DE2700184A1

DE2700184A1 - Rohr und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2700184A1
Application number: DE2700184A
Authority: DE
Inventors: Stig Ove Mauritz Ekstroem
Original assignee: HANDELSBOLAGET EVAKSYSTEM EKST
Current assignee: HANDELSBOLAGET EVAKSYSTEM EKST
Priority date: 1976-12-31
Filing date: 1977-01-04
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2700184C3; DE2700184B2; GB1522240A

Description

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Z70018A

Handelsbolaget EVaksystem Ekström S Co., Kunqsgatan 28,
211 49 MALMÖ, Schweden.

Rohr und Verfahren zu dessen Herstellung f

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr aus glasfaserver- |

stärktem Kunststoff mit einem inneren Futter aus verschleissfestem §

Gummi. |

Es ist bereits bekannt, zum Transport von z.E. Auf schlamm- ||

ungen von schleissenden Gütern sowie auch ölen und korrodierenden ff

Flüssigkeiten Rohre zu gebrauchen, die ein inneres Futter aus einem |

verschleissfesten und auch gegen Chemikalien beständigen Gummi- §

material aufweisen. Als Aussenrohr hat man dabei meistens ein f Stahlrohr benutzt, dessen inneres Gummifutter an der Innenseite des
Stahlrohres festgeleimt worden ist. Dabei hat man zunächst die

Innenseite des Stahlrohres sorgfältig gereinigt und mit einem für f

die gewählten Gummi- und Stahlmaterialien geeigneten Grundiermittel |

bestrichen, wonach das auswendig gereinigte Gummifutter an der |

Innenseite des Stahlrohres festgeleimt wurde. Gelegentlich hat man I

auch unvulkanisierte Gummifutter innerhalb des mit einem Grundier- ^;;

mittel bestrichenen Stahlrohres angebracht, wonach man das unvulkanisierte Gummifutter während eines darauffolgenden Vulkanisiervorgangs zum Vulkanisieren des Gummimaterials und dessen Festvul- ■ kanisieren am Stahlrohr mittels eines Heizsackes gegen das Stahl- :_; rohr gepresst hat. Trotz äusserster Sorgfalt kommt es oft vor, \ dass der Verband zwischen dem Gummifutter und dem Stahlrohr stellen-\ weise unzureichend wird. Ein v/eiterer Nachteil dieser bekannten,
inwendig mit Gummi bekleideten Rohre ist, dass sie schwer und teuer ; sind, insbesondere falls infolge der erwünschten Lebensdauer der ' Rohrkonstruktion Rohre aus rostfreiem Stahl benutzt werden müssen. { Man hat deshalb versucht, dieselben Verankerungsmethoden beim Anbringen eines Gummifutters in glasfaserverstärkten Kunststoffrohren : zu benutzen. Es hat sich jedoch als äusserst schwierig erwiesen,
einen einwandfreien Verband zwischen dem Duroplast und dem Gummi- , JB/bs material zu erreichen, weshalb die bekannten gummigefirtterten, glas-

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faserverstärkten Kunststoffrohre nicht genügend bruchfest waren, um beispielsweise als Rohrleitungen zum Transport von ölen oder für andere Zwecke benutzt werden zu können, wo ein sicherer Verband zwischen Kunststoff und Gummi erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten, gummigefütterten Rohre zu beseitigen und ein gummigefüttertes, glasfaserverstärktes Kunststoffrohr mit hoher Beständigkeit gegen eine Trennung von Gummi und Kunststoff zu schaffen.

Die Erfindung bezieht sich deshalb auf ein Rohr aus glasfaserverstärktem Duroplastmaterial mit einem inneren Futter eines verschleissfesten Gummimaterials, und dieses Rohr ist erfindungsmässig dadurch gekennzeichnet, dass das innere, aus verschleissfestem Gummimaterial gebildete Verschleissfutter einen in seine Aussenseite teilweise einvulkanisierten, aus Glasfasermaterial gebildeten Schiingenstoff hat, dessen aus dem Gummimaterial vorstehende Teile mit dem Duroplastmaterial imprägniert sind und dessen Schlingen in dieses hineinragen und zwischen dem inneren Futter und der äusseren, aus glasfaserverstärktem Duroplastmaterial gebildeten Schicht des Rohres einen Verstärkungsverband bilden.

Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Schiingenstoff aus einem Grundstoff mit darin befestigten und daraus vorstehenden Schlingen. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsfonu ist der Schiingenstoff teilweise in einer solchen Weise in die Aussenseite des inneren Gummifutters einvulkanisiert, dass die Schlingen von der Aussenseite vorstehen und mit dem Duroplastmaterial in der äusseren, glasfaserverstärkten Schicht des Rohres imprägniert sind. Hierdurch entsteht zwischen dem Gummifutter und den glasfaserverstärkten Kunststoffschichten ein starker mechanischer Verband, und die Trennungsbeständigkeit dieser Schichten wird wesentlich grosser, als wenn der Verband zwischen den Schichten ausschliesslich auf eine chemische Bindung gegründet wäre.

Gemäss einer Weiterentwicklung der Erfindung ist es vorteilhaft, den Schiingenstoff aus einem Glasfaserroving zu bilden, d.h. einem nur schwach gedrehten Bündel langer Glasfasern, wobei der Schiingenstoff vorzugsweise einen offenen Grundstoff mit daraus vorstehenden Schlingen besitzt. Dadurch dass der Schiingenstoff

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von einem Glasfaserroving gebildet ist, erhält man ein gutes Eindringen des Gummimaterials in den Schiingenstoff, so dass zwischen dem Gummimaterial und dem Schiingenstoff beim Vulkanisieren des Gummimaterials ein sowohl chemisch als auch mechanisch starker Verband erhalten wird. Gleichzeitig werden zumindest die Schlingen des Schiingenstoffes frei aus dem Gummimaterial vorstehen, so dass die Schlingen mit dem flüssigen, noch nicht ausgehärteten Duroplastina terial beim Aufbau der glasfaserverstärkten Kunststoffschichten auf der Aussenseite des vulkanisierten Gummifutters völlig imprägniert werden. Hierdurch erhält man einen äusserst starken Verband zwischen dem Gummifutter und dem glasfaserverstärkten Kunststoffrohr.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieses mit einem Gummifutter versehenen, glasfaserverstärkten Kunststoffrohres. Das erfindungsmässige Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine rohrförmige Schicht unvulkanisierten Gummimaterials auf einem aufweitbaren Dorn angebracht und mit einem Schiingenstoff umwickelt wird, der gegen das unvulkanisierte Gummimaterial angezogen wird und dessen Schlingen nach aussen gerichtet sind, und dass der Dorn im erforderlichen Ausmass aufgeweitet wird, damit der Schiingenstoff während des folgenden Erhitzens der rohrförmigen Schicht zum Vulkanisieren des Gummimaterials teilweise in das unvulkanisierte Gummimaterial hineingezogen wird, wonach die vulkanisierte, rohrförmige Gummischicht mit ihrem teilweise einvulkanisierten Schiingenstoff mit vorstehenden Schlingen mit einem noch nicht ausgehärteten Duroplastmaterial imprägniert wird, das durch Umwicklung weiterer Glasfaserschichten imprägniert wird, die ebenfalls mit dem noch nicht ausgehärteten Duroplastmaterial imprägniert werden, wonach sämtliches Duroplastmaterial ausgehärtet und ggf. eine oder mehrere weitere Oberflächenschichten aus unverstärktem Duroplastmaterial aufgetragen werden. Durch dieses Herstellungsverfahren kann man die liefe des Eindringens des Schiingenstoffes in das Gummifutter äusserst genau vorausbestimmen, so dass der Schiingenstoff sowohl fest am Gummifutber verankert sein wird als auch eine hinreichende Menge freien, unimprägnierten Glasfasermaterials aufweisen wird, insbesondere in Form von vorstehenden Schlingen, um mit den glasfaserverstärkten Kunststoffschichten

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bei deren Aufbau auf der Aussenseite des vulkanisierten Guinmifutters einwandfrei vereinigt zu werden.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Ansicht ein Rohr gemäss der Erfindung, wobei die verschiedenen Schichten des Rohres teilweise entfernt worden sind, um den Aufbau des Rchres zu veranschaulichen,

Fig. 2 in grösserem Massstab einen Schnitt durch si.¹.,; Wand des Rohres gemäss Fig. 1, und

Fig. 3 und 4 teilweise die Enden von gemäss der Erfindung gebildeten Rohren.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, hat das erfindungsmässige Rohr ein inneres Futter 1 aus Gummi. In die Aussenseite dieses Gummifunters ist beim Vulkanisieren des Gummimaterials teilweise ein Schiingenstoff 3, 4 aus Glasfasermaterial eiijvulkanisiert worden, derart, dass auf jeden Fall die Schlingen 4 des Stoffes aus dem Gummimaterial vorstehen. Nach dem Vulkanisieren des Gummis und dem gleichzeitigen Einvulkanisieren des SchLingenstoffes werden die nicht vom Gummi eingeschlossenen Teile des Schiingenstoffes mit einem flüssigen, noch nicht ausgehärteten Kunststoff 5 durchtränkt, wonach weitere Schichten von Glasgewebe oder Glasfaserverstärkung 6 rundum das sich im Aufbau befindende Rohr gewickelt werden. Während des Aufbaus des Rohres zur erforderlichen Dicke und Bruchfestigkeit wird weiteres, noch nicht ausgehärtetes Duroplastmaterial 7 zugesetzt. Dann wird sämtliches Duroplastmaterial ausgehärtet. Schliesslich kann ein gelartiger Ueberzug 8 desselben oder eines anderen, zweckdienlichen Duroplastmaterials aufgetragen werden, um dem fertigen Rohr eine gute Deckschicht zu verleihen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann man bei der Herstellung des Rohres dessen Flansche dadurch versteifen, dass man einen Stahlring 9 gegen den Gummiflansch 2 mit Hilfe von zwischenliegendem glasfaserverstärktem Duroplast befestigt.

Fig. 1 zeigt nur eine verstärkende Glasfaserschicht im Duroplastmaterial, aber selbstverständlich können mehrere solche Schichten ausgenutzt v/erden, falls dies mit Rücksicht auf die er-

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forderliche Druckfestigkeit des Rohres notwendig sein sollte.

Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, kann das Rohr mit Spitz- und Muffenenden 11 bzw. 12 ausgebildet sein, die mit dem Rest des Rohres in einem Stück geformt sind. An der Innenseite des Gummifutters kann im Muffenende ein rundumgehender Wulst 13 vorgesehen sein, der als festsitzendes Dichtelement dient, so dass beim Zusammenschieben von Muffenrohren keine losen Dichtungen erforderlich sind.

Die erfindungsmässigen Rohre können wie folgt hergestellt werden. Ein inneres Rohr aus unvulkanisiertem Gummi wird direkt auf einem aufweitbaren Dorn gebildet oder auf den Dorn aufgezogen und mit einer Grundiermittellösung (einer Lösung aus Gummi in Lösungsmittel) bestrichen, wobei dieses Grundiermittel ein Vulkanisiermittel enthalten kann. Der Dorn kann ggf. zum schnellen umlauf um seine Längsachse während des folgenden Vulkanisiervorganges angeordnet sein. Rundum die unvulkanisierte, rohrförmige Guiamischicht wird dann ein Schiingenstoff aus Glasfasern, vorzugsweise Glasfaserroving, gewickelt, und dieser Schiingenstoff wird mit nach aussen gekehrten Schlingen gegen die unvulkanisierte Gummischicht angespannt. Dann wird der Dorn in einem solchen Ausmass aufgeweitet, dass der Schiingenstoff beim folgenden Vulkanisieren des Gummis teilweise in die Oberflächenschicht des Gummirohres hineingezogen wird, so dass auf jeden Fall die Schlingen des Schiingenstoffes noch immer aus dem Gummimaterial herausragen. Das somit behandelte Rohr wird dann in einen Vulkanisierkessel eingebracht, in welchem das Rohr ev. in Umlauf versetzt werden kann, während es zwecks Vulkansierung des Gummis erhitzt wird.

Nachdem das Vulkanisieren beendet ist, wird das Gummirohr mit dem festsitzenden Schiingenstoff aus dem Vulkanisierkessel entfernt und mit einem noch nicht ausgehärteten Duroplast bestrichen, vorzugsweise Polyesterharz, dem die erforderlichen Katalysator- und Beschleunigermengen hinzugesetzt worden sind. Während sich der Duroplast noch immer im ungehärteten Zustand befindet, wird eine oder mehrere, weitere Schichten von Glasfasergewebe um das Rohr gewickelt, wobei weiterer, noch nicht ausgehärteter Duroplast nach Bedarf zugesetzt wird, um die verschiedenen Glasfaserschiclxten zu sättigen. Nachdem die erforderliche Dicke und Festigkeit erzielt

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worden sind, wird der Duroplast ausgehärtet, wobei die Schlingen und auch andere vom Gummi nicht umschlossene Teile des Schiingenstoffes als ein mechanischer Verband zwischen dem Gummifutter und den glasfaserverstärkten Kunststoffschichten dienen wird. Dieser mechanische Verband bietet eine sehr hohe Sicherheit gegen eine Trennung von Gummifutter und Rohr. Schliesslich kann man einen gelartigen üeberzug auftragen, um dem Rohr eine gute Deckschicht zu verleihen.

Die innere Gummischicht des erfindungsmassigen Rohres wird aus einem Gummimaterial gebildet, das die für die künftige Verwendung des Rohres erforderlichen Eigenschaften hat. Falls das Rohr zum Transport von schleissendem Gut benutzt werden soll, ist also ein verschleissfestes Gummimaterial zu wählen. Falls das Rohr dagegen zum Transport von Chemikalien, beispielsweise ätzenden Lösungen, benutzt werden soll, muss ein für diesen Zweck geeignetes Gummimaterial gewählt werden. In gewissen Fällen kann das Gummimaterial aus Hartgummi bestehen, falls hohe Beständigkeit gegen chemische Angriffe erforderlich ist.

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Claims

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Patentan s pr ti c h e

Rohr aus glasfaserverstärktem Duroplastmaterial mit einem inneren Futter eines verschleissfesten Gummimaterials, dadurch gekennzeichnet, dass das innere, aus verschleissfestern Gummimaterial gebildete Verschleissfutter (I) einen in seine Aussenseite teilweise einvulkanisierten, aus Glasfasermaterial gebildeten Schiingenstoff (3, 4) hat, dessen aus dem Gummimaterial vorstehende Teile mit dem Duroplastmaterial (5, 7) imprägniert sind und dessen Schlingen (4) in dieses hineinragen und zwischen dem inneren Futter (1) und der äusseren, aus glasfaserverstärktem Duroplastmaterial gebildeten Schicht (5-8) des Rohres einen Verstärkungsverband bilden.
2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiingenstoff einen gewebten oder gestrickten Grundstoff (3) und in diesem Grundstoff befestigte und daraus vorstehende Schlingen (4) besitzt.
3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiingenstoff (3, 4) aus Glasroving gebildet ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Rohres nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine rohrförmige Schicht

(1) unvulkanisierten Gummimaterials auf einem aufweitbaren Dorn an- & gebracht und mit einem Schiingenstoff (3, 4) umwickelt wird, der gegen das unvulkanisierte Gummimaterial angezogen wird und dessen Schlingen (4) nach aussen gerichtet sind, und dass der Dorn im erforderlichen Ausmass aufgeweitet wird, damit der Schiingenstoff während des folgenden Erhitzens der rohrförmigen Schicht zum Vulkanisieren des Gummimaterials teilweise in das unvulkanisierte Gummimaterial hineingezogen wird, wonach die vulkanisierte, rohrförmige Gummischicht (1) mit ihrem teilweise einvulkanisierten Schiingenstoff (3, 4) mit vorstehenden Schlingen (4) mit einem noch nicht ausgehärteten Duroplastmaterial imprägniert wird, das durch Umwicklung v/eiterer Glasfaserschichten (6) imprägniert wird, die ebenfalls mit dem noch nicht ausgehärteten Duroplastmaterial (7) imprägniert werden, wonach sämtliches Duroplastmaterial ausgehärtet und ggf. eine oder mehrere weitere Oberflächenschichten (8) aus unverstärktem Duroplastmaterial aufgetragen werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiingenstoff (3, 4) aus Glasfaserroving gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiingenstoff aus einem gewebten oder gestrickten Grundstoff (3) und in diesem Grundstoff befestigten und daraus vorstehenden Schlingen (4) gebildet wird.

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