DE2813599A1 - Faserverstaerktes kunststoffrohrteil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Faserverstaerktes kunststoffrohrteil und verfahren zu seiner herstellung

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DE2813599A1 DE19782813599 DE2813599A DE2813599A1 DE 2813599 A1 DE2813599 A1 DE 2813599A1 DE 19782813599 DE19782813599 DE 19782813599 DE 2813599 A DE2813599 A DE 2813599A DE 2813599 A1 DE2813599 A1 DE 2813599A1
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Description

Faserverstärkter Kunststoffrohrteil und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen faserverstärkten Kunststoffrohrteil aus wärmehärtendem Harz mit einem ersten Wandteil und einem mittels eines Eckübergangs an diesen angrenzenden weiteren Wandteil sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Gasfaserverstärkte Rohrteile dieser Art sind in vielfältigen Ausführungen bekannt. Diese haben sämtlich einen scharfkantigen Eckübergang zwischen den Wandteilen. Bei T-Rohrstücken befindet sich dieser Eckübergang zwischen der Innenwand eines ersten Rohrabschnitts und der Innenwand eines damit verbundenen Abzweigrchrteils. Bei Verbindungsmuffen befindet sich dieser Eckübergang zwischen der Innenwand des erweiterten Teils der Muffe und einem daran angrenzenden Innenwandbereich der Muffe mit verringertem Durchmesser.
Bei Flanschteilen besteht ein solcher Eckübergang zwischei der ebenen Außenfläche des Flansches und der Innenfläche des den Flansch tragenden Rohrstücks.
Solche Kunststoffrohrteile haben sämtlich den Nachteil, daß die scharfkantigen Eckübergänge zu Beschädigungen nei
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-G-
gen, wenn sie mechanischen Belastungen unterworfen werden. Insbesondere ein Abbrechen kleiner Stücke aus-gehärteten Harzes führt leicht eine Korrosion des entsprechenden Rohrteils herbei, da durch das Rohrteil hindurchtretende Flüssigkeit in den Kunststoff eindringen kann.
Auf-gäbe der Erfindung ist es, ein faserverstärktes Rohrteil der vorerwähnten Art zu schaffen, das die genannten Nachteile nicht mehr aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Eckübergang abgerundet ist. Vorzugsweise hat die Abrundung einen Krümmungsradius von weniger als 5 mm.
Selbst bei hohen mechanischen Belastungen tritt bei einer solchen Rundung des Ubergangsbereiches ein Ab- oder Ausbrechen von Harzstücken oder -partikeln nicht mehr auf, so daß faserverstärkte Rohrteile dieser Art mit Erfolg auch dort eingesetzt werden können, wo aggressive Flüssigkeiten Anwendung finden. Dies ist in der Praxis von großer Bedeutung.
Der abgerundete Eckübergang hat vorzugsweise einen Krümmungsradius von 0,5 bis 3 nun, und vorzugsweise von 2 mm.
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An oder in der Nähe der Innenfläche des ersten Wandteils
in
ist zweckmäßigerweise eine/wärmehärtendes Harz eingegeschlossene non-woven-Schicht, insbesondere eine C-Glasfaser-Schicht vorgesehen, die entweder kontinuierlich odei diskontinuierlich in eine non-woven-Schicht des weiteren Wandteils übergeht.
In weiterer Ausgestaltung ist das Rohrteil ferner dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wandteil Bestandteil eines Rohres ist und der zweite Wandteil einen Plansch bildet, beide Wandteile einander nicht berührende nonwoven-Paserschichten aufweisen und die Faserschicht im Flansch sich zumindest vor die Faserschicht im ersten Wandteil erstreckt.
Bei Anwendung der Erfindung bei einem Rohrteil mit Flansch können die separaten non-woven-Schichten in dem ersten und in dem weiteren Wandteil aneinandergrenzen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen
Doppelmuffe,
Fig. 2 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen
T-Stücks,
Fig. 3 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen
Flansches, und
Fig. H den Flansch nach Fig. 3 in Verbindung mit einer Matrize zur Herstellung derselben.
In der Fig. 1 ist eine Rohrmuffe 1 aus Kunststoff in Doppeleinführung dargestellt, die einen rohrförmigen Körper 2 aus Kunstharz mit zwei Verstärkungsschichten
3 und 3a aufweist, wobei allerdings auch eine abweichende Anzahl von Verstärkungsschichten bzw. -einlagen Verwendung finden kann.
Die Rohrmuffe umfaßt einen ersten zylindrischen Wandteil
4 mit einer der Muffenform entsprechenden Weite 5S der zum Aufnehmen eines Patrizenrohrteils, Rohrendes od. dgl. bestimmt ist. Angrenzend an den ersten zylindrischen Wandteil 1J ist ein weiterer zylindrischer Wandteil 6 vor-
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gesehen, der innerhalb der Rohrmuffe einen Absatz 7 bildet und wiederum in einen ersten zylindrischen Wandteil 4' der anderen Seite der Doppelmuffe 1 übergeht.
In der Nähe des ersten zylindrischen Wandteils 4,4' und des weiteren Wandteils 6 ist eine C-Glasfaser-Schicht vorgesehen, die in durch Wärme härtbaren Kunstharz getaucht bzw. eingebettet ist. Die Glasfaserschicht ist mit 8 bezeichnet.
Da leicht ein Abbrechen von Material im Bereich des Eckübergangs 9 auftreten kann, ist dieser übergangsberexch in geeignetem Ausmaß abgerundet und hat einen Krümmungsradius von 2 mm.
Wird ein derartiger Krümmungsradius vorgesehen, so erhält man eine faserverstärkte Kunststoffmuffe, die praktisch alle Anforderungen erfüllt, ohne daß Bruchstellen im Bereich des Eckübergangs 9 auftreten.
Die Fig. 2 zeigt einen ersten Rohrteil 10 mit einer Innenwand 11, wobei ein Abzweigrohrteil l4 mit einer Innenwand auf dem Rohrteil 10 angebracht ist.
In der Nähe der Innenwand 11 des ersten Rohrteils 10 und der Innenwand l4a des Abzweigrohrteils 14 ist eine C-Glasfaser-Schicht 8 angeordnet, die in ein wärmehärtendes Kunstharz, vorzugsweise ein Polyesterkunstharz einge-
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bettet ist. Es kann jedoch ebenso Epoxyharz Anwendung finden.
Die Wandung des ersten Rohrteils 10 umfaßt Verstärkungsfaserschichten oder Einlagen 3 und 3a, die sich in die Wand des Abzweigrohrteils 14 hineinerstrecken.
Um ein Abbrechen von Kunststoff im Bereich des Eckübergangs 91 zwischen der Innenwand 11 des Rohrteüs 10 und der Innenwand l4a des Abzweigrohrteils 14 zu vermeiden, ist der Eckübergang 9' abgerundet und mit einem Krümmungsradius von 2 mm ausgebildet. Auch bei einem Krümmungsradius von 3 nun werden gute Resultate erzielt.
Es hat sich gezeigt, daß ein Krümmungsradius von 1 bis 3mm, insbesondere 2 mm, besonders vorteilhaft ist.
Die Fig. 3 zeigt einen Rohrteilfl4' aus faserverstärktem Kunststoff, der einen Plansch 15 mit Bohrungen 16 aufweist .
Die Innenwand 17 des Rohrteils l4· ist mit einer in ihrem Innern vorgesehenen ungewebten non-woven-Einlage 8 versehen, die aus in ein gehärtetes Epoxyharz eingebetteten C-ßlasfasern besteht.
Außerdem weist der Rohrteil 14' eine Mehrzahl von Verstärkungsschichten oder Einlagen 3»3a auf, die aus in
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Epoxyharz eingebetteten Glasfasern bestehen. Die Glasfasern sind nach einem bei Faserwicklungen üblichen System kreuzweise und schraubenlinienförmig zu Lagen gewickelt .
Durch das Vorhandensein der inneren Glasfaserschicht 8 kann kein aggressives Medium in die Innenwand des faserverstärkten Rohrteils 14 eindringen, das ein Korrodieren und Zerfallen des Rohres verursachen würde.
Um ein Abbrechen von Kunstharzteilchen im Bereich der Ubergangszone 19 zwischen dem Innenwandbereich 17ades mit einem Flansch versehenen Rohrteils I^ ' und der Außenwand 20 des Flansches 15 zu verhindern, ist der Ubergangsbereich abgerundet und hat einen Krümmungsradius, der zwischen 1 und 3.mm, und vorzugsweise 2 mm, beträgt.
Der Flansch umfaßt eine non-woven-Schicht oder eine Gewebeschicht 21, die sich bis zumindest in den Bereich der faserverstärkten Schicht 8 im Rohrteil 14' erstreckt und in geeigneter Weise an diese anschließt.
Der Flansch 15 kann außerdem eine weitere non-woven-Gewebeschicht 22 aufweisen, die im Abstand zu der Innenseite des Flanschrohrteils endet, jedoch über die Außenseite 23 des Rohrteils 14 * einwärts vorgezogen ist.
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Wie ersichtlich endet die Schicht 3 in größerem Abstand zur Außenfläche 20 des Flansches 15 als die Schicht 3a. Auch die Schicht 8 erstreckt sich weiter zur Außenfläche 20 des Flansches 15 hin als die Schicht oder Lage 3a.
Die Lagen 22,8 und 21 erstrecken sich fortschreitend weiter an die Innenwand 17a des Rohrteils lh1 heran.
Zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffrohres mit einem Flansch gemäß der Erfindung geht man wie folgt vor:
Eine in ein wärmehärtbares Kunstharz eingetauchte Lage aus Glasfaser wird in einer Gießform bzw. Matrize 12 angeordnet und anschließend mit einer Lage 8 aus C-Glasfaser überzogen, die gleich&lls in ein wärmehärtbares Kunstharz eingetaucht ist und die erste Faserschicht für den Flansch bildet.
Anschließend wird ein verstärkter Rohrteil lH· mit einer an seinem Ende ausgebildeten abgeschrägten Kante 26 auf die innere Faserschicht 8 des Flansches aufgedrückt, so daß eine gute Verbindung bzw. Anschlußstelle zwischen der aus C-Glasfasern bestehenden inneren Faserschicht 8 des Rohres und einer ersten Faserschicht 8 des Flansches erzeugt wird.
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Diese Schicht kann außerdem mit einer weiteren Glasfaserschicht oder einer Gewebeschicht 21,22 überzogen werden, die in einer Masse aus wärmehärtendem Kunstharz, vorzugsweise einer Masse aus Epoxyharz, eingebettet ist.
Beim Herstellen des Flansches werden Öffnungen 16 gleichzeitig mittels Stiften 13 erzeugt, so daß zu einem späteren Zeitpunkt Bolzen für das Anschließen von mit einem Plansch ausgebildeten Kunststoffrohren angebracht werden können.
Die Lagen 21 und 22 können ebenso aus Glasmatten, Pasern oder gewebten Materialien hergestellt sein.
Die Matrize 12 ist innen mit einer Rundung 24 für das Aus bilden einer Abrundung 19 am Formteil versehen. Für die Außenseite des Flansches ist ferner eine gleiche Abrundung 24a vorgesehen. Vor dem Härten des Flansches wird deräußere Teil 25 der Matrize aufgesetzt.
Es versteht sich, daß ein Kunststoffrohr mit einem in vorstehend beschriebener Weise angebrachten Flansch leich an die Oberfläche eines anderen Rohrteils angepaßt werden kann, so daß ein T-Stück entsteht.
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Claims (12)

Busse & Busse Patentanwälte WAVIN B.V. 2813599 Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Busse " Dlpl.-lng. Dietrich Busse Händellaan 251, ZwoHe, Niederlande D-4 500 Osnabrück Großhandelsring 6 · Postfach 1226 Fernsprecher (0541) 586081 U. 586082 Telegramme: patgewar Osnabrück 29. März 1978 DB/Ka Ansprüche:
1.) Faserverstärkter Kunststoffrohrteil aus wärmehärtendem Harz mit einem ersten Wandteil und einem mittels eines Ecküberganges an diesen angrenzenden weiteren Wandteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Eckübergang (9,9' ,19) abgerundet ist.
2. Rohrteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgerundete Übergangsbereich (9,9',19) einen Krümmungsradius von weniger als 5 mm aufweist.
3. Rohrteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß der abgerundete Übergangsbereich (9,9*19) einen Krümmungsradius von 0,5 bis 3 nun, vorzugsweise 2 mm, hat.
^i. Rohrteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch^kennzeichnet, daß an oder in der Nähe der Innenfläche des ersten Wandteils eine in wärmehärtendes Harz eingebettete C-Glasfaser-Schicht (8) angeordnet ist.
5. Rohrteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis1*,
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dadurch gekennzeichnet, daß an oder in der Nähe der Innenfläche des ersten Wandteils eine in wärmehärtendes Harz eingebettete Faser-, insbesondere C-Glasfaser-Schicht vorgesehen ist, die entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich in eine Verstärkungsschicht des zweiten Wandteils übergeht.
6. Rohrteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wandteil Bestandteil eines Rohres ist und der zweite Wandteil einen Plansch (15) bildet, beide Wandteile einander nicht berührende non-woven-Paserschichten aufweisen und die Faserschicht im Flansch (15) sich zumindest vor die Faserschicht im ersten Wandteil erstreckt.
7· Rohrteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die non-woven-Schichten in den ersten Wandteilen
an
und in den anderen Wandteilen/einander angrenzen.
8. Rohrteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wandteil aus einem Rohrstück besteht und der andere aus einem Flansch bestehende Wandteil an diesen angrenzt, wobei der Wandteil des Rohrstücks eine Mehrzahl von faserverstärkten Schichten oder Einlagen (3,3a) aufweist, deren Enden von der Innenseite des faserverstärkten Rohrteils (I1I1) aus gesehen mit wachsendem Abstand zur ebenen
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- 3 Außenfläche (20) des Flansches (15) gelegen sind.
9. Rohrteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils als Flansch (15) ausgebildete Wandteil eine Mehrzahl von non-woven-Schichten (21,8,22) aufweist, die, von der Außenfläche (20) des Flansches in Richtung zu dessen gegenüberliegenden Seite gesehen, mit wachsendem Abstand zur Innenwand des faserverstärkten Rohrteils (141) enden.
10. Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Rohrteils aus wärmehärtendem Harz bestehend aus einem Rohrstück mit einem überstehenden, stirnseitigen Flansch od. dgl. Wandteil, zumindest einer Faserschicht im Innern des Rohrstücks und einer ersten Faserschicht innerhalb des Flansches, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgefertigtes Rohrstück mit innerer Faserschicht in eine den Flausch od. dgl. bildende und die Faserschicht für diesen enthaltende Harzmasse eingedrückt und der Eckübergang vom Innern des Rohrstücks zu dem angrenzenden Flansch od. dgl. stirnseitigen Wandteil abgerundet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in der flüssigen oder bildsamen Harzmasse enthaltene Faserschicht sich aus dem Bereich der Faserschicht des Rohrstücks nach außen über den Umfang des Rohrstücks hinaus erstreckt.
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12. Verfahren nach Anspruch 10 oder H3 dadurch gekennzeichnet j daß die Faserschicht des Rohrstücks soweit in die Harzmasse für den Flansch od. dgl. Wandteil eingedruckt wird, daß das Stirnende dieser Faserschicht mit der Faserschicht in der Harzmasse in Eingriff gelangt.
13· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück an seinem der Harzmasse zugewandten Ende eine Abschrägung aufweist.
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DE2813599A 1977-03-31 1978-03-30 Faserverstärktes Kunststoffrohrteil und Verfahren zu seiner Herstellung Expired DE2813599C3 (de)

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