DE1504410B2 - Verfahren zum herstellen eines gebogenen rohres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gebogenen Rohres aus mit schraubenlinienförmig aufgewickelten Fasern verstärktem Kunststoff, wobei auf ein gerade ausgerichtetes zylindrisches Kernrohr aus thermoplastischem Kunststoff mindestens eine Schicht aus Fasern schraubenlinienförmig aufgewickelt und mit einem aushärtbaren Kunststoff imprägniert wird, worauf der so gebildete Rohrrohling in die gewünschte Form gebogen wird.

Es ist bekannt, gekrümmte Rohre, beispielsweise aus Papierstreifen, dadurch herzustellen, daß auf einen starren, geraden, zylindrischen Grundkern zunächst als Wendel mit dicht aneinanderliegenden Windungen ein Hilfskern aus Metallprofilen aufgeschoben wird, auf dessen Oberfläche dann zur Glättung eine mit Paraffin getränkte Schnur aufgewickelt wird und dann auf diese Oberfläche ein Papierstreifen aufgewickelt wird, wobei die einzelnen Lagen der Ränder des Papierstreifens einander überlappen und mit entsprechenden Bindemitteln verklebt werden. Das so hergestellte und noch weiche mehrlagige Werkstück wird dann nach Entfernung des starren Grundkerns auf einer entsprechenden Biegevorrichtung zu einen gewünschten Rohrkrümmer gebogen und in der gewünschten Form bis zur Erhärtung des Werkstückes gehalten. Nach erfolgter Erhärtung des fertig gebogenen Rohres, gegebenenfalls unter Einwirkung von Wärme oder Druck, wird zunächst die Schnurlage abgezogen, und dann werden die Windungen des Hilfskerns ausgezogen. Diese Herstellung von gekrümmten Rohren ist äußerst umständlich und kostspielig, indem ein starrer Grundkern erforderlich ist, auf dem auch noch mehrere Lagen von Hilfskernen angebracht werden müssen, die sogar nicht wieder verwendet werden können. Es kommt noch hinzu, daß auf diese Weise nur die Herstellung von Rohrkrümmern begrenzter Länge möglich ist.

Es ist auch bekannt, gebogene Rohre aus mit schraubenlinienförmig aufgewickelten Fasern verstärktem Kunststoff dadurch herzustellen, daß auf einen zylindrischen Kern zunächst eine Drahtlage schraubenlinienförmig aufgewickelt wird, auf die dann mit den Rändern überlappend ein Cellulosehydratfolienstreifen aufgewickelt wird. Auf diese Grundschichten wird dann ein Kunstharzrohr aufgeschoben, das mit Glasfasern verstärkt ist. Der Kernzylinder wird aus dem so aufgebauten Rohr herausgezogen, und das Rohr wird in eine Form eingebracht, die der gewünschten endgültigen Form des Rohres entspricht. In dieser Form wird das entsprechend gebogene Kunststoffrohr ausgehärtet und dann aus der Form entnommen, worauf der die Innenschicht des Rohres bildende schraubenlinienförmig aufgewickelte Draht entfernt wird. Dieses Verfahren ist ebenfalls umständlich, indem zunächst von einem zylindrisch gewickelten Rohr ausgegangen wird, das dann in eine besondere Form eingebracht wird, die der endgültig gewünschten Form entspricht. Für jede Form des Rohres ist also eine besondere Härtungsform erforderlich.

Insbesondere in der chemischen Industrie werden laufend Rohrleitungen mit verschiedenartigen Krümmungen benötigt, durch die aggressive Flüssigkeiten und Gase geleitet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem solche gebogenen Leitungen aus Kunststoffrohren schnell und wirtschaftlich hergestellt werden können.

Gemäß der Erfindung besteht die Lösung dieser Aufgabe darin, daß das Kernrohr nach dem Aufwickeln und Imprägnieren der Fasern, jedoch vor dem Biegen durch ein erhitztes Druckmittel von innen verformbar erweicht und der Druck und die Temperatur des erhitzten Druckmittels während und nach dem Biegen für die zum Aushärten des aushärtbaren Kunststoffes der Imprägnierung der Faserwicklung erforderliche Dauer aufrechterhalten wird.

ίο Hierdurch ist es möglich, beliebig lange Rohrleitungen an gewünschten Stellen in gewünschten Formen auf einfache Weise und wirtschaftlich biegen zu können, indem keine verlorenen Kerne oder Kernlagen erforderlich sind und der zylindrische, Kern, der in der Rohrleitung nach dem Biegen verbleibt, einen wirkungsvollen Schutz gegen den Angriff aggressiver Flüssigkeiten und Gase bietet.

Der Kern besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff und wird während des Aufbringens der Wicklung auf einer Temperatur gehalten, bei der er fest ist, und anschließend auf eine Temperatur erwärmt, bei der er während des Biegens verformbar ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Rohr aus Polyvinylchlorid, das mit drei Faserschichten bewickelt ist,

F i g. 2 das bewickelte Rohr an jedem Ende mit einem in der Mitte durchbohrten Stopfen verschlossen, F i g. 3 das Rohr mit den Stopfen, die in die Arme einer Biegevorrichtung eingesetzt sind, und

F i g. 4 das Rohr nach F i g. 3 nach dem Drehen der Arme der Biegevorrichtung.

Ein festes zylindrisches Rohr 1 aus Polyvinylchlorid mit einer Länge von etwa 45 cm, einer Wanddicke von etwa 3 mm und einem Innendurchmesser von etwa 38 mm wird schraubenlinienförmig mit einem kontinuierlichen Glasfaden bewickelt, der aus mehrfädigen Glasfaser-Rovings besteht, so daß drei Faserschichten gebildet werden, wobei der Wickelwinkel für die beiden ersten Schichten 45° und für die dritte Schicht 88° gegen die Rohrachse beträgt, die beiden ersten Schichten werden im Gegensinn gewickelt. Vorzugsweise werden wenigstens drei Faserschichten auf den Kern aufgewickelt, so daß ein dreifaches Schraubenlinienmuster gebildet wird; z. B. können zwei Schichten unter einem Schraubenwinkel von 45° aufgewickelt werden, wobei die Winkel der beiden Schichten gegensinnig gerichtet sind, und eine Schicht kann unter einem Winkel nahe an 90° zur Kernachse gewickelt sein.

Beim Biegen des Kerns reorientieren sich die Fasern in den aufgewickelten Schichten selbst, so daß jede Faserwindung den ihrer Lage längs des gebogenen Rohres angemessenen geodätischen Weg einnimmt.

Die Fadenschichten werden dann mit einem in der Wärme aushärtenden oder wärmehärtbaren Epoxyharz imprägniert, so daß ein glasfaserverstärkter Epoxyharzaufbau 2 entsteht. Der härtbare Kunststoff kann ein Harz sein, beispielsweise ein kalt- oder warmhärtendes Epoxyharz, und die Imprägnierung kann dadurch erreicht werden, daß die Fasern unmittelbar vor dem Aufwickeln durch den härtbaren Kunststoff geführt werden, die porenfreie Schale vor dem Aufwickeln mit einem entsprechenden Überzug versehen wird, die fertige Schicht oder die fertigen Faserschichten imprägniert werden,

oder daß mit vorimprägnierten Fasern gewickelt wird.

Ein Stopfen 3 mit einer Bohrung 4 wird in jedes Ende des Rohres 1 eingesetzt und mit einem Klemmring 5 sicher befestigt. Jeder Stopfen 3 wird dann im zentralen Tragrohr eines Dreharmes 6 einer Biegevorrichtung 7 angeordnet. Heiße Flüssigkeit mit einer Temperatur von etwa 90° C und unter einem Druck von etwa 2,8 kp/cm² wird dann durch die Bohrungen 4 und das Rohr 1 geleitet, während die Dreharme 6 entgegengerichtet gedreht werden. Dadurch erweicht das Polyvinylchlorid, und die ungestützte Länge des Rohres 1 wird allmählich gebogen; die Dreharme 6 werden weitergedreht, bis die gegenüberliegenden Enden des Rohres 1 einen Winkel von 90° einschließen. Die Dreharme 6 werden dann in den in F i g. 4 gezeigten Lagen gehalten, und unter Druck stehende Flüssigkeit unter der bereits erwähnten Temperatur und dem genannten Druck wird durch das Rohr 1 geleitet, bis das Epoxyharz vollständig ausgehärtet ist. Die Stopfen 3 werden dann entfernt.

Das hergestellte Erzeugnis besteht aus einem ausgehärteten glasfaserverstärkten Epoxyharzrohr mit einer fest angeklebten Auskleidung aus Polyvinylchlorid und besitzt einen Biegewinkel von 90°.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines gebogenen Rohres aus mit schraubenlinienförmig aufgewickten Fasern verstärktem Kunststoff, wobei auf ein gerade ausgerichtetes zylindrisches Kernrohr aus thermoplastischem Kunststoff mindestens eine Schicht aus Fasern schraubenlinienförmig aufgewickelt und mit einem aushärtbaren Kunststoff imprägniert wird, worauf der so gebildete Rohrrohling in die gewünschte Form gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernrohr nach dem Aufwickeln und Imprägnieren der Fasern, jedoch vor dem Biegen durch ein erhitztes Druckmittel von innen verformbar erweicht und der Druck und die Temperatur des erhitzten Druckmittels während und nach dem Biegen für die zum Aushärten des aushärtbaren Kunststoffes der Imprägnierung der Faserwicklung erforderliche Dauer aufrechterhalten wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen