DE2617006A1 - Armiertes kunststoffrohr und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Armiertes kunststoffrohr und verfahren zu dessen herstellung

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Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. H. Schmitt 9ίϊ17ΠΠβ
Dipl.-Ing. VV. Mauchef £ v f ' WV
78 Freiburg i. Br.
Dreikönigstraße 13
Hobas Engineering AG Akte M 76 266
Badenstraße 25
CH - 4019 Basel
Armiertes Kunststoffrohr und Verfahren zu dessen Herstellung
Armierte Kunststoffrohre bekannter Bauart aind meist als sogenannte Sandwiehröhre ausgebildet, die zwischen glasfaserarmierten Kunststoffschichten eine Schicht aus kunststoffgebundenem ]?üllgranulatj z.B. Sand, aufweisen. Durch geeignete Orientierung der Glasfaserarmierung in den betreffenden Schichten kann man die Axialfestigkeit und/oder die Rundfestigkeit eines solchen Rohres variieren. Dabei zeigt sich allerdings, dass Rohre, die sowohl für Radialbelastungen als auch für Axialbelastungen grosse Festigkeit aufweisen, nur relativ schwer herzustellen sind und insbesondere viel Glas benötigen und damit teurer werden. Dies führt insbesondere bei im Erdreich zu verlegenden Rohren mittleren Durchmessers (z.B. zwischen 40 und 150cm), bei welchen zudem grosse Dichtheitsanforderungen gestellt werden, zu erheblichen Schwierigkeiten. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffrohr der genannten Art zu schaffen, das sowohl in Axialrichtung als auch radial grosse Beanspruchungen aushält. Zu diesem Zweck ist das
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erfindungsgemässe Kunststoffrohr dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine koaxial zur Rohrachse schraubenlinienförmig gewundene Armierungseinlage enthält. Diese Einlage kann aus faserarmiertem Kunststoff oder Metall bestehen. Sie kann z.B. in einer zwischen zwei glasfaserarmierten Kunststoffschichten liegenden Zwischenschicht, oder z.B. in einer radial ausserhalb der üblichen Armierungsschiehten liegenden, z.B. nur noch eine dünne Deckschicht oder eine Isolierschicht tragenden Schicht angeordnet sein.
Das ebenfalls Erfindungsgegenstand bildende Verfahren zur Herstellung eines solchen Rohres ist dadurch gekennzeichnet, dass frühestens mit dem Erzeugen wenigstens einer faserarmierten Kunststoffschicht diese mit einer schraubenlinienförmig gewundenen Armierung versehenwird. So kann beispielsweise in eine rotierende Rohrform vor oder nach dem Aufbau einer faserarmierten Kunststoffschicht die schraubenlinienförmige Armierungseinlage (Wendel) eingeführt werden, wonach zur Einbettung der Einlage bzw. zur weiteren Schichtbildung erforderliches Material in die Hohlform eingebracht wird. Die schraubenlinienförmig gewundene Armierungseinlage könnte aber auch erst anschliessend an die z.B. durch Schleudern in einer Hohlform oder durch Wikkeln auf einem Kern erfolgte Herstellung eines Rohrkörpers auf diesen aufgeschoben oder aufgewickelt werden, wonach das Rohr durch Auftragen von weiterem Material, z.B. durch Wickeln oder Anbringen von Schalenteilen, fertiggestellt wird. Es kann zweckmässig sein, den Einlagewendel erst nach dem Erzeugen einer äusseren faserarmierten Schicht einzubringen, obwohl auch so vorgegangen werden kann, dass die IFaserarmierung einer äusseren Schicht gleichzeitig mit dem Einlagewendel eingebracht und erst anschliessend das zur Schichtenbildung erforderliche Material, d.h. Kunststoff und "Füllstoff (z.B. Sand),eingebracht wird.
Wird ein solches Rohr zur Durchleitung von Flüssigkeiten mit relativ hoher Temperatur, z.B. Warmwasser, verwendet, so ergeben sich, wegen unterschiedlicher Wärmeausdehnung von Stahl--
wendel und glasfaserarmiertem Kunststoff, oft Schwierigkeiten. Wenn der Stahlwendel im Mittelbereich der Rohrwand liegt, kann er die freie Ausdehnung der inneren Wandschicht soweit verhindern, dass zwischen dieser Innenschicht und der sich frei ausdehnenden Aussenschicht der Rohrwand unerwünscht grosse Spannungen entstehen, die insbesondere "bei !zusätzlich auftretenden Druck- und/oder Biegespannungen, wie sie "bei erdverlegten Rohren entstehen, zu Schichtentrennung oder Bruch führen. Auch die Anordnung des Stahlwendels in der äussersten Schicht des Rohres kann dieses Problem nicht lösen, da z.B. bei Erdverlegung eines solchen Pvohres unvermeidbare Biege- und Scherspannungen zwischen dem Stahlwendel und dem glasfaserarmierten Kunststoff ebenfalls zum Bruch des Rohres führen können.
Die vorliegende Erfindung gestattet demgegenüber die Vermeidung auch dieser Schwierigkeit, indem sie ein Rohr bzw. ein Verfahren zu dessen Herstellung vorsieht, bei welchem zu Bruch führende Spannungen nicht auftreten können. Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemässe Kunststoffrohr der genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine glasfaserarmierte innere Kunststoffschicht umschliessende Wendel von einer Schutzschicht umhüllt ist, die von einer äusseren Kunststoffschicht durch einen wärmeisolierenden Füllstoff getrennt ist.
Das genannte Rohr kann besonders vorteilhaft so hergestellt werden, dass auf ein Innenrohr aus glasfaserarmiertem Kunststoff der Wendel aufgewickelt und mit einer Schutzschicht überdeckt und anschliessend koaxial und mit radialem Abstand in ein Kunststoff-Mantelrohr eingeführt wird, worauf der Ringraum zwischen Innen- und Mantelrohr mit einem erhärtendem Kunststoff schaum gefüllt wird.
Dank der zwischen Wendel und Mantelrohr vorgesehenen Isolierschicht können zu Bruch führende Spannungen nicht mehr auftreten^, und das so erhaltene Rohr eignet sich vorzüglich auch bei Erdverlegungen zur Führung von Flüssigkeiten erhöhter !Temperatur.
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Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch und im Axialschnitt Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Rohres; anhand dieser Zeichnung ist im folgenden auch das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren beispielsweise erläutert} in der Zeichnung zeigt:
Pig. 1 ein erstes Beispiel mit gewundener armierter Kunststoffeinlage,
Pig. 2 ein zweites Beispiel mit gewundener Metalleinlage,
Pig. 3 ein drittes Beispiel mit zwei koaxial angeordneten gewundenen Metalleinlagen,
Pig. 4 ein viertes Beispiel mit gewundener armierter Kunststoffeinlage,
Pig. 5 im Axialschnitt ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemässen Rohres unmittelbar nach seiner Herstellung und
Pig. 6 im Axialschnitt die Kupplungsstelle zweier Rohre nach der Erfindung.
Das in Pig. 1 gezeigte Rohr besitzt eine durch Glasfasern armierte äussere Kunststoffschicht 1, eine innere, aus Kunststoff gebundenem Granulat gebildete Püllschicht 2, in welche eine aus glasfaserarmiertem Kunststoff gebildete, schraubenlinienförmige Einlage 3, eingebettet ist, eine innere glasfaserarmierte Kunststoffschicht 4 und eine innere Kunststoffdeckschicht 5. Ein solches Rohr kann beispielsweise wie folgt hqgestellt werden: Zuerst wird unter Verwendung von Isophtalsäureharz und Glasroving als Armierung die Binlage 3 hergestellt; der Glasgehalt betrage etwa 60, der Harzgehalt etwa 40-Gewichts-^. Der Windungsquerschnitt der die Porm einer Schraubenfeder aufweisenden Einlage 3 ist rechteckförmig. Pur ein herzustellendes
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Rohr mit Aussendurchmesser von 1000 mm und einem Innendurchmesser von 980 mm beträgt z.B. der äussere Einlagedurchmesser 988 mm, die radiale Dicke des Federdrahtes 4 mm, die axiale Breite des Federdrahtes 5 mm und der axiale Abstand zweier 3?ederwindungen 3 mm. Dann werden in eine rotierende Hohlform Glasfaserstücke von z.B. 50 mm Länge und als Kunststoff Ortophtalsäureharz eingebracht, bis die sich bildende Aussenschicht 1 eine Dicke von 1 mm aufweist. Der G-lasgehalt dieser Schicht liegt zweckmässig bei etwa 50 Gewichts-^. Anschliessend werden in die rotierende Form Sand und Ortophtalsäureharz bis zu einer Schichtdicke von etwa 1 mm eingebracht. Nun werden die gebildeten Schichten bei 80° c geliert. Danach wird die vorgefertigte Einlage 3 in die stillstehende Form eingeführt und anschliessend wird weiterhin Sand und Ortophtalsäureharz in die rotierende Form eingebracht, bis die Sand/Harzschicht 2, in welche die Sinlage 3 mm eingebettet ist, eine totale Dicke von etwa 7 mm erreicht. Anschliessend werden der rotierenden Hohlform Glasfaserstücke und Ortophtalsäureharz zugeführt, bis die sich bildende innere armierte Schicht 4 eine Dicke von etwa 2 mm erreicht. HAch dem Gelieren dieser Schicht wird eine flexible Deckschicht 5 von ca. 1 mm Wandstärke eingeführt, wo_auf das Rohr bei etwa 120° 0 ausgehärtet wird.
Das so gefestigte, ausgeformte Rohr wurde mittels Wasser einer Innendruckleistung ausgesetzt, wobei sich bei nicht axial belastetem Rohr ein Berstdruck von 40 kg/cm^ ergab. Undichtheit des Rohres trat erst bei 0,6 fo Axialdehnung auf. Ein Vergleichs rohr, das den gleichen Schichtaufbau, aber keine Federeinlage 3 aufweist, ergab demgegenüber eine Innendruckfestigkeit von nur 25 kg/cm2 und wurde bereits bei einer Belastung von lOkg die zu einer Axialdehnung von 0,25% führte, bereits undicht.
Ein im übrigen analoges Rohr, bei dessen Herstellung anstelle von Ortophtalsäureharz Isophtalsäureharz und für die Federeinlage anstelle von Isophtalsäureharz Epopyharz verwendet wurde, zeigte bei 23° C einen Berstdruck von 50 kg/cm und bei 100° C einen solchen von 40 kg/crn^.
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Das in 3?ig. 2 gezeigte Rohr "besitzt eine äussere glasfaserarmierte Kunststoffschicht 11, eine aus kunst st off gebundenem Granulat gebildete Püllsehicht 12, in welche eine schraubenlinienförmig gewundene Stahldrahteinlage 13 eingebettet ist, eine innere glasfaserarmierte Kunststoffschicht 14 und eine innere Kunst st off de ckschicht 15. Ein solches Rohr kann z.B. wie folgt hergestellt werden: einer rotierenden Hohlform von z.B. 500 mm Innendurchmesser werden 50 mm lange Glasfaserstücke (60 ends Roving) zusammen mit Isophtalsäurepolyesterharz zugeführt. Dabei wird mittels eines Luftstromes und durch geeignete Wahl der Formdrehzahl gewährleistet, dass die Glasfaserstücke allseitig, und nicht nur in ümfangsrichtung, orientiert in die Kunststoffschicht 11 eingebettet werden. Nach Erreichen einer Schichtdicke von etwa 1 mm werden der Rohrfonn. Sand und Isophtalsäureharz zugeführt und zwar vorerst ebenfalls bis zu einer Schichtdicke von etwa 1 mm. !Tun wird mit Wäume geliert und dann die Form gebremst, worauf die Stahlfedereinlage 13 in die Form eingeführt wird. Der Aussendurchmesser dieser Einlage beträgt bei diesem Beispiel 496 mm, während der Drahtdurchmesser 2 mm und der axiale Abstand zweier Windungen 10 mm betragen. Anschliessend wird der rotierenden Form weiter Sand und Isophtalsäureharz zugeführt, bis die totale Schichtdicke der Schicht 12 etwa 5 mm beträgt. Dann werden zur Bildung der armierten Schicht 14 wieder G-lasfaserstücke und Isophtalsäureharz zugeführt, und zwar bis zu einer Schichtdicke von 2 mmj den Abschluss bildet das Zuführen von Tinylpolyesterharz zur Bildung der Deckschicht 15.
Dieses Rohr zeigte im Versuch eine Axialfestigkeit von 240kg/cm mit einer Bruchdehnung von 0,8 #. Die Steifigkeit des Rohres ( . . -, ) betrug 4000 lf/m2. Die Dichtheitsprüfung mit Wasser ergab bei 230C und einem Innendiö^ck von 16 kg/cm ein Undichtwerden. Bei Verwendung von 100° 0 warmen Wasser wurde das Rohr erst bei 20 kg/cm2 undicht. Dabei betrug die Zugfestigkeit des Stahldrahtes der Einlage 13 130 kg/cm2.
Bei einer im übrigen gleich, ausgebildeten Variante des vorangehend beschriebenen Rohres wurde eine Drahtfeder verwendet, deren axialer Windungsabstand 3 statt 10 mm betrug. Dieses Rohr wurde mit Brdgas geprüft, und es blieb dicht bis zu einem Innendruck von 50 kg/cm^.
Bei dem in Pig. 3 gezeigten Rohr sind in einer Eüllsehicht 22, die zwischen zwei glasfaserarmierten Schichten 21 und 24 liegt, zwei mit radialem Abstand ineinander angeordnete Stahldrahtfedern 23a, 23b eingebettet; das Rohr ist ferner mit einer inneren Deckschicht 25 versehen. Bei der Herstellung dieses Rohres kann z.B. wie folgt vorgegangen werdenj
In eine rotierende Hohlform mit einem Innendurchmesser von z.B. 800 mm werden Glasfaserstücke und Polyesterharz zur Bildung der Schicht 21 eingeführt! die Schichtdicke betrage etwa 1 mm. Dann wird geliert und die Hohlform gebremst, Sun wird die erste Stahldrahtfeder 23a mit einem Aussendurchmesser von 798 mm eingeführt; der Drahtdurchmesser betrage 2 mm und der axiale ^indungsabstand 13 mm. Anschliessend werden in die rotierende lorm Sand und Polyesterharz eingeführt und zwar bis zu einer Schichtdicke von etwa 14 nim, wonach geliert wird. In die gebremste Hohlform wird nun die zweite Stahlfedereinlage 23b mit einem Aussendurciamesser von 770 mm eingeführt; der Drahtdurchmesser betrage 2 mm und der Windungsabstand 13 mm. Anschliessend werden in die rotierende Form wieder etwas Sand und Harz zugeführt, bis die leder 23b völlig in der Schicht 22 eingebettet ist, wonach der Eorm Glasfaserstücke und Polyesterharz zur Bildung der Schicht 24 zugeführt werden, deren Schichtdicke etwa 2 mm beträgt. Die anschliessend eingebrachte Deckschicht erhält eine Schichtdicke von etwa 1 mm.
Ein solches Rohr wurde mit OeI bei einem Druck von 20 kg/cm.2 geprüft ι es blieb dabei dicht. Es hielt auch einem mit Wasser erzeugten Aussendruck von 8 kg/cm* stand. Das Rohr zeigte im übrigen ausgezeichnete elektrostatische Eigenschaften, die durch
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leitende Verbindung de χ- "beiden Stahldraht einlagen 23a, 23 b noch verbessert werden konnten, wobei die einzelnen Rohre einer leitung mittels Muffen so verbunden werden können, dass die Stahldrahteinlagen der aufeinanderfolgenden E.ohre durch die Muffe leitend miteinander verbunden sind.
Das in Fig. 4 gezeigte Rohr besitzt eine äussere, mit zur Hauptsache axial orientierten Glasfasern (Roving), armierte Kunststoffschicht 31, eine in eine kunststoff gebundene Granulatschicht 32 eingebettete, aus glasfaserarmiertem Kunststoff gebildete schraubenlinienförmig gewundene Einlage 33» eine innere glasfaserarmierte Kunststoffschicht 345 und eine innere Deckschicht 35. Dieses Rohr kann z.B. wie folgt hergestellt werden:
In die Rohrform mit einem Innendurchmesser von z.B. 1000 mm wird G-lasroving mit zur Hauptsache axialer Orientierung eingelegt und gleichzeitig wird die vorgefertigte Einlage 32 eingesetzt. Die radiale Dicke der Einlage beträgt etwa 4 nun. In die rotierende Form wird nun Polyesterharz zugeführt, bis das Glasroving der etwa 2 mm dicken Schicht 31 vollständig imprägniert und die Einlage 33 vollständig eingebettet ist. Dann werden unter Bildung der armierten Schicht 34 bis zu einer Schichtdicke von 2 mm zusätzlich zum Harz 50 mm lange Glasfaserstücke zugeführt, wonach die innere Deckschicht mit einer Dicke von etwa 1 mm eingebracht wird.
Die Prüfung dieses Rohres ergab eine Axialfestigkeit von 900 kg/cm2 und eine Brachdehnung von 1,5 i> in Axialrichtung. Bei einem mit Wasser erzeugten Innendruck von 10 kg/cm2 blieb das Rohr bis zu einer Axialdehnung von 1,2 fo dicht.
Aus dem vorangehenden ist ersichtlich, dass mit den beschriebenen Massnahmen, insbesondere dank der schraubenlinienförmig gewundenen Einlage, Rohre erzeugt werden können, die sowohl be-
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züglich Innendruck als auch "bezüglich Axialbelastung bisher unerreichbar hohe Festigkeiten und einwandfreie Dichtheit aufweisen.
Es versteht sich, dass analog der beschriebenen Weise auch re mit anderer Schichtfolge, Schichtzahl und Schichtart, kombiniert mit gleichen oder andern schraubenlinienförmig gewundenen Armierungseinlagen hergestellt werden können. Ausserdem ist es auch möglich, die beschriebenen Rohre nicht durch Zentrifugieren in einer Hohlform (also von aussen nach innen), sondern auch z.B. mittels eines Domes von innen nach aussen, teils durch Aufspritzen, teils durch Aufwickeln der einzelnen Schich*- materialien herzustellen, Auch eine Kombination beider "Verfahren ist denkbar. Ebenso ist es möglich, statt zwei Einlagewendel aus gleichem Material (armierter Kunststoff oder Stahldraht) auch zwei Einlagen aus unterschiedlichem Material vorzusehen.
Das in Mg. 5 gezeigte Verbundrohr besteht aus einem Innenrohr 41 aus glasfaserarmiertem Kunststoff, das von einem in Kunststoff eingebetteten und mit einer Kunststoff-Schutzschicht überdeckten Stahlwendel 42 umschlossen ist, ferner aus einer relativ dicken, das Innenrohr umgebenden Füllschacht 43 aus Isoliermaterial und aus einem die Püllschicht umschliessenden Mantelrohr 44 aus glasfaserarmiertem Kunststoff. Zur Herstellung dieses Verbundrohres wird beispielsweise wie folgt vorgegangen:
Im Schleudergussverfahren wird unter Verwendung wärmebeständigen Kunststoffs das Innenrohr 41 z.B. mit einem Durchmesser von 500 mm und einer Wandstärke von 7 mm hergestellt. Das Innenrohr könnte aber auch nach dem Vfickelverfahren hergestellt sein. Nach dem Aushärten und Ausformen wird auf dieses Innenrohr der Stahlwendel 42 z.B. mit einem Drahtdurchmesser von 2 mm und einem Windungsabstand von etwa 5 mm gewickelt. Anschliessend wird zwischen die Drahtwindungen Kunststoff-Spachtelmasse gespachtelt und geliert. Auf das so vorbereitete Innenrohr wird anschliessend ein dünnes Kunststofflaminat mit hoher Bruchdeh-
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nung und guter Tempreaturbeständigkeit aufgebracht} vor dem Gelieren dieser Kunststoffschicht wird auf dieser eine dünne Glasfasermatte fixiert, sodass die Aussenseite des nunfertig behandelten Innenrohres durch reine, nicht imprägnierte Glasfasern gebildet ist. Each dem gleichen Schleudergussverfahren wird ferner ein Kunststoffrohr, z.B. mit einem Durchmesser von 600 mm und einer Wandstärke von 3 mm, hergestellt. Dabei wird darauf geachtet, dass die Innenfläche dieses Rohres kunststofffreie Glasfasern aufweist; selbstverständlich können dabei auch vollständig in den Kunststoff eingebettete Glasfasern vorhanden sein. Nach dem Aushärten und Ausformen v/erden die beiden Rohre, wie in Fig. 5 gezeigt, koaxial ineinandergestellt, wonach der zwischen ihnen verbliebene Ringraum, der, wie erwähnt, durch kunststof freie Glasfasern begrenzt wird, mit einem aushärtenden Kunststoff ausgeschäumt j dar Kunststoffschaum verbindet Innenraum und Mantelrohr zu einem Verbundrohr hoher Steifigkeit .
Es hat sich gezeigt, dass das beschriebene Verbundrohr bei Erdverlegung mit Ueberdeckungshöhen von 5 bis 6 m eine Deformation von weniger als 1 $ erleidet. Da der Stahlwendel im Rohrwandmittelbereich, also in der Nähe der neutralen Axe liegt, sind die Biegespannungen tfcort gering und deshalb auch die zwischen Stahlwendel und Kunststoff auftretenden Scher spannungen. Bei Durchleitung warmer Flüssigkeiten können im Innenrohr Druckspannungen entstehen, da der Stahlwendel die Ausdehnung der inneren Kunststoffschicht begrenzt? zwischen dem den Wendel umsehlies senden Laminat und der inneren Kunststoffschicht können dlabei gewisse Radialspannungen auftreten; da aber das !Laminat sehr dünnwandig ist und der Kunststoff bei Wärme erhöhte Flexibilität aufweist, sind diese Sadialspannungen gering und können nicht zum Bruch führen.
Das erwähnte Laminat verhindert, dass Wasser von aussen zum Wendel gelangen kann, was zu Korrosion führen könnte.
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Da die fraglichen Rohre nur in vorbestimmten längen herstellbar sind, müssen sie zur Erstellung von Leitungen miteinander gekuppelt werden. Ein Beispiel einer solchen Kupplung, die sowohl den Wendel als auch den Füll schaum gegen von innen oder von aussen eindringendes Wasser schützt, ist in !ig. 6 gezeigt. Auch bei den hier gezeigten Verbundrohrabsehnitten sind das Innenrohr mit 41 > der Stahlwendel mit 42, die Isolierschicht mit 43 und das Mantelrohr mit 44 bezeichnet. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ragt das glasfaserarmierte Innenrohr 41 über den Wendel 42 bzw. die ihn umsehlies senden Rohrschichten 43 und 44 hinaus. An der Stossstelle der beiden Rohrabschnitte sind der vorstehende leil der Innenrohre 41 einerseits und die beiden Mantelrohre 44 anderseits durch einen Muffenteil 45 bzw. 46 verbunden; um ein axiales !rennen der verbundenen Rohrabschnitte zu verhindern, sind in Hüten des Mantelrohres 44 bzw. des Aussenmuffenteils 46 eingreifende Sicherungsringe 47 vorgesehen? axial innerhalb dieser Ringe 47 sind in Ausnehmungen des Aussenmuffenteils 46 angeordnete Dichtungsringe 48 vorgesehen. Wie die Zeichnung zeigt, sind die beiden Muffenteile45, 46 bezüglich der Stossstellenmittelebene symmetrisch ausgebildet und durch Isoliermaterial 49 analog jenem der Rohrschicht 43 miteinander verbunden. Eine solche Rohrkupplung gestattet auch die Herstellung axialbeanspruchter, z.B. Warmwasser führender, Rohrleitungen. Es ist dabei zweckmässig, die Glasfaserarmierung des Innenrohres mindestens zum Seil in Umfangsrichtung und jene des Mantelrohres in Axialrichtung zu orientieren.
Als wärmebeständiger Kunststoff für das Innenrohr haben sich Epoxiharze, Bisphenolpolyesterharze oder Vinylesterharze als zweckmässig erwiesen. Aueh die zwischen die Windungen des Stahlwendeis eingebrachte Spachtelmasse sollte wärmebeständig sein j insbesondere soll sie einen möglichst geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und nur geringe Reibung gegenüber dem Stahlwendel besitzen; zu diesem Zweck ist der Spachtelmasse vorteilhaft ein grosser Anteil an geeignetem Füllmaterial, wie Quarzmehl oder Kaolin, beigemischt.
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Das Schutzlaminat des Wendeis "braucht nicht wärmebeständig zu sein j es wird zweckmässig ein glasfaserarmiertes Kunststofflaminat verwendet, wobei als Armierung vorteilhaft eine Glasfasermatte vorgesehen ist} der Kunststoff soll bei Wärmeeinwirkung flexibel sein und z.B. mehr als 3 f* Bruchdehnung bei 90° G aufweisen.
Wie beschrieben, eignet sich als Wendeliasbesondere ein Stahldrahtwendel. In gewissen Pällen könnte aber auch ein aus glasfaserarmiertem Kunststoff hergestellter Wendel vorgesehen sein, sofern er mit relativ grossem Glasgehalt und mit besonders wärmebeständigem Kunststoff hergestellt ist.
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Claims (26)

  1. Patentanwälte J β 1 7 fj Π 8
    Dipl.-InC1. H. Schmitt ^ W ' ' U U U
    Dipl.-lriQ. W. Maucher
    7B Fi-friburq i. Br.
    Breikör.igstraiiö 13
    PATEHTAHSPRUEOHE
    fl.y Armiertes Kunststoffrohr mit wenigstens einer zwischen zwei faserarmierten Schichten liegenden ]?üllschicht, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens eine koaxial zur Rohrachse schraubenlinienförmig gewundene Armierungseinlage enthält.
  2. 2. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Einlage (3 bzw. 33) aus glasfaserariniertem Kunststoff besteht.
  3. 3. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Einlage (13 bzw. 23a, 23b ) aus Stahldraht besteht.
  4. 4.Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Einlage in einer zwischen zwei faserarmierten Schichten liegenden Füllschicht angeordnet ist.
  5. 5. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei koaxial und mit radialem Abstand angeordnete wendelförmige Einlagen (23a, 23b ) vorgesehen sind.
  6. 6. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Einlagen (23a, 23b) aus Stahldraht bestehen und in die gleiche Püllschicht (22) eingebettet sind.
  7. 7. Armiertes Kunststoffrohr nach einem der -vorangehenden Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten aus Ortophtalsäureharz aufgebaut sind.
  8. 8. Armiertes Kunststoff rohr nach einem der vorangehenden Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten aus Isophtalsäureharz aufgebaut sind.
  9. 9· Armiertes Kunst st off rohr each einem der vorangehenden Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten aus Polyesterharz aufgebaut sind.
  10. 10. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Einlage (13 bzw. 23a, 23b) aus Isophtalsäurepolyesterharz und Glasroving besteht.
  11. 11. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wendelförmige Einlage ( 3 bzvr. 23a, 23b) aus Epoxyharz und Giasroving besteht.
  12. 12. Armiertes Kunststoffrohr nach einem der Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine glasfaserarmierte innere Kunststoffschicht umschliessende Wendel von einer Schutzschicht umhüllt ist, die von einer äusseren Kunststoffschicht durch einen wärmeisolierenden Füllstoff getrennt ist.
  13. 13. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendel in eine reibungsverminderenden Füllstoff enthaltende Spachtelmasse eingebettet und mit einem durch eine aussen liegende G-lasfaserschicht armierten Kunst st off laminat als Schutzschicht überdeckt ist.
  14. 14. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat aus einem bei Wärme flexiblen Kunststoff besteht, dessen Bruchdehnung bei 90° C über 3 i> liegt.
  15. 15. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht ein Kunststoffschaum ist.
  16. 16. Armiertes Kunst st of fr ohr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei koaxial aneinderstossende Rohrabschnitte durch eine bezüglich der Stοssstellenebene symmetrische Kupplungsmuffe verbunden sind, die einen gegen axiales Trennen unter Kraftsohluss mit der äusseren armierten Kunststoffschicht der Rohrabschnitte dicht verbundenen Aussenmuffenteil und einen mit der inneren armierten Kunststoffschicht der Rohrabschnitte dichtverbundenen Innenmuffenteil aufweist, welche Muffenteile durch Isoliermaterial, z.B. Kunststoffschaum, miteinander verbunden sind.
  17. 17. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasfaserarmierung der inneren Kunststoffschicht zur Hauptsache in Umfangsrichtung und jene der äusseren Kunststoffschicht zur Hauptsache in Axialrichtung orientiert ist.
  18. 18. Armiertes Kunststoffrohr nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des Wendeis eine zusätzliche zur Hauptsache in Umfangsrichtung orientierte G-lasfaserarmierung der inneren Kunststoffschicht vorgesehen ist.
  19. 19. Verfahren zur Herstellung des Kunst st offrohre s nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d$ss frühestens mit dem Erzeugen wenigstens einer faserarmierten Kunststoffschicht diese mit einer schraubenlinienförmig gewundenen Armierung versehen ist.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in eine rotierbare Hohlform spätestens nach dem Aufbau einer äusseren faserarmierten Schicht die schraubenlinienförmig gewundene Armierungseinlage in die Hohlform eingeführt wird, worauf in die rotierende Form die zur Schichtenbildung erforderlichen Materialien eingebracht werden.
    609846/0667
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in der rotierenden Form durch Einbringen von Glas und Kunststoff eine glasfaserarmierte Kunststoffschicht gebildet wird, wonach durch Einbringen von Sand und Kunststoff ein !eil der Füllschicht erzeugt, bei stillstehender Form der Einlagewendel eingeführt und bei wieder rotierender Form der Rest der Füllschacht und anschlieseend durch Einbringen von Glas und Kunststoff die zweite glasfaserarmierte Schicht erzeugt wird.
  22. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit der Glasfaserarmierung zur Erzeugung der einen armierten Kunststoffschicht der Einlagewendel in die stillstehende Hohlform eingeführt wird, worauf bei rotierender Form der Kunststoff zur Bildung der äusseren armierten Schicht und der Füllschacht eingebracht wird, wonach zur Bildung der inneren armierten Schicht Glas und Kunststoff in die Form eingebracht werden.
  23. 23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass nach Herstellung eines glasfaserarmierten Innenrohres mit aufgewickeltem V/endel und nach Ueberdecken des letzteren mit einem Kunststofflaminat dieses Innenrohr koaxial und mit radialem Abstand in ein glasfaserarmiertes Kunststoffmantelrohr grösseren Durchmessers gestellt wird, wonach der ringförmige Zwischenraum zwischen den beiden Rohren mit erhärtendem Kunststoffschaum gefüllt wird.
  24. 24. Verfahren nach Anspruch 23 > dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche des Wendeis des Innenrohres und die Innenfläche des Mantelrohres je mit frei liegenden Glasfasern versehen werden, die beim anschliesäenden Ausschäumen der ineinandergestellten Rohre deren Haftverbindung mit dem Kunststoffschaum verbessern.
    - 16 -
    609846/0PR7
  25. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Mantelrohr durch Schleudern hergestellt wird.
  26. 26. Verfahren nach Αηεμ.αιο1ι 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Innenrohr durch Wickeln hergestellt wird,
    (W. Maucher) Patentanwalt
    - 17 60984R/0B67
    At
    Leersetfe
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