DE2350977C3 - Verfahren zur Herstellung eines durch ein Gewebe verstärkten Kunststoffrohres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines durch ein Gewebe verstärkten Kunststoffrohres mit sich peripher erstreckenden, von Kunststoff ummantelten Schußfäden und sich in Längsrichtung erstreckenden Ke: ".fäden, bei welchem das Rohr einschließlich der Schußfäden radial "lter gleichzeitiger Wärmeausdehnung gedehnt und anschließend unter Beibehaltung der Dehnung abgekehlt wird.

Rohre mit großem Durchmesser (Großrohre) und großer Festigkeit, beispielsweise für Abwasserkanäle, Hauptleitungen und dergleichen, zeigen zahlreiche Nachteile. Diese Rohre bestehen gewöhnlich aus Beton oder Steingut oder ähnlichen Materialien und sind demzufolge schwer, großvolumig, schwierig zu handhaben, zu transportieren und zu lagern und ergeben demzufolge relativ teuere Leitungen, deren Herstellung außerordentlich zeitraubend ist. Die Verwendung von synthetischem, organischem Polymerharz ist im allgemeinen auf Röhren kleinen Durchmessers beschränkt, weil es relativ schwierig ist. Rohre aus Polymerharz von gnißcm Durchmesser, hinreichender Fettigkeit und zufriedenstellender Gleichförmigkeit herzustellen. Durch das sogenannte Blasfilm-Verfahfen wird gewöhnlich ein Film gewonnen, wobei ein Irisch extrudiertes Rohr aus thermoplastischem Harz während seines noch plastischen Zustandes auf das Zwei- oder Dreifache seines ursprünglichen Durchmessers aufgeblasen und das abgekühlte Rohr dann Beschlitzt wird. Während dieses Verfahren bei der Herstellung dünner Filme zufriedenstellend arbeitet. ist es für die Herstellung dickwandiger und hoch belastbarer Rohre ungeeignet, da das mit dem genannten Verfahren herstellbare Produkt nur geringe Festigkeit besitzt und nicht gleichförmig ist, und hohe innere Spannungen enthalt, die schwache Stellen und Bruchfttcllen erzeugen.

In der französischen Patentschrift I 370676 ist ein Kunststoffrohr beschrieben, dessen Wandung mit einein eingebetteten Gewebe verstärkt ist. Die peripher sich erstreckenden Schußfäden sind vor der Dehnung gewellt und die sich in Rohrliingsrichlting erstreckenden Kettfaden verlaufen geradlinig. Das Rohr wird dadurch aufgeweitet, daß die Wellung der Schußfäden beseitigt wird, wobei dann die Kettfaden um die Schußfäden gewellt sind. Der das Gewebe umgebende Kunststoff wird vor der Aufweitung durch Wärme erweicht.

Mit der in der Wellung der Schußfäden gespeicherten Dehnbarkeit des Rohres läßt sich nur eine relativ kleine Aufweitung des Rohres erreichen.

ίο Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, daß die Herstellung eines Rohres großen Durchmessers von ausgezeichneter Festigkeit und guter Homogenität besitzt und das sich preiswert und an viele Anwendungsmöglichkeiten anpaßbar herstellen läßt.

Das Verfahren zur Herstellung des eingangs genannten Kunststoffrohres wird dazu erfindungsgemäß so gestaltet, daß als Kunststoff eine Mischung aus einem thermoplastischen Polymer und einem nach Aufwärmen auf eine vorbestimmte Temperatur aushärtbaren Plastizierer sowie als Schußfäden Polymer-Fasern von hoher, nicht erholbarer Dehnbarkeit eingesetzt werden, und daß die Dehnung bis zur peripheren nicht erholbaren Dehnbarkeit der Schußfäden erfolgt.

Das auf diese Weise hergestellte Rohr besitzt große Festigkeit und ausgezeichnete Homogenität und kann in großen Durchmessern hergestellt werden, ist außerordentlich verschleißfest und widerstandsfähig

gegenüber chemisch aggressiven Stoffen. Das Herstellungsverfahren -st leicht und bequem, die sich ergebenden Rohre sind leicht zu transportieren und einzubauen und preiswert in der Herstellung.

Der Kunststoff der Rohrwandung wird in Längsrichtung durch hochfeste, wenig dehnbare Fasern verstärkt, vorzugsweise in Form eines tuch- oder stoffartigen Gewebes. Die Schußfäden können aus auf NichtStreckung orientierten Fäden, beispielsweise aus Polyester, Nylon od. dgl. bestehen, uvrJ die Kettfaden können aus einem auf Streckung orientierten, hochbelastbaren synthetischen Faden geringer Dehnung pro Last bestehen, beispielsweise aus Polyester oder Glasfasern. Der Kunststoff kann aus Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid bestehen oder ein oder mehrere Copolymere dieser Stoffe oder ein anderes Polymerharz mit einem geeigneten Plastizierer bestehen.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsso form eines mit den Merkmalen der Erfindung ausgerüsteten Rohres im Querschnitt dargestellt, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann.

In der Zeichnung bezeichnet A einen Querschnitt durch ein lang gestrecktes kreisförmiges Rohr. Das Rohr A weist eine zylindrische Wand 3 auf. die aus einer synthetischen, organischen Polymerharzverbindung von obenerwähnter Eigenschaft hergestellt ist und die weich und flexibel bei Zimmertempc-

fto ratur oder bei einer erhöhten Temperatur ist und beispielsweise aus Polyvinylchlorid mit Zusätzen und Komponenten bekannter Verbindung bestehen kann.

Die folgende Tabelle enthält drei Beispiele an Ver-

'>s bindungcn auf Polyvinylchloridhar/.-Basis, die mit Vorteil erfindungsgemäß verwendet werden können, wobei die verschiedenen Verbindungen an sich dem Fachmann bekannt sind.

	Gewichtsteile	B	C
	A	100	100
Harz	100
Thermoplastischer		20	10
Plastizierer	30
Wärmeabbindender		H)	20
Plastizierer	0	5	5
Stabilisierer	5
Auslöser für da^		0,1	0,4
Aushärten	0	2	2
Pigment	2

In der Wand ist ein verstärkendes Gewebe eingebettet, das sich peripher erstreckende synthetische Schußfäden 2 aufweist, die eine hohe nicht erholbare Dehnung besitzen, und das sich in Längsrichtung erstreckende, hochbelastbare, wenig dehnbare Kettfaden 1 aus synthetischen Fasern oder Glasfasern umlaßt. Die Schußfäden 2 und die Kettfaden 1 können verwebt sein oder sie können auch lediglich in Nachbarschaft übereinander Hegen, indem sie miteinander nur vermöge des Kunststoffs oder in anderer Weise verbunden sind. Beispielsweise können die Schußfäden 2 aus nicht gestreckten oder nichtorientierten Faiern von Nylon, Polyester od. dgl. bestehen, während «lie Kettfaden 1 aus auf Streckung orientierten Nylon oder Polyesterfasern oder Glasfasern bestehen können. Somit kann der Schußfaden 2 anfänglich unter niedriger Belastung sehr stark gestreckt werden und erholt sich nur sehr wenig von seiner Dehnung nach Wegnahme der Belastung. Weiterhin erhöht eine derartige Dehnung die Festigkeit des gedehnten Gewebes aufgrund seiner Streckorientierung. Das jungfräuliche durch Fasergewebe verstärkte Rohr A wird auf geeignete und bekannte Weise geformt.

Bei der Herstellung der Großrohrleitung wird das Rohr A radial aufgeweitet, beispielsweise durch Aufblasen mit einem Gas, und zwar entweder in der Wärme, um die Temperatur des Rohres A anzuheben, (»der bei Zimmertemperatur, was von der speziellen Zusammensetzung des Kunststoffs abhängt. Und /war mit solcher Geschwindigkeit, daß die gleichförmige periphere nicht erholbare Dehnung der Wand 3 erreicht wird, bis schließlich ein Rohr A von gewünschtem Durchmesser erhalten wird, wobei die periphere Dehnung 200% betragen kann. Beispielsweise kann das Rohr A unter der Einwirkung eines Inneren Gas- oder Luftdruckes von etwa 2 kg/cm aufgeweitet und in dem aufgeweiteten Zustand unter einem geringeren Druck von beispielsweise 0,2 kg' cnr so lange gehalten werden, bis sich ein Gleichgewichtszustand einstellt. Wenn der Kunststoff latente, wärmeaushärtende Eigenschaften besitzt, oder wärmeaushärtende Komponenten enthält, wird das aufgeweitete Rohr A auf einer hinreichend hohen Temperatur eine genügend lange Zeit gehalten, so daß der Kunststoff abbinden und aushärten kann, beispiels-

Ui weise durch Zersetzen oder Modifizieren des Auslösers für das Härten oder des Beschleunigers, der eine katalytische Wirkung für das Abbinden haben soll. Außerdem bewirkt das Aufwärmen der Rohrwand 3 das Wärmeabbinden der Schußfäden 2.

is Das Aufweiten des Rohres A und die periphere Ausdehnung seiner Wand 3 in der oben beschriebenen Weise ist in vielfältiger Hinsicht vorteilhaft. Die Dehnung der synthetischen Schußfäden 2 mit der entsprechenden peripheren Dehnung der Rohrwand 3

2(i bewirkt die Streck-Orientierung der Fäden 2 und verstärkt daher deren Zugfestigkeit u..j stellt darüber hinaus die homogene Dehnung der WaiH 3 sicher, mi daß das Fertigprodukt in seinen Abmessungen und sonstigen Eigenschaften gleichförmig ohne innere Spannungen oder Schwächestellen ist. Weiter ist der Kunststoff peripher orientiert, so daß seine periphere Zugfestigkeit verstärkt ist. Man hat gefunden, daß eine Zunahme der peripheren Zugfestigkeit der Rohrwand 3 von 10% und mehr durch das oben erläuterte Verfahren erzielt wird.

Die Parameter des Verfahrens können im weiten Umfang abgeändert werden, und zwar je nach dem verwendeten Kunststoff, seiner Zusammensetzung und seinen Eigenschaften. So kann die periphere Dehnung der Rohrwand bis herab zu 10% oder weniger und bis zu 200% oder mehr betragen, und der Gasdruck, der zur Rohraufweitung verwendet wird, liegt vorteilhafterweise zwischen 0,1 und 5,0 bar. Der Durchmesser des fertigen Rohres A kanr. etws 5 m

•»(ι bei einer Stärke von etwa O,7fi2 rnm und mehr betragen. Weiter können eine oder mehrere verstärkende Kcf agen 1 und Schußlagen 2 in koaxialer, spiraliger oder Mehrschicht-Anordnimg vorgesehen sein. Das fertige Rohr A ist relativ weich, wenn kein dbbindender Kunststoff verwendet wird, oder kann relativ fest sein, wenn der Kunststoff eine abbindende oder wärmeabbindende Verbindung ist und das aufgeweitete Rohr A durch fortgesetztes Aufwärmen behandelt wird, um das Abbinden und Härten /u erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung eines durch ein Gewebe verstärkten Kunststoffrohres mit sich peripher erstreckenden, von Kunststoff ummantelten Schußfäden und sich in Längsrichtung erstreckenden Kettfaden, bei welchem das Rohr einschließlich der Schußfäden rudial unter gleichzeitiger Wärmeanwendung gedehnt und anschließend unter Beibehaltung der Dehnung abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff eine Mischung aus einem thermoplastischen Polymer und einem nach Aufwärmen auf eine vorbestimmte Temperatur aushärtbaren Plastizierer, sowie als Schußfäden Polymer-Fasern von hoher, nicht erholbarer Dehnbarkeit eingesetzt werden, und daß die Dehnung bis zur peripheren nicht erholbaren Dehnbarkeit der Schußfäden erfolgt.