DE2942913C2 - Rohrteil mit einstückigem Flansch und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Flansch versehenes Rohrteil aus faserverstärktem Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Flansch versehenen Rohrteils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Bei einem bekannten Rohrteil dieser Art (GB-PS 63 878) werden die Streifen oder Bänder als Faserlagen für die Flanschbildung in flacher Form auf das Rohrteil aufgewickelt. Die dadurch entstandene Flanschvorform wird dann anschließend durch Pressen der aufgewickelten Faserlagen in axialer Richtung in seine Endform überführt. Hierbei entstehen die Wellen und Falten gleichzeitig in allen Faserlagen.

Der Flansch an einem derartigen Rohrteil hat zwar auch infolge der durch das Pressen herbeigeführten Wellung oder Faltung der Faserlagen eine recht hohe Festigkeit, jedoch ist der Verlauf der Wellungen oder Faltungen von Faserlage zu Faserlage verhältnismäßig gleichförmig und infolge des einheitlichen, alle Faserlagen erfassenden Preßvorgangs innerhalb des Flansches nicht wesentlich variierbar. Die Wellungen bzw. Faltungen ergeben sich vielmehr aus den lose gewickelten Faserlagen entsprechend den sich ergebenden Freiräumen beim Pressen von selbst. Der Herstellvorgang ist seinerseits verhältnismäßig aufwendig, da er zwei getrennte Arbeitsgänge und eine Preßform erfordert, die unter Berücksichtigung der Flanschvorform auf die gewünschte Endform des Flansches abgestimmt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einem Flansch versehenes Rohrteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines mit einem Flansch versehenen Rohrteils zu schaffen, bei denen unter Herabsetzung des

ίο Herstellungsaufwandes unmittelbar ein fertige- Flansch mit hoher Festigkeit entsteht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das mit einem Flansch versehene Rohrteil durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 und das Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 3 gekennzeichnet. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Patentansprüche 2, 4 und 5 verwiesen.

Bei dem mit Flansch versehenen Rohrteil nach der Erfindung entfällt ein gesonderter Preßvorgang mit seinem Einfluß auf die Wellen- bzw. Faltenbildung, die bereits beim Wickeln des Flansches in die Endform vorgebbar ist und während dieses Wickeins bedarfsweise verändert werden kann. Dementsprechend kann der Wellen- bzw. Faltenverlauf der Faserlagen sehr unterschiedlich und z. B. sehr unregelmäßig gestaltet und damit Festigkeitsanforderungen besonders Rechnung getragen werden. Ferner können die Faserlagen einzeln an einem oder beiden Rändern einwärts umgebogen werden, wodurch die Festigkeit weiter erhöht werden kann.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entsteht ein mit einem Flansch versehenes Rohrteil der gewünschten hohen Festigkeit in einem einzigen Arbeitsgang, so daß sich der Herstellungsaufwand und der Aufwand an benötigten Hilfsmitteln wesentlich verringert sowie erheblich preisgünstiger gestaltet. Das Verfahren ist auch mit Bändern oder Streifen für die Faserlagen durchführbar, deren Breite im Ausgangszustand die des fertigen Flansches unterschreitet oder dieser gleich ist Die Erfindung wird nachlolgend in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht ist. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Rohrteil mit Flansch in vergrößertem Maßstab, Fig.2 das erste Stadium der Herstellung eines Rohrteils nach der Erfindung,
Fig.3 die Flanschbildung nach der Erfindung mit einer entsprechenden Flanschform, und

Fig. 4 einen abgebrochenen Querschnitt eines Gewebestreifens.

Die F i g. 1 zeigt einen Rohrteil 1 mit einem damit aus einem Stück bestehenden Flansch 2 aus wärmehärtbarem Harz, z. B. Polyesterharz. Im Rohrteil 1 und entlang seiner Innenseite 3 erstrecken sich Verstärkungslagen 4, 4a, 4b von aus Glasfasern bestehenden Gewebestreifen. Anstelle der faserverstärkten Streifen können die Lagen 4, 4a, 4b auch aus ungewebten Faserbündeln bestehen, vorausgesetzt, daß diese kreuzweise und unter einem Winkel gewickelt sind.

Der Flansch 2 umfaßt eine Mehrzahl von überein= anderliegenden, spiralförmig gewickelten Verstärkungslagen, die aus einem gewebten Glasfaserstreifen bestehen und mit 5,5a, 5b, und 5cbezeichnet sind.

Da die Breite des zum Verstärken des Flansches 2 verwendeten Glasfaserstreifens 5 die von dem Abstand zwischen den Flanschwänden 6 und 7 bestimmte Breite

des Flansches 2 überschreitet, können die Ränder des gewebten oder geflochtenen Glasfaserstreifens 5 entweder in der Nähe der Flanschwand 6 und/oder in der Nähe der Flanschwand 7 nach innen umgebogen werden und einwärts gebogene Randteile 8a, 86 bilden. Der Glasfaserstreifen 5 wird zusätzlich oder statt dessen zwischen den Flanschwänden 6 und 7 beim Wickeln wellig oder faltiggewickelt und bildet Bereiche 8c; 8t/, 8e, die unterschiedliche Wellen bzw. Faltentiefen haben können.

Da es nicht möglich ist, dem Glasfaserstreifen 5 in den Verstärkungslagen einander genau entsprechende Randumbiegungen und/oder Wellungen oder Faltungen zu vermitteln, entsteht ein äußerst ungleichmäßiger Verlauf, der eine optimale Widerstandsfähigkeit des Flansches erbringt

Zur Herstellung des Rohrteils 1 wird mit Harz, ζ. Β. Polyester, imprägniertes Glasfasergewebe 4 auf einen Dorn 9 angrenzend an eine mit diesem verbundene Stirnplatte 10 aufgewickelt

Nach Aufwickeln des harzimprägnierten Glasfasergewebes 4 auf dem Dorn 9 wird ein Formteil 11 mit einem Flanschten 12 über den Dorn 9 und die darauf angebrachte Wicklung geschoben. Durch das Aufschieben des Formteils 11 wird eine Flanschform 13 .»wischen der Stirnplatte 10 und dem Flansch 12 des Formteils 11 für den Flansch 2 gebildet Beim Aufschieben des Formleils 11 verschieben sich die verschiedenen Lagen 4,4a, 4b geringfügig übereinander hinweg und stauchen sich dabei an der Stirnplatte 10.

Anschließend wird der harzimprägnierte Glasfaserstreifen 5 spiralförmig in der Flanschform 13 auf das Ende des Rohrteils aufgewickelt, bis der gewünschte Außendurchmesser des Flansches 2 erreicht ist. Dabei ergibt sich ein sehr welliger oder faltiger Verlauf, der durch Bilden einwärts umgebogener Randteile 8a und/oder 86 in seiner Unebenheit verstärkt werden kann. Die Breite des zum Bilden des Flansches 2

ίο verwendeten Glasfaserstreifens 5 übersteigt in der Regel die Breite der Flanschform 13 jedoch ist dies für die Durchführung des Verfahrens nicht unbedingt erforderlich.

Der Rohrteil 1 kann z. B. mit einem Rohr verbunden werden, um letzteres auf diese Weise mit einem Verbindungsflansch zu versehen.

Bei dem spiralförmigen Aufwickeln des Glasfaserstreifens 5 kann lediglich dessen innenliegende Fläche 13a mit einer Harzschicht 15 überzogen werden, während die außenliegende Fläche 14 unbeschichtet bleiben kann (s. F i g. 4). Auf diese Weise werden Materialfehler bildende Lufteinscr jsse im Flansch wirksam vermieden.

Die Verwendung gewebter Glasfaserstreifen begünstigt ein Entweichen von Luft aus dem Wickel.

Die Breite der Verstärkungsschicht kann diejenige des feKgen Flansches um 5 bis 80% überschreiten. Besonders günstig is*, ein Oberschreiten im Bereich von etwa 40 bis 50%.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mit einem Flansch versehenes Rohrteil aus faserverstärktem Kunststoff, dessen Flansch eine Mehrzahl von radial übereinanderliegenden, in axialer Richtung wellig oder faltig verlaufenden Faserlagen aufweist, die von Streifen oder Bändern mit einer Breite im Ausgangszustand gebildet sind, welche die des fertigen Flansches übersteigt, dadurch gekennzeichnet, daß die welligen bzw. faltigen Faserlagen (5, 5a, 5b, 5c) von auf die Breite des fertigen Flansches (2) vorgerafften Streifen oder Bändern gebildet sind.

2. Rohrteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlagen (5,5a, 5b, 5c) an einem oder beiden Rändern (8a, 8b) einwärts umgebogen sind.

3. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Flansch versehenen Rohrteils aus faserverstärktem Kunststoff wobei der Flansch eine Mehrzahl von radial übereinanderliegenden, in axialer Richtung wellig oder faltig verlaufenden Faserlagen aufweist, zur Flanschherstellung im flüssigen Kunstharz getränkte Streifen oder Bänder zu Faserlagen radial übereinander gewickelt werden und nach dem Wickeln eine Wärmehärtung vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen oder Bänder mit Wcllungen bzw. Faltungen zwischen in der Breite einstellbaren stirnseitigen Begrenzungswänden in die endgültige Flanschform gewickelt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wickeln der Streifen oder Bänder eic oder beide Ränc.r derselben pro Lage einwärts umgebogen wurden.

5. Verfahren nach Anspruc Ί3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die Innenseite des Streifens oder Bandes mit Kunstharz imprägniert wird.