücken gegen 65 schoben. Die Stirnseite 65 der Kappe 64 hat einen
eine Stirnfläche 24 des Domes 10 dem Festlegen von kleineren Innendurchmesser als der Durchmesser der
längsverlaufenden Fadensträngen bei deren Verspan- Schicht 71, so daß die Ausnehmung der Stirnseite auf
nung. der Schicht 71 beim Aufschieben entlangstreift. Die
Claims (7)
1. Faden verstärktes Kunstharzrohr mit Endgewinden, bei dem abwechselnd längs und steil
schraubengangförmig verlaufende, ungedrehte Fadenstränge in härtbarer Kunstharzmasse eingebettet
sind, wobei die schraubengangförmig verlaufenden Fadenstränge vorgespannt sind und
beim Muttergewinde dem Gewindeverlauf einer Matrize folgen, dadurch gekennzeichnet,
daß auch die längsverlaufenden Fadenstränge (30) vorgespannt sind und daß das als
Muttergewinde ausgebildete Endgewinde ohne Zwischenlage von längsverlaufenden Fadensträngen
durch die schraubengangförmig auf die Matrize (14,18) gewickelten Fadenstränge (52) und
Kunstharz gebildet ist, während das als Schraubengewinde ausgebildete Endgewinde in an sich
bekannter Weise allein durch Kunstharz (70) gebildet ist, wobei beide Endgewinde unmittelbar
auf einer kunstharzgesättigten, längsverlaufenden Fadenlage (55 bzw. 71) aufliegen.
2. Kunstharzrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenstränge aus Glasvorgespinst
bestehen.
3. Verfahren zur Bildung von Muttergewindegängen am Endteil eines Rohres nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Muttergewindematrize auf ein Ende eines drehbaren
Domes aufgesetzt ist, deren Gewindegänge mit härtbarem Kunstharz gefüllt werden, daß dann
schraubenförmige Glasfaserstränge in die Gewindegänge hineingewickelt werden und anschließend
eine Schicht aus längsverlaufenden Fadensträngen aufgebracht wird, die vorgespannt und
mit Harz getränkt wird.
4. Verfahren zur Bildung von Schraubengewindegängen am Endteil eines Rohres nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge einer mit Innengewinde versehenen
Form mit Kunstharz gefüllt werden, daß anschließend die Form auf eine harzgetränkte, vorgespannte
und aus längsverlaufenden Fadensträngen bestehende Außenschicht des Rohres unter
Verdrängung der dazwischen befindlichen Luft aufgeschoben wird und daß das Rohr in diesem
Zustand gehärtet wird.
5. Verfahren zur Bildung von Schraubengewindegängen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß gleichzeitig mit dem Aufschieben der Form ungehärtetes Kunstharz zwischen Rohr und Form eingeführt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet
durch eine mit Innengewinde (66) versehene Form (60), die eine federnde Kappe (64) am in Aufschieberichtung
hinteren Formende aufweist, welche eine mit einer Ausnehmung (64 ä) versehene
Stirnwand (65) hat, wobei der Durchmesser der Ausnehmung (64 a) kleiner als der Rohrdurchmesser
ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine weitere federnde Kappe (62) am in
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