DE2241021C3

DE2241021C3 - Process for the production of pipes from synthetic resin-bonded glass fibers

Info

Publication number: DE2241021C3
Application number: DE19722241021
Authority: DE
Inventors: Branko Dipl.-Ing. Wettingen Doljak
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1972-07-20
Filing date: 1972-08-21
Publication date: 1981-07-02
Also published as: DE2241021B2; DE2241021A1; CH569567A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for the production of pipes according to the preamble of Claim 1.

Aus der CH-PS 3 21217 ist ein Verfahren zur Herstellung von kunstharzgebundenen Glasfaserstäben bzw. -rohren bekannt bei dem die zu Rovings gebündelten Glasfasern durch wenigstens ein Kunsrstoffbad gezogen, mittels einer Führung vor der materialzulaufseitigen öffnung einer Ziehform gleichmäßig verteilt, zwischen die Ziehform und einen in der Ziehform fliegend angeordneten Dorn eingezogen, erwärmt und unter vollem Ausfüllen des freien Raumes zwischen Ziehform und Dorn unter Bildung eines Stranges oder Rohres gleichmäßig gestreckt durchgezogen werden.From CH-PS 3 21217 is a method for Manufacture of synthetic resin-bonded fiberglass rods or tubes known in which to rovings bundled glass fibers drawn through at least one plastic bath, by means of a guide in front of the The opening of a drawing die on the material inlet side is evenly distributed between the drawing die and one in the Drawing form overhung mandrel drawn in, heated and completely filling the free space Pulled evenly stretched between the drawing die and the mandrel to form a strand or tube will.

Eine für die Herstellung solcher Rohre oder Stäbe verwendete Vorrichtung weist einen Rahmen auf, in dem eine Anzahl von Spulen angeordnet sind, auf die Glasfaserbündel aufgewickelt und somit auf waagrechten Achsen drehbar gelagert sind. Die Glasfaserbündel, die je aus einer großen Anzahl sehr dünner, zusammen· gelegter Glasfasern bestehen, werden von den Spulen abgewickelt und je für sich in einen Behälter durch eine entsprechende Anzahl Löcher oben in der einen Stirnwand des Behälters eingeführt. Die einzelnen Glasfaserbündel laufen dann von den Löchern in das Kunststoffbad hinein, wobei sie durch Führungslöcher im unteren Teil einer Zwischenwand geführt sind. Von diesen Führungslöchern verlaufen die Glasfaserbündel kontinuierlich einander immer näher in Richtung auf die entgegengesetzte Stirnwand des Behälters, wo sie Seite an Seite liegend als ein einziges größeres Faserbündel mit allen Fasern parallel zueinander und in Kunststoff eingeschlossen in ein an die Stirnwand des Behälters angeschlossenes, waagrecbtes Formungsrohr hineingezogen werden.A device used for the production of such tubes or rods has a frame in which a number of spools are arranged, wound on the fiber optic bundle and thus on horizontal Axes are rotatably mounted. The fiber optic bundles, each made up of a large number of very thin, together · laid glass fibers are unwound from the reels and each in a container through a The corresponding number of holes was introduced into one of the front wall of the container at the top. The single ones Fiberglass bundles then run from the holes into the plastic bath, passing through guide holes are guided in the lower part of a partition. The fiber optic bundles run from these guide holes continuously closer to each other towards the opposite end wall of the container where they side Lying by one side as a single larger bundle of fibers with all fibers parallel to each other and enclosed in plastic in one on the end wall of the container connected, horizontal forming tube can be pulled into it.

Die vorbeschriebene Vorrichtung ist auch für die Herstellung von rohrförmigen Stäben verwendbar. Dafür ist es bekannt, die mit dem flüssigen Kunststoff eingetränkten Glasfaserbündel vom Behälter in ein an dessen Wand angeschlossenes waagrechtes Furmungsrohr zwischen diesem und einem darin angeordneten Kern hineinzuziehen. Der Kern hat an seinem am oder in der Nähe des Eintrittsendes des Rohres gelegenen Ende eine konische Erweiterung und ist außerdem mit einem rund um den Außenmantel dieser Erweiterung angeordneten Flansch versehen. Im Flansch sind ein oder mehrere Kränze von Löchern vorgesehen, durch die je eines der Glasfaserbündel gezogen wird. Das Rohr kann mittels des Flansches am Boden des Behälters befestigt aber auch gänzlich ohne Verbindung mit dem Behälter sein. Wenn nämlich die Glasfaserbündel und der daran haftende Kunststoff zwischen dem Rohr und dem Kern hineingezogen werden, üben sie auf den Kern eine diesen mitnehmende Kraft aus, so daß dessen konische Erweiterung gegen den Rand derjeni-The device described above can also be used for the production of tubular rods. For this it is known to transfer the glass fiber bundle soaked with the liquid plastic from the container to a whose wall connected horizontal Furmungsrohr between this and one arranged in it Pulling the core into it. The core has to be located at or near the entry end of the tube The end of a conical extension and is also provided with a around the outer jacket of this extension arranged flange provided. One or more wreaths of holes are provided through the flange each one of the fiber optic bundles is pulled. The tube can by means of the flange at the bottom of the However, the container can also be completely disconnected from the container. If namely the fiber optic bundle and the plastic adhering to it is drawn in between the tube and the core, exerting them the core exerts a force that entrains it, so that its conical enlargement against the edge of the

gen Öffnung im Behälter angedrückt wird, gegen die dasinto the opening in the container against which the

The pipe is connected. The fiber optic bundles are running

zwischen der Erweiterung und dem genannten Rand.between the extension and the said edge.

Otherwise the core will float freely in the pipe. Furthermore, a one-sided clamped core or

Dorn bei einer Vorrichtung zum Ziehen von Rohren aus der DE-PS 12 79 593 bekannt Diese Vorrichtung ist nach Art einer Ziehbank ausgebildet, deren Matrize mk einem Rahmen lösbar verbunden ist und eine Ziehöffnung aufweist In diese Ziehöffnung ragt ein DornMandrel in a device for pulling pipes from DE-PS 12 79 593. This device is known designed in the manner of a drawbench, the die mk is releasably connected to a frame and has a pulling opening. A mandrel protrudes into this pulling opening

hinein, der zusammen mit der öffnung einen Ringkanal freiläßt durch den das Rohr hindurchgezogen wird. Das von der Matrize abgewendete Ende des Domes ist mittels einer Gewindeverbindung mit einem Kopplungsschaft aus Metall verbunden, der über ein weiteresinto it, which, together with the opening, forms an annular channel leaves free through which the pipe is pulled. The end of the dome facing away from the die is connected by means of a threaded connection to a coupling shaft made of metal, which is connected via another

ίο Gewinde mit einem massiven Kopplungsorgan inίο thread with a massive coupling element in

Connection is in a holder from a sleeve

mit einem Flansch gelagert ist die in einem Rahmenteil mit einer Grundplatte eingespannt istis mounted with a flange which is clamped in a frame part with a base plate

From the »Technology of Light Metals« by Dr. Ing.

Alfred von Zcerleder, Rascher Verlag Zürich, MCMXLVII ist aus Seite 198, Abb. 221 außerdem eine Vorrichtung zum Rohrpressen mit schwimmendem Dorn bekannt. Während beim Strangpressen mit vollen Blöcken gearbeitet wird, werden beim Rohrpressen, wie die letztgenannte Abbildung veranschaulicht, gelochte Blöcke über einen Dorn ausgepreßt, wobei das Material zwischen Dorn und ringförmiger Matrize als Rohr ausfließt. Während bei den eigentlichen Rohrpressen der Dorn mittels der Dornstange am Lochapparat festgehalten wird, kann man auch auf gewöhnlichen Strangpressen, die keinen Lochzylinder besitzen, ausgehend von gelochten Blöcken, Rohre herstellen, wobei der Dorn, wie die Abbildung 221 zeigt, in einer besonders langen massiven Prellplatte gehalten ist.Alfred von Zcerleder, Rascher Verlag Zurich, MCMXLVII is also one from page 198, Fig. 221 Apparatus for pipe pressing with a floating mandrel is known. During extrusion with full Blocks are worked, are punched during pipe pressing, as the last-mentioned figure illustrates Blocks pressed out over a mandrel, the material between the mandrel and the annular die as a tube flows out. During the actual pipe presses, the mandrel by means of the mandrel rod on the punching device is held, you can also use ordinary extrusion presses that do not have a perforated cylinder, starting of perforated blocks, manufacture tubes, whereby the mandrel, as Figure 221 shows, is in a especially long massive baffle plate is held.

(Jm nun eine gleichmäßige Wanddicke der Rohre bzw. Glasfäserröhre zu erreichen, ist es bei den bekannten Vorrichtungen notwendig, den Dorn genau in der Mitte der Ziehöffnung der Ziehform zu befestigen, was bei Ziehöffnungslängen bis zu 300 mm(In order to achieve a uniform wall thickness of the pipes or glass fiber pipes, it is important to known devices necessary to put the mandrel exactly in the middle of the drawing opening of the drawing die fasten, which is with draw opening lengths of up to 300 mm

fii Länge und darüber hinaus mit nicht unbeträchtlichen Schwierigkei'.en verbunden ist. So erfordert das Fixieren des Domes eine massive Halterung. Eine solche Fixierung läßt sich außerdem nur schwerfii length and beyond with not inconsiderable Difficulties are connected. Fixing the dome requires a massive bracket. One such fixation can also be difficult

einstellen und bildet darüber hinaus für die in die Ziehform einlaufenden bzw. diese durchsetzenden Rovings ein erhebliches Hindernis. Selbst auch nur bei einer kleinen Verschiebung der letztgenannten Halterung liegt insbesondere das Dornende nicht mehr in der Mitte der Ziehöffnung. Als Folge davon entstehen bei Verwendung solcher Ziehwerkzeuge Glasfaserrohre, die eine ungleichmäßige Rohrdicke aufweisen. Aber auch mittels eines in vorbeschriebener Weise freischwebend angeordneten Kernes ist über die gesamte Rohrlänge keine erwünscht gleichmäßige Rohrdicke erreichbar.set and also forms for those entering or penetrating the drawing die Rovings are a significant obstacle. Even with a slight shift in the latter bracket in particular, the end of the mandrel is no longer in the center of the drawing opening. As a result, arise at Use of such drawing tools fiberglass pipes that have an uneven pipe thickness. but also by means of a core arranged freely floating in the manner described above is over the entire Pipe length no desired uniform pipe thickness can be achieved.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine einfache, zuverlässige, billige und wartungsfreie Vorrichtung anzugeben, mittels der es möglich ist, im Strangziehverfahren Glasfaserrohre herzustellen, die sich durch eine gewünschte Gleichmäßigkeit ihrer Rohrwaüddicke auszeichnen.The invention is therefore based on the object of a simple, reliable, cheap and maintenance-free Specify device by means of which it is possible to produce fiberglass tubes in the extrusion process that are characterized by a desired evenness of their pipe wall thickness.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Patentanspruch 1 gelöstThis object is achieved by the invention according to claim 1

Die mit der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 erzielten Vorteile bestehen vor allem darin, daß der nur in axialer Richtung lagenunveränderlich geführte Dorn der Vorrichtung in radialer Richtung in der lichten Weite der Ziehform lageveränderlich angeordnet ist und dadurch die lichte Weite zwischen Ziehform und Dorn zwecks Erlangung einer gewünschten Gleichmäßigkeit der Dicke des zu erzeugenden Rohres entsprechend kalibrierbar ist Der wesentliche Vorteil der Vorrichtung ist, daß durch entsprechende Verteilung der Rovings am materialzulaufseitigen Ende der Ziehform sowie durch das mittels der Rovings unter axialem Zug erfolgende gleichmäßige vollständige Ausfüllen der lichten Weite zwischen Ziehform und Dorn, also durch den Druck der entsprechend verteilt in das aus Ziehform und Dorn gebildete Ziehwerkzeug einlaufenden harzgetränkten Rovings der Dorn in überraschender Weise selbsttätig in der Mitte der öffnung der Ziehform gehalten wird.The advantages achieved with the invention according to claim 1 are mainly that the only in the axial direction immutable mandrel of the device lay in the radial direction in the clear Width of the drawing mold is arranged in a variable position and thus the clear width between drawing mold and Mandrel in order to achieve a desired uniformity in the thickness of the pipe to be produced can be calibrated accordingly. The main advantage of the device is that it is distributed appropriately the rovings at the material inlet end of the drawing die and by means of the rovings under axial train taking place uniform and complete filling of the clear width between the drawing form and Mandrel, that is, by the pressure of the correspondingly distributed in the drawing tool formed from the drawing die and mandrel incoming resin-soaked rovings the mandrel surprisingly automatically in the middle of the opening of the drawing mold is held.

Hierbei ist es zweckmäßig, die Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 6 weiterzubilden, um dadurch in einfacher Weise die axiale Fixierung und zugleich radiale Bewegungsfreiheit des als Führungsteil des Domes dienenden Kopfes zu realisieren, und zwar mit Hilfe einer primitiven Führung, um besonders einfach Rohre mit immer gleichmäßiger Wanddicke im Strangziehverfahren herstellen zu können.It is useful here to use the device according to the Claims 2 and 6 to further develop, thereby in a simple manner the axial fixation and at the same time to realize radial freedom of movement of the head serving as a guide part of the dome, namely with With the help of a primitive guide, it is particularly easy to find pipes with an always uniform wall thickness in the To be able to produce extrusion processes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. Show it

Fig. la und Ib einen axialen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbe'spiel des erfindungsgemäßen Ziehwerkzeuges und eine Vorderansicht der Dorn- und Rovingführung,La and Ib show an axial schematic section through an exemplary embodiment of the drawing tool according to the invention and a front view of the mandrel and Roving guide,

Fig.2a eine parallelperspektivische Ansicht einer weiteren Erfindungsvariante,Fig.2a is a parallel perspective view of a further variant of the invention,

Fig.2b und 2c die Vorderansicht und einen Längsschnitt durch die Ausführung gemäß F i g. 2a,2b and 2c show the front view and a longitudinal section through the embodiment according to FIG. 2a,

Fi g. 3a die Vorderansicht des Domes gemäß F i g. 2a sowie den Führungsteil des Domes,Fi g. 3a shows the front view of the dome according to FIG. 2a as well as the guide part of the cathedral,

Fig.3b den radialen Fühwngsteil des Domes in Parallelperspektive undFig.3b shows the radial leading part of the dome in Parallel perspective and

4 shows a schematic oblique view of the device

tung im Betrieb.management in operation.

In der in den Fig. la und Ib dargestelken Erfindungsvariante ist die Ziehform Ic, der fliegend angeordnete Dorn 2a, die das rohrförmige Ziehgut Sc bildenden Rovings 5, die axiale Fixierung und zugleich radiale Führung Tc und Td des Domes 2a und die im wesentlichen ringförmige Führung 8a für die Rovings 5 dargestellt. Die Bündelung der Glasfasern zu Rovings 5 sowie deren Verteilung hat im Hinblick auf dieIn the variant of the invention shown in FIGS. 1 a and 1b, the drawing form Ic, the cantilevered mandrel 2a, the rovings 5 forming the tubular drawing material Sc , the axial fixation and at the same time radial guidance Tc and Td of the dome 2a and the essentially annular guide 8a for the rovings 5 is shown. The bundling of the glass fibers to form rovings 5 and their distribution has in view of the

ίο Tränkung mit Kunstharz vor dem Einlaufen in die Ziehform ic in der Weise zu erfolgen, daß unter Berücksichtigung des durch Abstreifen erfolgenden Harzschwundes unter der Druck- und Wärmeeinwirkung der Ziehform Ic sowie des Domes 2a ein im Querschnitt gleichmäßiges Glasfaserrohr Sd mit gleichbleibender Wanddicke entsteht Die Erwärmung der kunstharzgetränkten Rovings 5 vor deren Einziehen in die Ziehform Xc hat je nach verwendetem Kunstharz derart, d. h. mit einer solchen Temperaturverteilung vor sich zu gehen, daß die erforderliche Viskosität für das vollständige insbesondere lufteinseuiußfreie Abbinden der Glasfasern gewährleistet istίο Impregnation with synthetic resin before entering the drawing mold ic in such a way that, taking into account the resin shrinkage caused by stripping under the pressure and heat effects of the drawing mold Ic and the dome 2a, a glass fiber tube Sd with a uniform cross-section and constant wall thickness is created the synthetic resin-impregnated rovings 5 before they are drawn into the drawing mold Xc , depending on the synthetic resin used, has to proceed with such a temperature distribution that the required viscosity for the complete, in particular air-influence-free setting of the glass fibers is guaranteed

In der Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 2a sind die den Vorrichtungsteilen der F i g. 1 a entsprechenden Teile wieder gleich bezeichnet Als Besonderheit ist der als Anschlag bzw. Führungsteil dienende Kopf 7 am materialzulaufseitigen Ende des Domes 2a zweigeteilt ausgeführt In den beiden Hälften des Kopfs 7 sind Bohrungen 5a für die Führung der harzgetränkten Rovings 5 vorgesehen, zwei Schrauben 9 dienen zum Verbinden der beiden Hälften des Kopfs 7.In the embodiment of the device according to FIG. 2a are the device parts of FIG. 1 a corresponding parts are again referred to in the same way. A special feature is the stop or guide part serving head 7 at the material inlet end of the dome 2a designed in two parts In the two halves The head 7 has holes 5a for guiding the resin-soaked rovings 5, two screws 9 serve to connect the two halves of the head 7.

In Figures 2b and 2c that is shown in Figure 2a Drawing tool in front view and in an axial view Middle section shown with the positions those

der F i g. 2a entsprechen.the F i g. 2a.

In den F i g. 3a und 3b ist ein den Kopf 7 führendes L-Profil 7a, 11 mit Befestigungsflanschen 10 dargestellt wobei die Befestigungsflansche 10 an dem Mittelstück 11 angreifen. Fig.3a zeigt die Vorderansicht der Gebrauchslage des zweigeteilten Kopfes 7, der nur von einem Teil 7a des LProfil 7a, 11 radial geführt und im Zusammenwirken mit dem axialen Zug des Ziehgutes 5c zugleich auch axial fixiert wird. Das Mittelstück 11 ist als Ablage für den Kopf 7 vorgesehen, um daä Einziehen der Anfänge der Rovings 5 leichter vornehmen zu können.In the F i g. 3a and 3b, an L-profile 7a, 11 leading the head 7 with fastening flanges 10 is shown the fastening flanges 10 engaging the center piece 11. Fig.3a shows the front view of the Position of use of the two-part head 7, which is guided radially by only one part 7a of the L-profile 7a, 11 and in the Cooperation with the axial pull of the drawn material 5c is also fixed axially at the same time. The middle piece 11 is as Tray for the head 7 provided in order to pull it in the beginnings of the rovings 5 easier to make.

F i g. 4 zeigt schematisch die gesamte Vorrichtung zur Rohrherstellung. Sie besteht aus Spulen 12 für die gewickelten Rovings 5 Umlenkrollen 13 für die FührungF i g. 4 shows schematically the entire apparatus for pipe production. It consists of coils 12 for the wound rovings 5 pulleys 13 for the guide

so der Rovings 5 Förderrollenpaaren 14, einer Lochblende 15, Führungskämmen 16, einem Kunstharzbad 17, eine z. B. aus einer elektrischen Heizspirale bestehende Vorheizung 18 und einem Abzug 19 für die auftretenden Däinple. Die Bewegungsrichtung der Rovings 5 sowie des gezogenen Glasfaserrohres 5d ist mit Pfeilen angedeutet. Die Beheizung der Ziehform Ic ist nicht im besonderen dargestellt Die Halterung des L-Profils 7a, 11 bzw. der Befestigungsflansche 10 ist mittels der Position 20 η uv symbolisch angedeutet. Bei entsprechend abgeänderter Raumform der Ziehform Ic sowie des Domes 2a können selbstverständlich auch Röhre bzw. Hohlprofile mit einem anderen als einem kreisringförmigen Querschnitt hergestellt werden.so the rovings 5 pairs of conveyor rollers 14, a perforated diaphragm 15, guide combs 16, a synthetic resin bath 17, a z. B. consisting of an electrical heating coil preheating 18 and a trigger 19 for the Däinple occurring. The direction of movement of the rovings 5 and of the drawn glass fiber tube 5d is indicated by arrows. The heating of the drawing die Ic is not shown in particular. The mounting of the L-profile 7a, 11 or the fastening flanges 10 is indicated symbolically by means of the position 20 η uv. Given a correspondingly modified three-dimensional shape of the drawing die Ic and of the dome 2a, tubes or hollow profiles with a cross-section other than a circular ring can of course also be produced.

In addition 5 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. A device for the production of pipes made of synthetic resin-bonded glass fibers, consisting of a drawing mold and a mandrel arranged on the fly in this, characterized in that the mandrel (2a) is fixed at its end on the material inlet side in the axial direction and by the free space under axial tension between drawing form (IeJ and mandrel (2a) penetrating drawing material (Sc ^ is centered

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the mandrel (2a) has a head (7) serving as a stop or guide part at its end on the material inlet side

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the head (7) consists of a steel plate consists, which has a central hole for receiving the material inlet end of the mandrel

4. Apparatus according to claim 3, characterized <iaß the head (7) in the axial direction of the Bore divided and screwed together by means of at least two screws (9).

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the head (7) around the central bore for the mandrel (2a) has uniformly arranged bores (Sa) - for guiding the resin-soaked rovings (5)

6. Apparatus according to claim 2, characterized in that the radial guide of the head (7) from a "!." profile (7a, 11) with mounting flanges (10) exists.