DE3218746A1

DE3218746A1 - Verfahren zur herstellung von verfestigten poroesen rohren

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Publication number: DE3218746A1
Application number: DE3218746A
Authority: DE
Inventors: Jonas 11572 New York Medney
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-08-24
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1983-03-03
Also published as: AU8487382A; US4415613A

Description

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Die Erfindung bzieht sich auf Verfahren zur Herstellung 'von harz-gebundenen, in Wickeltechnik hergestellten Rohren, u.a. und auf die durch diese Verfahren hergestellten Produkte.

Wie in der US-PS 3 879 243 beschrieben ist, wird zur Herstellung von Wasserbrunnen oder Versetzgruben normalerweise eine Rohrkonstruktion mit einer porösen Wand verwendet. Die poröse Wand dient dabei als Abschirmung, die einen Wasserfluß durch die Wand gestattet und Sand und körniges Material nicht in den Brunnen eindringen läßt. Brunnen müssen in beliebige Bodenarten eingebracht werden, und es besteht keine Möglichkeit, die Korngröße des Bodens, der benachbart zu dem Rohr oder der Abschirmung angeordnet ist, zu steuern. Es ist somit erforderlich, eine Abschirmung mit sehr feinen Öffnungen zu verwenden, beispielsweise in der Größenordnung von 0,15 mm. Auch wenn derartig feine Siebe eingesetzt werden, dringt körniges Material, dessen Körner kleiner sind als die Sieböffnungen, durch das Sieb hindurch und wirkt sich nachteilig auf die Funktion und die Installationen des Brunnens aus.

Um die übermäßig hohen Kosten von Draht sieben zu vermeiden, ist es bekannt, in die Wand eines Rohres Schlitze einzuschneiden, beispielsweise durch Sägen. Infolge des entfernten Materials wird jedoch die Rohrwand geschwächt. Wenn das Rohr aus Glasfasern besteht, hat diese Schlitztechnik einen weiteren nachteiligen Effekt, indem einzelne kontinuierlich gewickelte Stränge des Rohres zerschnitten werden, so daß das Rohr sogar in Bereichen geschwächt wird, in denen kein Material entfernt wird.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Brunnen besteht darin, ein größeres Loch als der Außendurchmesser

des einzusetzenden Rohres zu graben und in die gebildete /|

Ringöffnung eine Kieslage einzupacken, um auf diese Weise |

sicherzustellen, daß feines Material in der Kiespackung |

festgehalten wird. Normalerweise besteht diese Kies- u

packung aus Körnern, die groß genug sind, so daß sie ■}

nicht in die Öffnungen der Rohrwand eindringen. Die Nach- ;;

teile dieses Verfahrens sind darin zu sehen, daß der Kies ;

häufig über große Strecken herangeführt werden muß, so daß ij

bei der Herstellung von derartigen Kiespackungen für <i

Brunnen übermäßige Kosten anfallen. Auch besteht immer |

die Möglichkeit eines Einbrechens infolge des Gewichtes « der Kiespackung, wenn diese nicht absolut perfekt hergestellt worden ist.

!5 In der US-PS 3 601 159 ist ein poröses Rohr beschrieben, dessen Wandung aus einem porösen Papierstreifen und einer Schicht aus harzimprägnierten Glasfasern besteht. Der Papierstreifen kann an der Außenseite oder der Innenseite des Rohres angeordnet sein. In beiden Ausführungsforinen sind die Glasfaserstränge gerade mit genug Harz (d.h.

harzarm) imprägniert, um das Glasgefüge zusammenzuhalten, ohne die Zwischenräume zwischen den einzelnen Strängen auszufüllen, so daß die entstehende Struktur eine ausreichende Durchlässigkeit gegenüber Wasser besitzt.

In der US-PS 3 879 243 ist ein Rohr mit einer porösen monolithischen Wandung beschrieben. Hierbei sind Schichten von harzgebundenen Glasfasern zusammen mit einem Matrixmaterial schraubenförmig auf einen Dorn gewickelt, wobei das Matrixmaterial durch Hitze, ein Lösungsmittel oder Vakuum entfernbar ist. Nachdem das Harz ausgehärtet ist, werden geeignete Mittel zur Entfernung des Matrixmaterials verwendet. Es resultiert ein Rohr mit einer Wandung, deren Porosität durch das Volumen des Matrix- materials, das anfangs aufgebracht und später entfernt wird, bestimmt wird.

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-ΙΟΙ Es sind auch verschiedene andere Techniken angewendet worden, die von harz-gebundenen Glasfasern Gebrauch machen. Dabei wurde jedoch immer der Einsatz von harzarmen Glasfasern als wesentlich erachtet, um ein Blockieren der öffnungen, durch die das Wasser einströmen soll, durch das Harz zu verhindern. Der Einsatz der auf diese Weise gefertigten Rohre sowie der von Asbestzementrohren, die durch diese Rohre ersetzt werden sollen, bei Tiefbrunnen, bei denen die auftretenden Drücke beispielsweise !0 4130 · 10» N/m² (600 PSI) übersteigen können, hat zum Ausfall bzw. Einbrechen von derartigen Rohren geführt, da die auftretenden Drücke zu hoch sind. j

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, verbesserte per- f

IQ forierte Rohre und verbesserte Verfahren zur Herstellung

derselben zu schaffen. . '*^Ί

Genauer gesagt ist es ein Ziel der Erfindung, Verfahren $ zur Herstellung von verbesserten perforierten Rohren durch die Verwendung von harzreichen anstelle von harzarmen Glasfasern o.a. zur Verfügung zu stellen, bei denen _>Ά die Verwendung von Harz oder einem vergleichbaren geeigneten Material im Überfluß in starkem Maße zur Festigkeit des resultierenden Produktes beiträgt, ohne hierbei die Ausbildung von öffnungen störend zu beeinflussen, die für den gewünschten Strömungsmitteldurchgang benötigt werden.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Abschirmeffekt dieser öffnungen zu erzielen und diese Abschirmung in einer Weise zu formen, die die Wirksamkeit verbessert.

Diese Ziele werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Formen eines perforierten Rohres erreicht, das die nachfolgenden Schritte umfaßt: Wickeln von Fasern auf f. einen Dorn, der mit einer Vielzahl von voneinander be- I

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abstandeten Vorsprüngen versehen ist, unter Bildung von winklig zueinander angeordneten Streifen, die zwischen den Vorsprüngen angeordnet sind und die miteinander öffnungen bilden, durch die sich die Vorsprünge erstrecken, und Imprägnieren der Fasern mit einem aushärtbaren Kunststoff, der zusammen mit den Fasern ein Rohr bildet, das in der Lage ist, einen Innen- oder Außendruck etwa im Bereich von 4130 · 10³ N/m^a (600 PSI) und darüber auszuhalten. Bei dem auf diese Weise hergestellten Produkt handelt es sich um ein perforiertes Rohr. Dieses Rohr weist eine besonders hohe Festigkeit auf, da es aus harzrezeichan Fasern besteht.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden die Streifen vorzugsweise in zwei Sätzen angeordnet, wobei die Streifen des einen Satzes winklig zu den Streifen des anderen Satzes angeordnet werden. Die vorstehend erwähnten Vorsprünge sind vorzugsweise schräg bzw. konisch ausgebildet, um bei bestimmten Ausführungsformen das sofortige Entfernen desselben zu erleichtern. Diese Vorsprünge sind auf einer Basis ausgebildet, die an dem vorstehend erwähnten Dorn befestigt und vorzugsweise von diesem entfernbar ist. Die Basis kann die Form eines Rohres besitzen, das über den Dorn gebracht wird, besitzt jedoch vorzugsweise die Form einer Folie, die um den Dorn herum gewickelt wird. Bei anderen Ausführungsformen verbleiben die Vorsprünge im Rohr, so daß sie einen Teil desselben darstellen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können über den verschiedenen öffnungen Abschirmungen vorgesehen werden. Diese Abschirmungen sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise gewölbt, so daß sie einen maximalen Oberflächenbereich und ein maximales Volumen gegenüber dem Strömungsmittel besitzen, das durch die öffnungen in das Rohr eindringt. Die Abschirmung besteht vorzugsweise aus körnigem Material, dessen Körner

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mit einem Harz zusammengeklebt werden, das in einer Menge aufgebracht wird, die nicht ausreicht, um die Hohlräume zwischen den einzelnen Körnern aufzufüllen, so daß auf diese Weise das Strömungsmittel hindurchtreten kann. Die Abschirmung kann auch zum Teil oder ganz aus Glasfasern u.a. hergestellt werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein weiterer Streifen unterhalb der Abschirmung um das Rohr gewickelt, um zu verhindern, daß das Material der Abschirmung die öffnungen durchdringt. Dieser weitere Streifen besteht aus einer harzarmen Faser, um auf diese Weise ein Abdichten der im Rohr ausgebildeten öffnungen zu verhindern. Der Steigungswinkel des weiteren Streifens kann wesentlich geringer sein als der der ersten Streifen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Rohr. Dieses Rohr kann anstelle der bisher erhältlichen Asbestzement- und Glasfaserrohre eingesetzt werden, die nicht in der Lage waren, den Drücken zu widerstehen, die die erfindungsgemäße Konstruktion aushält.

Andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung hervor. Sämtliche Teile können hierbei von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Weise eine erste Phase in bezug auf die Herstellung eines Rohres nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 2 eine zweite Herstellungsphase, wobei ein zusätzlicher Strsifen um das Rohr unterhalb einer granulären Abschirmung gewickelt wird, wobei dieses Granularsieb teilweise entfernt wurde, um den zusätzlichen Streifen zu zeigen;

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Fig. 3 eine schematische Schnittansicht, die einen Dorn mit einer diesen überlagernden Folie zeigt, welche Folie mit Vorsprüngen versehen ist, die die Her- : stellung eines perforierten Rohres mit einer über ¹^ den öffnungen vorgesehenen Abschirmung gemäß einer Ausführungsform ermöglichen;

Fig. 4 das Rohr mit den entfernten VorSprüngen und mit dem darauf gewickelten weiteren Streifen im Schnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 2;

!0 Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 4 bei einer anderen Ausführungsform; und

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform.

Wie vorstehend erwähnt, ist es bekannt, perforierte Rohre aus mit Harz imprägnierten Fasermaterial u.a. herzustel-

len. So ist beispielsweise insbesondere bekannt, Fasermaterial, wie beispielsweise Glasfasern u.a. um einen Dorn zu wickeln und das Fasermaterial mit einem geeigneten Harz zu imprägnieren, der beispielsweise aufgebracht werden kann, während das Fasermaterial um den Dorn gewickelt wird. Es ist ebenfalls bekannt, daß ein Dorn durch übliche Antriebseinrichtungen, wie beispielsweise einen Motor und ein Getriebe, um seine Längsachse gedreht werden kann,wobei eine Quelle eines Fasermaterials so angeordnet ist, daß Faserbündel durch eine Zuführöffnung auf den Dorn aufgebracht werden können. Eine zu diesem Zweck dienende Vorrichtung ist in der Faserwicklungstechnik bekannt, und es werden typischerweise dabei Glasfaserbündel von etwa 227 m pro 0,45 kg verwendet. Die Fasern können durch ein Harzbad geschickt werden, oder es kann sich um vorimprägnierte Fasern handeln, was ebenfalls bekannt ist. Als geeignetes Harzmaterial wurde Epoxydharz angesehen, wobei durch Aufbringung von Wärme (200° C) über 1,5h eine vollständige Aushärtung erreicht wurde.

Andere Härtungstemperaturen und Härtungszeiten sind ebenfalls bekannt. Zusätzlich zu Expoxydharz können auch

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lo/4b

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solche Bindematerialien, wie Polyester und Vinylester, || eingesetzt werden. Andere Kunststoffmaterialien sind be- || kannt oder befinden sich gerade in der Entwicklung. $

Die Erfindung basiert zum Teil auf der Verwendung von i| harzreichen Fasern anstelle von harzarmen Fasern. Mit "^[£i

"harzarmer Faser" ist im vorliegenden Text gemeint, daß % eine solche Menge Harz verwendet wird, um lediglich die * Glasfasern oder ähnliche Materialien zu bedecken und aneinander zu binden, ohne daß ihnen durch die Harzaufbringung eine beträchtliche Festigkeit verliehen wird. Genauer gesagt wird eine Harzmenge im Bereich von 15-23 und vorzugsweise 18-19 Gew.-% Harz bezogen auf die Gesamtmenge der verbundenen Fasern aufgebracht. Bei einem 1

harzreichen Laminat oder gebundenen Faserbündel ist ein $ Laminat oder Faserbündel gemeint, bei dem der Harzanteil ;.1

in der Größenordnung von 23 - 50 Gew.-% des Gesamtge- |

wichtes des Lamintes oder Bündels liegt, wobei dem End- |

produkt durch das Harz eine beträchtliche Festigkeit ver- §

liehen wird. ji!

Bislang wurden zur Herstellung von perforierten Rohren harzarme Faserbündel eingesetzt. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß durch die Verwendung einer größeren Harzmenge eine Abdichtung der in dem Rohr ausgebildeten Öffnungen erfolgt, was diese Rohre für ihren eigentlichen Zweck, nämlich dem Durchlaß von Strömungsmitteln, nicht funktionsfähig macht. Die Verwendung von harzarmen Fasern führt jedoch zu einer relativ schwachen Struktur, die nicht in der Lage ist, den bei relativ tiefen Brunnen auftretenden Drücken zu widerstehen. Ziel der Erfindung ist es, diesem Mangel abzuhelfen und die Verwendung von harzgebundenen Fasern bei der Herstellung von perforierten Rohren zu ermöglichen, die in relativ tiefen Brunnen . eingesetzt und Drücken in der Größenordnung von mindestens etwa 4130 · 10» N/m² widerstehen können. Dies wird

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durch den Einsatz von harzreichen Faserbündeln erreicht, wobei gleichzeitig eine Abdichtung der zwischen winklig angeordneten Streifen, die von den harzgebundenen Bündein gebildet werden, vorhandenen öffnungen verhindert wird.

In Fig. 1 ist in schematischer Weise ein perforiertes Rohr dargestellt, das aus Bündeln aus faserartigem Material besteht, die auf einen Dorn gewickelt sind, der

IQ nach der Herstellung des perforierten Rohres entfernt wird. Genauer gesagt sind Faserbündel oder -streifen 10 und 12 dargestellt, die auf einen Dorn 14 entgegengesetzt gerichtet gewickelt sind, so daß eine Vielzahl von öffnungen 16 gebildet wird. Es soll hier betont werden, daß in der Zeichnung keine relativen oder absoluten Dimensionen widergegeben sind, sondern daß diese lediglich zum Kennzeichnen des Gedankens von entgegengesetzt gewickelten Streifen auf einem Dorn, um daraus ein Rohr mit öffnungen herzustellen, dienen soll.

Erfindungsgemäß besteht jeder Streifen 10 und 12 aus harzreichen Faserbündeln, vorzugsweise aus Glasfaserbündeln mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,088 mm (0,0035 "), die mit einer solchen Menge Epoxydharz imprägniert sind, daß die vorstehend erwähnte Festigkeit erreicht wird, und bei denen der Epoxydharzanteil etwa 23-50 Gew.-% der imprägnierten Faserbündel ausmacht.

Die Länge des hergestellten Rohres kann in großem Umfang variieren. Die Länge L kann beispielsweise in der Größenordnung von 1,50 -4 2 m liegen. Der Durchmesser des Rohres kann ebenfalls stark variieren. Der Durchmesser B kann beispielsweise zwischen 15,24 cm und 1,20 m liegen. Andere Durchmesser können ebenfalls Anwendung finden, je nach den speziellen Anwendungszwecken.

Die geformten öffnungen sind vorzugsweise viereckig. Ge-

.I':.¹'¹J...¹":.¹.:.. 32Ί 8746

nauer gesagt können diese Öffnungen quadratisch sein oder die Form eines ParalIelogrammes aufweisen. Genauer gesagt können diese Öffnungen quadratisch sein oder die Form eines Parallelogrammes aufweisen. Anders geformte Öffnungen sind ebenfalls möglich, wobei jedoch die vorstehend beschriebenen Öffnungen aus einer besonders einfachen Art der Wicklung resultieren und für die Zwecke zur Erläuterung de.·: Erfindung völlig ausreichend sind.

*ⁿ Fig· 1 sind die Abmessungen der Öffnungen 16 mit S1 und S2 angegeben. Diese Abmessungen können vorzugsweise zwischen 6,35 mm und 127 mm schwanken. Es sind jedoch auch größere oder geringere Abmessungen möglich. Die Breite W der Faserstreifen 10 und 12 liegt bei dem dargestellten Beispiel ebenfalls im Bereich von 6,35 bis 127 mm, wobei jedoch auch Werte außerhalb dieses Bereiches möglich sind.

Wie hiernach im einzelnen beschrieben wird, können die Öffnungen 16 durch die Verwendung von körnigem Material abgeschirmt werden. Diese Körner werden durch die Verwendung von weiteren Streifen 18, die schematisch in Fig. 2 gezeigt sind, in ihrer Position gehalten und daran gehindert, während der Herstellung des Rohres die Öffnungen 16 zu durchdringen. Die Streifen 18 werden auf das Rohr mit einem Steigungswinkel P gewickelt, der beträchtlich geringer ist als der Steigungswinkel, mit dem die Streifen 10 und 12 auf den Dorn 14 gewickelt werden. In der Praxis beträgt der Steigungswinkel des weiteren Streifens 18 weniger als die Hälfte des Steigungswinkels der Streifen 10 und 12. Obwohl der Streifen 18 aus einem harzgebundenen Faserbündel besteht, ist er im Gegensatz zu den harzreichen Streifen 10 und 12 harzarm. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß es nach dem Formen der Streifen 10 und 12 wünschenswert ist, ein Abdichten der dazwischen gebildeten Öffnungen 16 zu verhindern, was durch Geringhalten der im Streifen 18 verwendeten Harz-

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menge erreicht wird. Der Streifen 18 wird daher mit einem |

Harzgehalt hergestellt, der allgemein in dem Bereich von ψ

15-23 Gew.-% liegt, vorzugsweise in der Größenordnung k

von 18 — 1S Gew.-% bezogen auf das gesamte Laminat oder i-j

hargebundene Bündel. Die Breite H des Streifens 18 liegt ^:g

vorzugsweise in einem Bereich von 3,2 - 12,7 mm, wobei ||

größere oder kleinere Abmessungen möglich sind. Der Spalt ||

zwischen den Streifen ist mit G bezeichnet und ist f

vorzugsweise 0,8 - 12,7 mm breit. ;

Aus Fig. 3 wird deutlich, wie die Erfindung die Verwen- ·'■· dung von harzreichen Fasern ermöglicht, ohne daß dadurch ^: die gewünschten öffnungen abgedichtet werden, und wie mittels der Erfindung ein perforiertes Rohrprodukt er-

,_ halten wird, das eine relativ hohe Festigkeit besitzt Io

und trotzdem mit den für den Eintritt von Wasser und i

anderen Strömungsmitteln erforderlichen öffnungen versehen ist.

2Q Genauer gesagt ist in Fig. 3 der Dorn 14 mit den darauf angeordneten Streifen 10 im Schnitt dargestellt. Auf dem Dorn 14 beändet sich eine Basis 20. Diese Basis 20 kann die Form eines Rohres oder Zylinders besitzen, der den Zylinder, der den Dorn 14 bildet, umgibt. Alternativ da-

2g zu und vorzugsweise kann die Basis aus einer Folie gebildet sein, die um den Dorn 14 herumgewickelt und durch irgendwelche geeignete Mittel, wie beispielsweise einen > Streifen oder ein Band u.a., an diesem befestigt wird. Eine Vie.lzahl von Vorsprüngen 22 erstreckt sich in Radialrichtung von der Basis 20. Diese Vorsprünge befinden sich in den von den Streifen 10 und 12 gebildeten öffnungen 16 und dienen dazu, die Streifen bei deren Aufbringung zu führen, um dadurch die öffnungen 16 zu bilden. Mit den sich durch jede öffnung 16 erstreckenden Vorsprüngen 22

3g ist es möglich, ein harzreiches Faserbündel zu verwenden/ ohne fürchten zu müssen, daß überschüssiges Harz in die öffnungen 16 eindringt und diese verstopft.

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Die Basis 20 mit den darauf befindlichen Vorsprüngen 22 kann aus einer Reihe von geeigneten Materialien bestehen,

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beispielsweise aus Polyäthylen, Polypropylen oder Glasfasern, die mit Epoxydharz oder Polyäthylen o.a. verstärkt sind. Die verwendete Folie kann eine Dicke in der Größenordnung von 0,79 bis 3,18 mm aufweisen. Es können jedoch auch andere Abmessungen Verwendung finden. Die Dicke des Streifens 10, die ebenfalls für die Dicke des Streifens 12 kennzeichnend ist, ist in Fig. 3 mit T bezeichnet und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 6,4 bis 50,8 mm, obgleich auch größere oder geringere Dicken möglich sind und im Rahmen der Erfindung liegen. Die Dicke der Basis 20 entspricht der Wanddicke der Vor- |

Sprünge 22 und ist mit C gekennzeichnet. Diese Dicke liegt ff im Bereich von 0,8 - 3,2 mm, wobei andere Werte ebenfalls ' möglich sind.

Die Vorsprünge 22 sind vorzugsweise gewölbt, wie durch die Kuppen 24 angedeutet ist. Diese Kuppen können einen kontinuierlichen Radius oder einen variierenden Radius aufweisen, sollten jedoch in jedem Falle glatt in die Seitenwände 26 der Vorsprünge übergehen. Ein Radius R von 12,7 bis 127 mm wird in Anpassung an die Größe der Öffnungen 16 bevorzugt. Es sind jedoch auch andere Abmessungen möglich und liegen im Rahmen der Erfindung.

Die Vorsprünge 22 sind vorzugsweise schräg bzw. konisch ausgebildet und weisen einen entsprechenden Winkel A im Bereich von 1 bis 4 5° auf,der vorzugsweise in einem Bereich | von 5-20 liegt. Aufgrund der schrägen bzw. konischen Ausbildung der Vorsprünge 22 wird das Zurückziehen der Vorsprünge und damit das Zurückziehen der Basis 20 wesent-

lieh erleichter. Wenn die Basis 20 aus einer Fo- §

lie besteht, die um den Dorn 14 herumgewickelt ist, Ij

ist das Abziehen der Basis relativ einfach. Der i

Dorn 14 wird zurückgezogen, woraufhin die Basis 20 ]

nach innen gepreßt wird, was durch die Diskontinuität J

ihres Umfanges möglich ist, und die Vorsprünge 20 werden nach dem Aushärten des Harzes von den ausgebildeten öffnungen 16 zurückgezogen. Wenn es sich bei der Basis 20 jedoch um einen kontinuierlichen Zylinder oder ein entsprechendes Rohr handelt, stellt das Zurückziehen der Vorsprünge 22 aus den zugehörigen öffnungen 16 einen komplizierteren .Vorgang dar, wobei das Rohr 20 und der Dorn 14 auf unterschiedliche Temperaturen gebracht werden, um den Einsatz des Domes 14 in das Rohr 20 zu ermöglichen und in ähnlicher Weise auf unterschiedliche Temperaturen gebracht werden, um ihre Trennung nach der Formung des perforierten Rohres zu gestatten. Unter diesen Gegebenheiten ist es ebenfalls erforderlich, daß das Rohr 20 aus einem ausreichend dünnen Kunststoffmaterial besteht, um eine Verformung des Rohres 20 zu ermöglichen, woraufhin die Vorsprünge 22 zurückgezogen werden können.

Die durch die Verwendung von harzreichen Faserbündeln hergestellten öffnungen 16 können von einer Größe sein, mit der sie Sandpartikel u.a. in den Innenraum des perforierten Rohres eindringen lassen. Die Größe der Partikel, die eindringen dürfen, kann dadurch beschränkt werden, daß eine Abschirmung über den verschiedenen öffnungen angeordnet wird. Eine derartige Abschirmung ist bei 30 durch eine Vielzahl von Körnern wiedergegeben, die mittels einer minimalen Harzmenge miteinander verbunden sind. Der Einsatz von Körnern in dieser Weise und zu diesem Zweck ist bereits bekannt, so daß es hier lediglich erforderlich ist, anzugeben, daß es sich bei den Körnern vorzugsweise um gleichmäßige, runde Körner von 0,8 bis 12,7 mm (30 - 2 mesh) vorzugsweise aus Sand o.a. handelt, wobei 2 bis 5 Vol.-% Harz verwendet werden. Diese Harzmenge reicht nicht aus, um alle der zwischen den Körnern vorhandenen Hohlräume auszufüllen, und hält eine Kontinuität von Kanälen aufrecht, die Wasser oder andere Strömungsmittel durch die öffnungen 16 in den Innenraum des perforierten Rohres eindringen lassen. Die

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durch die Erfindung erzielte Verbesserung besteht darin, daß diese Abschirmungen bzw. Siebe 30 in der Form von Kuppen oder Wölbungen hergestellt werden, die durch die Verwendung von kuppenförmigen Vorsprüngen 22 erreicht werden können. Diese bogenförmigen oder gewölben Abschirmungen bzw. Siebe haben den Zweck, den Oberflächenbereich und das Volumen der Abschirmuna bzw. des Siebes, durch die bzw. das eindringende Wasser oder ein anderes Strömungsmittel fließen muß, zu erhöhen, woraus ein weitaus verbessertes Sieb und ein viel wirksameres Abstreifen von unerwünschten Feststoffpartikeln aus dem Strömungsmittel resultieren. Die Erfindung schlägt somit die Verwendung von harzarmen Körnern in kuppenartiger oder gewölbter Form vor, um im Vergleich zu den bisher erhältlichen Filtern auf der Basis von Drahtsieben eine verbesserte Filtration zu erzielen. Obwohl dies eine wesentliche Verbesserung darstellt, ist der Einsatz von Drahtsieben durch die Erfindung nicht ausgeschlossen, die in erster Linie auf ein perforiertes Rohr größerer Festigkeit aus gewinkeltem, kunststoffverbundenen Faserstreifen gerichtet ist.

Um den Durchgang des Granularsiebes durch die öffnungen 16 zu verhindern, schlägt die Erfindung den Einsatz des vorstehend in Verbindung mit Fig. 2 erwähnten weiteren Streifens 18 vor. Dieser Streifen 18 erhöht die Festigkeit des hergestellten perforierten Rohres und verhindert eine Verschiebung des Siebes bzw. der Abschirmung 30, so daß diese die öffnungen 16 teilweise zusetzt. Wie vorstehend erwähnt, besteht der Streifen 18 aus Glasfaser des gleichen Typs wie die Streifen 10 und 12. Im Falle des Streifens 18 wird jedoch eine harzarme Konstruktion verwendet, um ein Abdichten der öffnungen 16 aus den vorstehend erwähnten Gründen zu verhindern.

Aus dem oben Gesagten geht hervor, daß die Erfindung ein

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Verfahren zur Herstellung eines perforierten Rohres betrifft, das die nachfolgenden Schritte umfaßt: Wickeln eines mit einer Vielzahl von beabstandeten Vorsprüngen versehenen Dornes mit Fasern, so daß diese winklig zueinander angeordnete Streifen zwischen den Vorsprüngen bilden, welche zusammen Öffnungen umgrenzen, durch die sich die Vorsprünge erstrecken, und Imprägnieren der Fasern mit einem aushärtbaren Kunststoff, beispielsweise Epoxydharz o.a., der zusammen mit den Fasern ein Rohr bildet, das einem Druck in der Größenordnung von mindestens etwa 4130 · 10³ M/m² widerstehen kann. Die Streifen 10 und werden vorzugsweise in zwei Sätzen von parallelen Streifen angeordnet, wobei die Streifen des einen Satzes zu den Streifen des anderen Satzes winklig positioniert werden, um die viereckigen Öffnungen zu bilden. Die Vorsprünge sind schräg bzw. konisch ausgebildet, um ein schnelles Zurückziehen derselben zu ermöglichen. Eine Abschirmung wird vorgesehen und wird durch einen weiteren Streifen an Ort und Stelle gehalten, dessen Steigungswinkel wesentlich geringer ist als der der Basisstreifen. Die Abschirmung und der weitere Streifen stellen eine harzarme Konstruktion dar.

Bei dem erfindungsgemäßen Produkt handelt es sich um ein perforiertes Rohr, das Sätze von Streifen umfaßt, die sich kreuzen und zusammen die Wandung eines Zylinders bilden. Die Streifen begrenzen Öffnungen durch die Wandung und bestehen aus Fasern und Kunststoff, wobei der Kunststoff etwa 23-50 Gew.-% der Streifen ausmacht. Das erfindungsgemäße Rohr wird durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt.

In Fig. 5 ist dargestellt, daß das Element, das die Vorsprünge trägt, in dem resultierenden Rohr zurückbleiben und einstückig mit diesem hergestellt werden kann, wie bei 40 angedeutet. In einem solchen Fall kann das Element 40 aus Glasfaser bestehen. Fig. 5 zeigt auch, daß die

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Vorsprünge mit einem flachen oberen Ende versehen sein f*

können, wie bei 42 dargestellt. Ferner zeigt Fig. 5, daß ||

ein Ersatzsieb 44 unter dem Granularsieb 46 verwendet U

werden kann. Bei dem Sieb bzw. der Abschirmung 44 kann es |*

sich beispielsweise um ein Glasfaser-Fenstersieb handeln. jjf

Fig. 6 zeigt in schematischer Weise, daß Offnungen durch \\ in Längsrichtung ausgerichtete Streifen 50 hergestellt werden können, um die ein oder mehrere Streifen 52 ge_lq wickelt sind, die einen relativ niedrigen Steigungswinkel aufweisen und nahezu senkrecht zu den Streifen 50 verlaufen.

a

Claims

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Patentan Sprüche

Verfahren zur Herstellung eines perforierten Rohres, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Wickeln von Fasern auf einen Dorn, auf dem eine Vielzahl von voneinander beabstandeten Vorsprüngen angeordnet ist, so daß die Fasern winklig zueinander angeordnete Streifen zwischen den Vorsprüngen bilden, welche Streifen zusam^men Offnungen begrenzen, durch die sich die VorSprünge erstrecken, und Imprägnieren der Fasern mit einem aushärtbaren Kirnststoff, der zusammen mit den Fasern ein Rohr bildet, das einem Druck in der Größenordnung von mindestens etwa 4130 * 10³ N/m³ widerstehen kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen in zwei Sätzen angeordnet werden, wobei die Streifen des einen Satzes winklig zu den Streifen des anderen Satzes positioniert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge schräg bzw. konisch ausgebildet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge auf einer Basis ausgebildet sind, die am Dorn befestigt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis die Form eines Rohres besitzt und auf den Dorn aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis eine Folie ist, die um den Dorn herumgewickelt wird.

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.; 1 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß : der Kunststoff aus der nachfolgenden Gruppe ausgewählt

ist: Epoxydharz, Polyester und Vinylester.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie in dem Rohr und als Teil desselben zurückbehalten wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß IQ die Fasern Glasfasern sind.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g3kennzeichnet, daß das Gewicht des Kunststoffes 23-50 % des Gesamtge-

; wichtes aus Kunststoff und Fasern ausmacht.

15

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die öffnungen viereckig ausgebildet sind und etwa 6,35-127 mm lange Seiten aufweisen.

2o12. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr eine Dicke von etwa 6,35 - 50,8 mm besitzt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschirmung bzw. ein Sieb über den öffnungen angeordnet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung bzw. das Sieb über im wesentlichen das gesamte Rohr aufgebracht wird.

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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung bzw. das Sieb über jede öffnung gewölbt

ρ, wird.

35I6. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Abschirmung bzw. des Siebes aus Partikeln gebildet wird, die durch ein Harz miteinander

.!.Ο'υ...'· Ο.::. 321S7A6

-δ-verklebt werden, das in einer Menge aufgebracht wird/ die zum Auffüllen aller Hohlräume zwischen den Partikeln nicht ausreicht.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung bzw. das Sieb aus den Partikeln, die mit dem Harz verklebt werden, mit einer Harzmenge hergestellt wird, die zum Auffüllen von allen Hohlräumen zwischen den Partikeln nicht ausreicht.

18. Verfahren' nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Streifen innerhalb der Abschirmung bzw. des Siebes um das Rohr gewickelt wird, um einen Durchgang der Abschirmung bzw. des Siebes durch die Öffnungen zu verhindern.

19. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Streifen aus harzarmen Fasern hergestellt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19/ dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Streifen aus Glasfaser hergestellt wird und eine Breite von etwa 3,18 - 12,7 mm aufweist.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Streifen mit 15-23 Gew.-% Harz hergestellt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet» daß der Steigungswinkel des weiteren Streifens wesentlich geringer ist als der der ersten Streifen.

23. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet/ daß die Streifen in Sätzen angeordnet.werden, wobei die Streifen des einen Satzes zumindest im wesent lichen in Längsrichtung des Rohres angeordnet werden/

■ » · t ·«· · ■· ♦ κ

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während die Streifen des anderen Satzes um das Rohr herumgewickelt werden.

24. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet/ daß unter die Abschirmung bzw. das Sieb aus Partike eine Abschirmung aus Glasfaser angeordnet wird.

25. Perforiertes Rohr, gekennzeichnet durch Sätze von Streifen (10, 12), die in sich kreuzender Lage angeordnet sind und zusammen die Wandung eines Zylinders bilden, wobei die Streifen Öffnungen (16) durch die Wandung umgrenzen und aus Fasern und Kunststoff bestehen, dessen Anteil etwa 23-50 Gew.-% der Streifen ausmacht.

26. Rohr nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß

der Kunststoff aus der nachfolgenden Gruppe ausgewählt ist: Epoydharz, Polyester und Vinylester.

27. Rohr nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Glasfasern sind.

28. Rohr nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen viereckig sind und ihre Seiten etwa 6,35-127 mm lang sind.

' 29. Rohr nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Abschirmung bzw. ein Sieb (30, 46) aufweist, daä die Öffnungen (16) überdecktrdaß ein weiterer Streifen (18) um den Zylinder herumgewickelt ist und die Abschirmung bzw. das Sieb darauf festhält.

30. Rohr nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung bzw. das Sieb (30) über den Öffnungen (16) kuppenförmig ausgebildet ist. '

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31. Rohr nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung bzw. das Sieb (30) zumindest teilweise aus Partikeln besteht.

32. Rohr nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß seine Wandung eine Dicke von etwa 6,35-50,8 mm aufweist.

33. Rohr nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß es ein die Partikel zusammenhaltendes Harz aufweist, wobei zwischen den Partikeln Kanäle ausgebildet sind.

34. Rohr nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Streifen (18) aus Fasern und etwa 15-23 Gew.-% Harz besteht.

35. Rohr nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz in einer Menge vorhanden ist, die nicht ausreicht, um alle Kanäle zwischen den Partikeln aufzufüllen.

36. Rohr nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung bzw. das Sieb ein Glasfasersieb (44) unter der Abschirmung (46) aus den Partikeln aufweist.

37. Rohr nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Sätze der Bänder (10, 12) umgekehrte Spiralen darstellen.

38. Rohr nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz der Bänder (50) zumindest im wesentlichen in Axialrichtung entlang dem Rohr angeordnet ist, während der andere Satz um das Rohr herum gewickelt ist.