DE2314919A1

DE2314919A1 - Reinforced tubing - using reciprocating holder to wind glass fibre strands in intersecting spirals round mandrel

Info

Publication number: DE2314919A1
Application number: DE19732314919
Authority: DE
Inventors: Torsten Erik Theodor Stroem
Original assignee: Ottosson & Co Brdr
Current assignee: Ottosson & Co Brdr
Priority date: 1972-03-27
Filing date: 1973-03-26
Publication date: 1973-10-11
Also published as: SE364667B; JPS498559A

Abstract

The glass fibre strands are located against the rotating mandrel by a reciprocating holder on a sliding shaft to give intersecting spirals, pref. at about 50 degrees to each other, to build up a layer for impregnation with fluid polyester. Process is repeated until the required tube thickness is obtd.

Description

VERFAHREN BEI HERSTELLUNG VON KUNSTSTOFFROHREN MIT GLASFAS ERARMIERUNG SOWIE ARMIERUNGSEINHEIT n ti FUR EINE AUFWICKELMASCHINE ZUR AUSUBUNtS DES VERFAHRENS Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bei Herstellung von Kunststoffrohren mit Glasfaserarmierung, wobei eine in die Rohrwand eingehende Strangarmierung von einer Strangzuleitungsstelle aus aufgelegt wird, umd zwar unter Rotation des aufzubauenden Rohres und gleichzeitiger axialer und kontinuierlicher Verschiebung des Rohres in ein und derselben Richtung relativ zur Strangmnleitungsstelle. PROCESS IN THE MANUFACTURING OF PLASTIC PIPES WITH FIBERGLASS INSERT AS WELL AS ARMING UNIT n ti FOR A WINDING MACHINE TO EXERCISE THE PROCESS The invention relates to a method in the production of plastic pipes with fiberglass reinforcement, with a string reinforcement of a strand feed point is placed in order to be built up while rotating the Tube and simultaneous axial and continuous displacement of the tube in one and the same direction relative to the strand line point.

Das gewöhnlich benutzte Verfahren zur Serstellung von Kunststoffrohren mit Glasfaserarmierung besteht darin, dass man auf einem zylindrischen Dorn, der rotiert und dessen Mantel gleichzeitig damit axial verschoben wird, verschiedene Schichten aufbaut; hierbei kann die Mantelfläche des Dorns in einer für diese Herstellung bestimmten Maschine von einem endlosen Stahlband gebildet werden, das in einer schraubenförmigen Bahn verschoben wird Zuerst wird ein sogenannter Gelbelag (gel-coat) auf dem Dorn angebracht, der aus einem Polyestermaterial besteht. Dieser Gelbelag bildet eine harte Fläche. Diese Schicht wird zuerst mit Glasfaservlies und dann mit einem sogenannten Benerband belegt, d.h.The most commonly used process for making plastic pipes with fiberglass reinforcement consists in placing one on a cylindrical mandrel, the rotates and its jacket is displaced axially at the same time, different Builds layers; in this case, the outer surface of the mandrel can be made in one for this production certain machine are made of an endless steel belt that is in a helical shape The path is shifted First, a so-called gel coat is applied to the mandrel attached, which is made of a polyester material. This gel coating forms a hard surface. This layer is first covered with glass fiber fleece and then with a so-called Bener band occupied, i.e.

einer axialen Armierung aus Glasseidenfaden (roving). Das somit gebildete Aggregat wird dann in schraubenförmigen Bahnen mit einem Strang aus Glasseidenfäden umwickelt. Die einzelnen Schichten des Aggregates werden unter gleichzeitiger Imprägnierung mit flüssigem Polyestermaterial aufgetragen. Der Aufbau des Rohres wird dann durch Auflegung von Glasfasermatte, neuem Querband, einer neuen Strangauf wicklung und schliesslich einer Schicht Glasfaservlies weiterbetrieben, und zwar bei gleichzeitiger Imprägnierung mit flüssigem Polyestermaterial.an axial reinforcement made of fiberglass thread (roving). The thus formed Aggregate then turns into helical Tracks with one strand wrapped in fiberglass threads. The individual layers of the aggregate are under Simultaneous impregnation with liquid polyester material applied. The structure of the pipe is then by laying on fiberglass mat, new cross band, a new Rope winding and finally a layer of glass fiber fleece continued to operate, with simultaneous impregnation with liquid polyester material.

Diese Art der Herstellung eines Kunststoffrohres mit Glasfaserarmierung erfordert viel Zeit und ist umständlich, und vor allen Dingen ist die Auflegung des als axiale Armierung angeordneten Querbandes aus Glas seidenfäden mit Schwierigkeiten verbunden, weil das Querband ab und zu durch Aneinanderfügung verlängert werden muss, was ziemlich umständlich ist Die Erfindung bezweckt der Vereinfachung der Herstellung und vor allen Dingen der Eliminierung des Querbandes.This type of production of a plastic pipe with fiberglass reinforcement requires a lot of time and is awkward, and above all the hang-up the arranged as an axial reinforcement transverse band made of glass silk threads with difficulties connected, because the transverse tape are sometimes lengthened by joining them together must, which is quite cumbersome. The aim of the invention is to simplify the Production and, above all, the elimination of the transverse belt.

Zu diesem Zwecke ist das Verfahren gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Strangzuleitungsstelle unter Aufbiegung des Stranges eine periodische Hin- und Rückbewegung relativ zum Rohr in dessen Axialrichtung beigebracht wird, wobei diese Bewegung der axialen Verschiebung des Rohres überlagert wird.For this purpose, the method according to the invention is characterized in that the string feed point under the bending of the string a periodic backward and bringing about return movement relative to the pipe in its axial direction, wherein this movement is superimposed on the axial displacement of the pipe.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Armierungseinheit für eine Aufwickelmaschine zur Ausübung des Verfahrens, die durch einen Schwenkarm, der an einen Kurbelarm, mit variablem Angriffspunkt am Schwenkarm, gekoppelt-is't, und durch einen linear verschiebbar geführten Strangführer, der operativ mit dem Schwenkarm verbunden ist, um durch diesen eine Hin- und Rückbewegung zu erhalten, gekennzeichnet ist.The invention also relates to a reinforcement unit for a winding machine to carry out the procedure, which is carried out by a swivel arm attached to a crank arm, with a variable point of application on the swivel arm, coupled-is't, and through a linear one displaceably guided strand guide, which is operatively connected to the swivel arm, in order to obtain a back and forth movement through this.

Zur Verdeutlichung der Erfindung wird nachstehend eine Ausführung davon unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein einfaches Perspektivbild einer Armierungseinheit zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung und Fig. 2 einen flach ausgebreiteten Teil der gemäss der Erfindung zustandegebrachten Aufwicklung aus einem einfachen Strang aus Glasseidenfäden.To illustrate the invention, an embodiment is given below described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it: Fig. 1 shows a simple perspective image of a reinforcement unit for carrying out the method according to the invention and FIG. 2 shows a flat part of the according to the invention brought about winding from a simple strand of fiberglass threads.

Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung wird es wie früher so gemacht, dass man einen Gelbelag (gel-coat) auf dem Dorn anbringt und auf diesem eine Schicht Glasfaservlies. Dann erfolgt die Aufwicklung mit Glasseidenfäden (roving) direkt auf dem Glasfaservlies-und ohne Anwendung von zwischenliegendem Querband, die Wicklung verläuft jedoch nicht in schraubenförmiger Bahn, sondern die aufgewickelten Strang-Windungen werden dazu gebracht, einander zu kreuzen, indem die auflaufenden Stränge durch einen beweglichen Strangführer geführt werden, dem eine Hin- und Rückbewegung in Axialrichtung des Dorns beigebracht wird. Diese Bewegung kann im Prinzip durch einen Apparat der in Fig. 1 gezeigten, vereinfachten Ausführung zustandegebracht werden.In the method according to the invention it is done as before, that a gel coat is applied to the mandrel and a layer on top of it Fiberglass fleece. Then the winding with fiberglass threads (roving) takes place directly on the glass fiber fleece and without the use of an intermediate cross band, the winding however, does not run in a helical path, but rather the wound turns of the strand are made to cross each other by pulling the accumulating strands through a movable strand guide are guided, which can be moved back and forth in Axial direction of the mandrel is taught. This movement can, in principle, be carried out by a Apparatus of the simplified embodiment shown in Fig. 1 can be achieved.

Während der Auflage von Glasfaservlies und der Aufwicklung erfolgt, wie vorher, die Imprägnierung mit flüssigem Polyestermaterial.During the application of the fiberglass fleece and the winding, as before, the impregnation with liquid polyester material.

Gemäss Fig. 1 ist an einem Träger 10 des Hauptrahmens einer Rohrherstellungsmaschine ein Lager 11 befestigt, in dem ein Schwenkarm 12 zur Schwenkung in Richtung des Doppelpfeiles 13 an seinem einen Ende gelagert ist. An Träger 10 ist ein Schieber 14 verschiebbar angebracht, der in eingestellter Verschiebungslage an Balken 10 feststellbar ist, und an diesem Schieber sitzt ein Lager 15, in dem ein Kurbelarm 16 rotierbar gelagert ist. Der Kurbelarm ist mit einer biegbaren Stahlwelle 17 verbunden, die über einen Variator an einen separaten Antriebsmotor oder an ein Antriebssystem für den Dorn an der Maschine angekoppelt ist.According to Fig. 1 is on a carrier 10 of the main frame of a pipe manufacturing machine a bearing 11 is attached, in which a pivot arm 12 for pivoting in the direction of the Double arrow 13 is mounted at one end. On carrier 10 is a slide 14 mounted displaceably, which in the set displacement position on beam 10 can be determined, and on this slide sits a bearing 15 in which a crank arm 16 is rotatably mounted. The crank arm is connected to a flexible steel shaft 17, via a variator to a separate drive motor or to a drive system for the mandrel is coupled to the machine.

Am Kurbelarm ist ein Schlitten 18 drehbar gelagert, der mit drei Rollen 19 auf dem Schwenkarm 12 geführt ist, damit diesem bei Rotation des Kurbelarms 16 eine oszillierende Schwenkungsbewegung gemäss Pfeil 13 beigebracht wird. Hierbei kann der Oszillationswinkel durch Verschiebung von Schieber 14 auf Träger 10 zur Änderung der Schlaglänge des freien Endes von Schwenkarm 12 eingestellt werden. Dieses Ende läuft mit einer Stützrolle 20 auf einer Rollbahn 21 und ist mit Kugelgelenk 22 an ein Gelenkstück 23 angekoppelt, das wiederum mit einem Kugelgelenk 24 an eine Stange 25 angekoppelt ist, die in zwei vom am Hauptrahmen der Maschine sitzenden Lagern 26 geradlinig axial verschiebbar geführt ist, zum Zwecke der Hin- und Rückbewegung in Axialrichtung des Dornes, der teilweise bei 27 angedeutet und der in Richtung von# Pfeil 28 rotierbar ist, wobei sein Mantel gleichzeitig in Richtung von Pfeil 29 axial verschiebbar ist. An Stange 25 sitzt-ein Strangführer 30 - davon können mehrere an Stange 25 angebracht sein - zur Führung einer Reihe von Strängen 31 aus Glasseidenfäden.A slide 18 is rotatably mounted on the crank arm and has three rollers 19 is guided on the pivot arm 12 so that this with rotation of the crank arm 16 brought an oscillating pivoting movement according to arrow 13 will. Here, the oscillation angle can be increased by moving slide 14 Carrier 10 set to change the lay length of the free end of pivot arm 12 will. This end runs with a support roller 20 on a runway 21 and is coupled with a ball joint 22 to a joint piece 23, which in turn has a ball joint 24 is coupled to a rod 25 in two from the main frame of the machine seated bearings 26 is guided in a straight line axially displaceable, for the purpose of and return movement in the axial direction of the mandrel, which is partially indicated at 27 and which is rotatable in the direction of # arrow 28, with its jacket at the same time in the direction of is axially displaceable by arrow 29. A line leader 30 sits on rod 25 - of it several can be attached to rod 25 - for guiding a number of strands 31 made of fiberglass threads.

Wenn die Stränge 31 auf das auf Dorn 27 aufgebaute Aggregat auflaufen, während der Dorn rotiert und sein Mantel gleichzeitig kontinuierlich in Axialrichtung verschoben wird, wird dem Strangführer 30 eine periodische Hin- und-Rückbewegung in Axialrichtung des Dorns gemäss Doppelpfeil 32 beigebracht, wobei diese hin- und zurückgehende Bewegung der kontinuierlichen axialen Verschiebung vom Mantel des Dorns überlagert wird, was zur Folge hat, dass die Stränge sich während des kontinuierlichen Auflegens in Axialrichtung des Dorns kreuzen. Falls man die Bahn eines einzigen Stranges verfolgt, erhält man hierbei ein Strangmuster des in Fig. 2 dargestellten Aussehens. Man sieht hier, dass sich die Strangwicklungen in einem Winkel v kreuzen, der erfährungsgemäss etwa 500 betragen soll. Kreuzungswinkel und Vorspannung des Stranges stehen im umgekehrten Verhältnis zueinander, d.h. wenn beispielsweise ein grössierer Kreuzungswinkel zustandekommt, wird die Vorspannung geringer.When the strands 31 run onto the assembly built on the mandrel 27, while the mandrel rotates and its jacket at the same time continuously in the axial direction is shifted, the strand guide 30 is a periodic back and forth movement brought in the axial direction of the mandrel according to double arrow 32, this back and forth decreasing movement of the continuous axial displacement from the jacket of the Mandrel is superimposed, which has the consequence that the strands during the continuous Cross the lay-up in the axial direction of the mandrel. If you take the path of a single If a strand is traced, a strand pattern of the one shown in FIG. 2 is obtained Appearance. You can see here that the strand windings cross at an angle v, which, according to experience, should be around 500. Crossing angle and preload of the Strands are in inverse proportion to each other, i.e. if, for example, a If there is a larger crossing angle, the preload is lower.

Dadurch dass der Strangführer 30 entweder etwas mehr oder etwas weniger als einen Schlag pro Umwicklung des Dornes ausführt, verschiebt sich der Wendepunkt der Stränge während des Aufwicklungsganges nach der einen oder anderen Richtung hin, was zur Folge hat, dass in der durch Aufwicklung zustandebrachten Armierung des Rohres keine schwächenden Striche aufkommen. Nach der Aufwicklung trägt man unter Imprägnierung mit flüssigem Polyestermaterial eine neue Schicht Glasfaservlies auf, wonach, wie beschrieben, eine neue Aufwicklung erfolgt, und in dieser Weise arbeitet man weiter, bis die erforderliche Rohrwanddicke erreicht ist.Because the strand guide 30 is either a little more or a little less than one stroke per wrap of the mandrel, the turning point shifts the strands during the winding gear after one or the other Direction, which has the consequence that in the brought about by winding Reinforcement of the pipe, there are no weakening lines. After winding you wear a new layer under impregnation with liquid polyester material Glass fiber fleece, after which, as described, a new winding takes place, and work in this way until the required pipe wall thickness is reached is.

Indem man wie beschrieben verfährt, wird die schwierige Einlage des Querbandes vermieden, indem die in erklärter Weise zustandegebrachte Aufwicklung die Funktion des Querbandes der Bildung einer Armierung im Rohr in dessen Axialrichtung übernimmt, wobei die Aufwicklung selbstverständlich auch in gleicher Weise, wie eine konventionelle, schraubenförmige Aufwicklung, eine Armierung in Radialrichtung bildet. Es ist bedeutend leichter, mit aus Glasseidenfäden bestehenden Strängen zu arbeiten, als mit Querband, da sich die Stränge leichter aneinanderfügen und verlängern lassen, als das Querband.By proceeding as described, the difficult insertion of the Avoided cross-band by winding up in an explained manner the function of the transverse band to form a reinforcement in the pipe in its axial direction takes over, the winding of course also in the same way as a conventional, helical winding, a reinforcement in the radial direction forms. It is significantly lighter with strands made of fiberglass to work than with cross tape, as the strands fit together more easily and let extend than the cross band.

Zusammenfassend wird erklärt, dass die Erfindung einen einfacheren Aufbau des Rohres bei Anwendung eines einfacheren Verfahrens und Beibehaltung der gleichen Festigkeitseigenschaften des Rohres, wie bei der Herstellung gemäss dem konventionellen Verfahren, ermöglicht.In summary, it is explained that the invention is a simpler one Build the pipe using a simpler process and keep the same strength properties of the pipe as in the production according to the conventional methods.

Claims

dd

PATENT CLAIMS 1.) Process for the production of plastic pipes with fiberglass reinforcement, with a string reinforcement of a strand feed point is placed, with rotation of the building Tube and at the same time axial and continuous displacement of the tube in one and the same direction relative to the strand feed point, d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the strand feed point (30) under bending of the strand (31) a periodic back and forth movement relative to the pipe in its Axial direction is taught, this movement being the axial displacement of the Pipe is superimposed.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c it does not mean that the feed point (30) is made to hit a number of times to be carried out per wrap on the pipe that differs from an integer.

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h e t that the resulting from the back and forth movement of the feed point (30) Crossing of the strands at an angle of approximately 500.

4. Reinforcement unit for a winding machine to carry out the process according to one of claims 1 - 3, g e k e n n n z e i c h n e t by a swivel arm (12), which is coupled to a crank arm (16) with a variable point of application on the swivel arm is, and by a linearly displaceable guided strand guide (30), which is operative is connected to the swivel arm to through this a back and forth movement obtain.

5. Reinforcement unit according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n shows that the crank arm (16) is connected to a speed controller.

6. Reinforcement unit according to claim 4 or 5, d a -d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the crank arm (16) lags a stationary, linear guide track (10) for the purpose of changing the pivoting angle of the swivel arm is adjustable.