DE2739465B2 - Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten Kunststoffrohren mit einer zur Aufnahme einer Dichtung für eine Muffenverbindung geformten Außenmantelfläche an einem Rohrende und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten Kunststoffrohren mit einer zur Atfnahmi einer Dichtung für eine Muffenverbindung geformten AuEenmantelfläche an einem Rohrende gemäß dem Obi begriff des Patentanspruches 1, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Verfahren dieser Gattung ist aus der US-PS 34 64 879 bekannt. Das auf diese Weise hergestellte Kunststoffrohr wird nach dem Aushärten von dem endlosen Band abgetrennt und mittels einer geeigneten Schneidevorrichtung auf die gewünschte Länge zugeschnitten. Die so erhaltenen Rohre werden z. B. als Wasserleitungsrohre, als Dränagerohre oder als Transportrohre für Rohöl verwendet.

Wenn man ein verstärktes Kunststoffrohr für diese Anwendungszwecke einsetzt, so verbindet man die Rohre mittels einer Muffenverbindung, d. h. man steckt das nicht aufgeweitete Ende eines Rohrs in das aufgeweitete Ende (in die Muffe) eines anderen und dichtet den Raum zwischen den beiden Rohrenden mit einer Dichtung wasserdicht ab. Die Dichtung wird auf das nicht aufgeweitete Rohrende aufgeschoben oder sie ist eine O-Ring-Dichtung.

Bei der Herstellung eines verstärkten Kunststoffrohrs niich dem vorstehend beschriebenen kontinuierlichen Verfahren wird die Erzielung einer glatten Oberfläche des Rohrs deutlich erschwert und an der Außenmantelfläche treten beträchtliche Unebenheiten auf. Wenn man daher ein Ende des sich ergebenden Rohrs direkt als nicht erweitertes Rohrende einer Muffenverbindung einsetzt und in eine nach den vorstehend erwähnten, bekannten Verfahren gebildete Muffe einführt, so kommt es zu einer schlechten Haftung der Dichtung an dem nicht aufgeweiteten Rohrende, weil dieses Rohrende eine unebene Außenmantelfläche hat. Dies führt zu zwei Problemen. Erstens neigt die Dichtung beim Einstecken des nicht aufgeweiteten Rohrendes in die Muffe dazu, sich zu verschieben. Zweitens sickert das Wasser aus dem unebenen Teil des nicht erweiterten Rohrendes, auch wenn sich die Dichtung nicht verschiebt

Aus diesem Grunde hat man bisher häufig das zum Einstecken in die Muffe vorgesehene Rohrende durch Polieren geglättet Der Polierschritt bei diesem Verfahren wird im allgemeinen chargenweise durchgeführt; man hat daher den Nachteil, daß die Rohrherstel-

!0 lung nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann. Außerdem hat das Verfahren den Nachteil, daß der Polierschritt kompliziert und zeitraubend ist was die Produktivität herabsetzt und daß der Arbeitsschritt des Polierens die Verbreitung von Staub verursachte,

is wodurch die Gesundheit des Personals beeinträchtigt wird. Ein schwerer wiegender Mangel des Verfahrens ist auch die Verminderung der Festigkeit des Rohrs durch die Verdünnung der mit Glasfasern verstärkten Kunststoffschicht auf der Außenmantelfläche des Rohrendes.

In der JP 1 944/74 wird ein Verfahren zum kontinuierlichen Polieren eines verstärkten Kunststoffrohres offenbart, bei dem ein verstärktes Kunststoffrohr, dessen Aushärten in einer ersten Aushärtzone beendet ist, in eine Polierzone gebracht wird, wo die Außenmantelfläche des Rohrs kontinuierlich poliert wird. Dann wird die Lösung eines ungesättigten Polyesterkunstharzes auf die polierte Außenmantelfläche aufgesprüht. Anschließend läßt man das Rohr durch eine zweite Aushärtzone laufen, um die Kunstharzlösung zum Aushärten zu bringen. Bei diesem Verfahren benötigt man zwei Aushärtezonen. Die Mängel dieses Verfahrens liegen in erhöhten Kosten und im erhöhten Platzbedarf für die Aufstellung der Produktionsvorrichtungen. Außerdem tritt zwischen der zuerst ausgehärteten, verstärkten Kunststoffschicht und der darauf aufgebrachten und später ausgehärteten Schicht aus ungesättigtem Polyester eine Grenzschicht auf, und das Rohr hat eine ungenügende mechanische Festigkeit.

In der US-PS 36 23 9JO wird ein Verfahren zur Formung eines zum Einstecken in eine Muffe vorgesehenen Rohrendes, das eine Ringnut aufweist, offenbart. Bei diesem Verfahren wird an einem Rohrende eine mehrteilige Manschette festgeklemmt, die so gebaut ist, daß sich um das Rohr herum ein Schlitz bildet. Dann füllt man ein nicht ausgehärtetes Polyesterkunstharz in den Raum zwischen der Manschette und dem Rohr und härtet dann den Kunststoff aus. Das Verfahren hat jedoch den Mangel, daß die Verfahrensschritte kompliziert sind und daß der Arbeitsgang chargenweise durchgeführt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so weiterzubilden, daß ein Rohrende hoher Festigkeit, mit dem jeweils gewünschtem Außendurchmesser und der jeweils gewünschten Gestalt der Außenmantelfläche erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch I angegebene Erfindung gelöst.
Auf diese Weise läßt sich sehr einfach ein glattes oder profiliertes Rohrende herstellen, wobei wegen des üblicherweise relativ langsamen Wickelvorgangs der Manschette ohne Schwierigkeiten von Hand angelegt und abgenommen werden kann, ohne daß umfangreiche Einrichtungen erforderlich sind. Gesonderte Arbeitsschritte wie Polieren, Justieren von Manschetten zum Auffuttern usw. entfallen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen von mehreren Ausführungsbeispie-

len näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;

F i g. 2 eine Teilansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig.3(a) und 3(b) die in Fig.2 verwendete mehrteilige Manschette in Seiten- bzw. Vorderansicht;

F i g. 4 das Verbinder, des mittels der mehrteiligen Manschette entsprechend F i g. 2 hergestellten Rohrendes mit einer Muffe;

F i g. 5 eine weitere Teilansicht der Vorrichtung nach F i g. 1;

Fig.6{a) und 6(b) die in Fig.5 verwendeten mehrteiligen Manschetten in Seiten- bzw. Vorderansicht;

F i g. 7 das Verbinden des mittels der Manschette nach F i g. 6 hergestellten Rohrendes mit einer Muffe.

In F i g. 1 ist ein rotierender Dorn 1 mit einem hohlen Kern dargestellt Ein endloses Band 2, vorzugsweise aus Stahl, wird kontinuierlich schraubenförmig um den Dorn 1 gewickelt, wobei die Ganghöhe der Breite des Bandes 2 entspricht Das endlose Band 2 wird durch die Drehung des Dorns 1 kontinuierlich in Richtung des Dornendes bewegt und kehrt vom Dornend«; her durch den hohlen Kern des Dorns 1 zu dem Punkt zurück, wo das Aufwickeln beginnt Im Verlauf einer Umdrehung des Dorns 1 bewegt sich das endlose Band 2 um eine Ganghöhe in Richtung des Dornendes. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Bandes 2 in der axialen Richtung des Dorns 1 ist sehr niedrig und beträgt normalerweise etwa 5 m/h bis 20 m/h. Wenn ein Verstärkungsmaterial 3, das mit einem warmhärtbaren Kunststoff durchtränkt, ist, kontinuierlich auf das endlose Band 2 gewickelt wird, bewegt sich das Verstärkungsmaterial 3 mit der gleichen Geschwindigkeit wie das endlose Band 2 in Richtung des Dornendes und tritt in eine mittels eines geeigneten Heizgerätes wie z. B. eines Infrarotheizers auf eine festgelegte Temperatur erhitzte Aushärtezone 6 ein. Während des Durchgangs durch die Aushärtezone 6 härtet der warmhärtbare Kunststoff aus; das Verstärkungsmaterial 3 nimmt daher die Gestalt eines verstärkten Kunststoffrohrs 4 an. Der eingesetzte warmhärtbare Kunststoff ist ein ungesättigtes Polyesterkunstharz oder ein Epoxykunstharz, wobei das ungesättigte Polyesterkunstharz vorgezogen wi- d. Andererseits werden als Verstärkunpsmaterial Glasseidenstränge eingesetzt.

Wie in F i g. 2 oder 5 dargestellt, wird eine mehrteilige Manschette 5 um das mit einem warmhärtbaren Kunststoff durchtränkte, auf das endlose Band 2 gewickelte Verstärkungsmaterial 3 gelegt, bevor das Verstärkungsmaterial 3 in die Aushärtezone 6 eintritt Die Manschette 5 wird dicht anliegend festgeklemmt Sie besteht aus einem hitzebeständigen, leichten, widerstandsfähigen Material wie Aluminium, Eisen oder aus einem hitzebeständigen Kunststoff. Die InnenP.äche der Manschette 5 ist so beschaffen, daß sie die zur Aufnahme einer Dichtung für nine Muffenverbindung bestimmten Außenmantelfl; ehe des Rohrendes die entsprechende Gestalt verleiht. So hat z. B. die Manschette 5 eine glatte, zylindrische Innenfläche wie in F i g. 3 gezeigt oder eine Innenfläche gemäß F i g. 6, die in der Außenmantelfläche des Rohrendes eine Nut bildet. Da sich der warmhärtbare Kunststoff vor dem Eintritt in die Aushärtezone 6 noch im unausgchärteten Zustand befindet, wird das Verstärkungsmaterial 3 leicht durch eine äußere Kraft verformt Nach dem Durchgang durch die Aushärtezone 6 hat die Außenmantelfläche dann z. B. eine glatte, zylindrische Oberfläche gemäß Fig.2, oder eine Oberfläche mit einer Ringnut gemäß F i g. 5. Nach dem Verlassen der Aushärtezone 6 wird das verstärkte Kunststoffrohr 4 am Endabschnitt des Doms 1 von dem endlosen Band 2 getrennt; an diesem Punkt kehrt das endlose Band 2 durch den hohlen Kern des Dorns 1 zu dem Punkt zurück, wo das Aufwickeln des Bandes 2 beginnt Die Manschette 5 wird dann vom Kunststoffrohr 4 abgelöst

ίο und es wird letzteres mittels eines Schneideapparates 7 ungefähr in der Mitte der Stelle, auf der die Manschette 5 angebracht war, durchgeschnitten. Man erhält auf diese Weise in dem verstärkten Kunststoffrohr 4 zwei Enden der vorstehend beschriebenen Art, die ;tur Herstellung einer Muffenverbindung in ein erweitertes Rohrende einzustecken sind.

Um bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Ablösen des verstärkten Kunststoffrohrs von dem endlosen Band zu erleichtern, kann ein Trennbtnd 8 wie z. B. ein Cellophanband oder ein Polyäthylenterephthalatband zv. >chen das endlose Band 2 und das mit dem Kunscs'oif durchtränkte Verstärkungsmaterial 3 gelegt werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man an einem Punkt der vor dem Punkt liegt, an dem das Aufwickeln des Ven- ärkungsmaterials 3 beginnt, ein Trennband 8 wie: in F i g. 1 gezeigt um das endlose Band 2 herumwickelt

Da sich das Verstärkungsmaterial 3 sehr langsam in der axialen Richtung des Dorns bewegt, kann man selbst bei kontinuierlicher Durchführung Jes Verfahrens die Manschette 5 sehr leicht anlegen bzw. abnehmen. Hierzu kann ein leicht zu bedienender Verschluß 21 gemäß F i g. 3 oder 6 vorgesehen sein, der manuell oder mechanisch automatisch betätigt wird. Um das Ablösen der Manschette 5 zu erleichtern, kann eine mehrteilige Manschette 5 verwendet werden, deren Innenfläche mit einem Trennmittel wie z. B. einem Trennmittel auf Siliconbasis überzogen ist.

Auf das Rohrende, das eine glatte, zylindrische Oberfläche hat und nach dem in Fig. 2 dargestellten Verfahren hergestellt wurde, wird eine Dichtung 31 gemäß F i g. 4 aufgeschoben und anschließend die Muffe 32 eines anderen Rohrs aufgeschoben. Im Falle eines nach dem in F i g. 5 dargestellten Verfahren hergestellten Rohrendes mit einer Ringnut wird gemäß Fig. 7 in die Nut eine O-Ringdichtung 33 eingelegt und dann die Muffe 34 eines anderen Rohres angeschlossen.

Für den Fall, daß ein Rohrende mit einer Ringnut versehen werden soll, wird der Teil des Rohrs, aus dem die Rohrenden geformt werden, mit einer größeren Dicke als der Rf;st des Rohres hergestellt, indem man einen Überschuß an mit Kunststoff durchtränktem Verstärkungsmateria! 3 zuführt.

N>:ch dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, ein verstärktes Kunststoffrohr herzustellen, bei dem beide Roh. enden so ausgebildet sind, daß sie in Muffen anderer Rohre eingesteckt werden können, In vielen Fällen zieht man es jedoch vor, ein verstärktes Kunststoffrohr herzustellen dessen eines Ende als Muffe und dessen anderes Ende erfindungsgemäß verformt ist. In diesem Fall wird das vorstehend beschriebene, nicht aufgeweitete Rohrende nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und das mit einer Mi:ffe versehene Rohrende wird nach einem bekannten Verfahren kontin'iierlich hergestellt.

Ein Rohrende mit einer Muffe ist in einer Stellung vorgesehen, die sich gerade in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden, erfindungsgemäß hergestellten

Rohrenden befindet; so werden die Rohrenden mit der Muffe und die nicht aufgeweiteten Rohrenden abwechselnd geformt. Wie bei der Herstellung der erfindungsgemäßen, nicht aufgeweiteten Rohrenden, so wird auch das unter Bildung von Muffen verformte Rohr ungefähr in der Mitte des mit den Muffen versehenen Teils mit der Schneidvorrichtung 7 auseinandergeschniiten. wobei man zwei Rohrenden mit Muffe erhält.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, zur Herstellung des verstärkten Kunststoff rohrs 4 nur eine ArI von mit warmhärlbarcm Kunststoff durchtränktem Vcrstärkungsmatcrial 3 einzusetzen. Falls gewünscht, k ;i π π ein verstärktes Kunststoffrohr 4 mit einer Verbiindstruknir hergestellt werden, indem man zwei Arten von warnihärtbaren Kunststoffen einsetzt. Bei dieser Ausführungsform bildet man die an der Außenfläche und die an der Innenfläche liegende Schicht der Verbundstrukuir aus mit einem warmhärt baren Kunststoff verstärkten Glasseidensträngen un< die Zwischenschicht 9 entweder aus Silikasand alleil oder aus einer Mischung von Silikasand und geschnitte

■> nen Glasfasern, die in beiden Fällen mit einen warmhärtbaren Kunststoff durchtränkt sind. In Fig. wird gezeigt, wie Silikasand, der mit einem warmhärtba rem Kunststoff durchtränkt ist, zur Bildung de Zwischenschicht 9 aus einem Trichter zugefiihr, wi^rc

in Darauf wird ein mit einem warmhärtbarem Ku.is st jf diirchtränktcs Vcrstärkungsmatcrial 10 aiifgcbracl t. au dem durch Aufwickeln die Schicht an der AulJenlläclv gebildet wird. Die Innenschicht wird beim Herstelle einer derartigen Verbundstruklur aus dem mit einer

i^r> warmhärtbaren Kunststoff durchtränkte Verstärkung material 3 gewickelt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von verstärkten Kunststoffrohren mit einer zur Aufnahme einer Dichtung für eine Muffenverbindung geformten Außenmantelfläche an einem Rohrende, bei dem ein mit einem warmhärtbaren Kunststoff getränktes Verstärkungsmaterial auf einem Dorn zu einem Rohr gewickelt, das Rohr durch Drehen des Domes kontinuierlich in Richtung des Dornendes bewegt, anschließend ausgehärtet und danach abgelängt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aushärten im Bereich des zu formenden Rohrendes um das Rohr eine geteilte, die Außenmantelfläche verformende Manschette dicht anliegend festgeklemmt und nach dem Aushärten wieder entfernt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilte Manschette (5) eine glatte, zylindrische Innenfläche hat.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der geteilten Manschette (5) einen umlaufenden Wulst zur Bildung einer Nut am Rohrende aufweist.