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Verfahren zur Herstellung von Isolierrohren aus geschichtetem Kunstharzpreßstoff
Es ist seit langem versucht worden, Isolierrohre, und zwar auch solche für elektrotechnische
Zwecke, aus Kunstharzerzeugnissien herzustellen. Verwendet man ein Kunstharzpreßpulver,
so gelingt @es bei Rohren mit verhältnismäßig großem Innendurchmesser nur schwer,
.den zur Erzeugung des Rohrkanals erfordexlichen Kern ausreichend fest in der Matrize
zu lagern, was aber notwendig ist, damit sich der Kern unter der Einwirkung des
hohen Preßdruckes nicht verbiegt. Bei Rohren von beispielsweise 2 m Länge und einer
lichten Weite von nur 5 mm ist die Herstellung aus Kunstharzpreßpulver aus .diesem
Grunde nahezu ausgeschlossen.
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Man hat zum Herstellen vön Rohren mit höherer mechanischer Festigkeit
geschichtete Kunstharzerzeugnisse verwendet. Dabei hat man eine breite, mit Kunstharz
getränkte Papier- oder Gewebebahn ,auf ,einen Kern gewikkelt und diesen Wickelkörper
in einem Ofen erhitzt, damit das Bindemittel in. seinen @endgültig gehärteten Zustand
übergeht. Das gleichmäßige Aufwickeln einer breiten Papierbahn bereitet aber auch
bei Anfertigung von Rohren mit verhältnismäßig großem Innendurchmesser erhebliche
Schwierigkeiten und ist beim Anfertigen von Rohren mit sehr kleiner lichter Weite
kaum richtig auszuführen. Man ist daher schon in der Weise vorgegangen, daß man
auf Minen Kern ein mit Kunstharz getränktes Papier- oder Gewebeband von einer Breite,
die :erheblich kleiner als die Länge des Kernes ist, ein- oder mehrlagig spiralig
über die ganze Länge des Kernes wikkelt, worauf dann auch dieser Wickelkörper durch
bloße Erhitzung gehärtet wird. Das Wickeln solcher schmalen Bänder ist zwar leichter
als das Wickeln einer breiten Bahn, es entstehen aber beim spiraligen Wickeln schmaler
Bänder vielfach überlappungen, so daß die elektrische Festigkeit eines solchen Isolierrohres
nicht gleichmäßig genug ist. Schließlich ist es bekannt, die beiden geschilderten
Verfahren miteinander zu, vereinigen, indem zunächst auf den Kern ein schmales Papier-
oder Geweheband, mit Kunstharz getränkt, spiralig über die ganze Länge; des Kernes
gewickelt wird, worauf auf diese innere Schicht breite Papierbahnen gewickelt werden,
deren Enden parallel zur Rohrachsie verlaufen. Bei einem solchen Verfahren tritt
wieder die Schwierigkeit der Verarbeitung breiter Papier- oder Gewebebahnen in Erscheinung,
es bildet sich am Außenumfang des Rohres eine sich längs desselben erstrekkende
gerade
nahtartige Linie, die auf mechanischem Wege beseitigt werden muß. Bei allen diesen
Verfahren gelingt es aber vor allem nicht, Rohre herzustellen, die eine ausreichende
elektrische Festigkeit aufweisen, weil bei diesen Herstellungsverfahren der zur
Erzeugung des notwendigen festen Gefüges erforderliche Preßdruck fehlt.
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Zur Herstellung andersartiger Preßkörper, nämlich solcher aus Celluloid
oder Gummi, hat man vorgeschlagen, m einer Matrize nvischen vorgeformten Celluloid-
oder Gummischeiben Metallkerne anzuordnen und das Ganze durch einen Preßdruck miteinander
zu. verbinden. Wollte man dieses Verfahren zur Herstellung von Rohren anwenden,
also einfach einen oder mehrere parallel zueinander angeordnete Kerne zwischen zwei
Pakete von mit Kunstharz getränkten Papieren oder Geweben vorpressen, würde der
fertige Schichtkörper gerade an der Rohrnahtaußerordentlich leicht zum Spalten neigen,
ein in dieser Weise hergestellter Rohrkörper also vor allem für elektrotechnische
Zwecke unbrauchbar sein.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Isolierrohren
aus geschichtetem Kunstharzprel3stoff, bei. dem zunächst in der als bekannt geschilderten
Weise auf einen Kern ein mit Kunstharz getränktes Papier-oder Gewebeband von einer
Breite, die erheblich kleiner als die Länge des Kernes ist, ein- oder mehrlagig
über die ganze Länge des Kernes gewickelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren:
führt jedoch im Gegensatz zu den bekannten Verfahren zu Fertigerzeugnissen, die
in mechanischer und in elie.ktrischer j Beziehung große Festigkeiten bei sparsamstem
Verbrauch an Baustoffen aufweisen. Dies gelingt nach, der Erfindung dadurch, daß
ein oder mehrere Wickelkörper mit der erwähnten spiralig gewickelten Schichtung
in einer Preßform zwischen zwei den oder die Wikkelkörper einbettenden Schächten
aus mit Kunstharz getränkten Papier- oder Gewebelagen durch das bekannte Hitzedruckverfahren
zu einem Ein- oder Mehrfachrohr verarbeitet werden, wobei die seitlich über den
oder die Wickelkörper hinausragenden Längsränder der Schichten Versteifungsrippen
des Rohrkörpers ergeben. Ein in dieser Weise hergestelltes Rohr besitzt, da zum
Schluß des Herstellungsverfahrens Preßdruck angewendet wurde, ein sehr festes Gefüge,
welches hohe Isolationsfestigkeit gewährleistet. Da der Roh rkörp:er teils aus gewickelten
Lagen, teils aus parallel zueinander geschichteten Lagen besteht, ist die Spaltfestigkeit
bedeutend erhöht; ein Aufspalten. des Rohrkörpers in der Rohrnaht ist, da eine solche
völlig fehlt, ausgeschlossen. Die zu beiden Seiten des Rohrkörpers gebildeten Längsrippen
erhöhen überdies die mechanische Festigkeit, sie ergeben ferner die Möglichkeit,
über die ganze Rohrlänge verteilt in den Längsrippen Löcher oder Längsschlitze vorzusehen,
die z. B. dazu dienen können, um Befestigungsmittel, wie Nägel oder Schrauben, aufzunehmen.
Handelt es sich um ein Zweifach- oder sonstiges Mehrfachrohr, so besitzt dieses
zwischen zwei benachbarten Rohren einen Steg, in dem .ebenfalls Löcher oder Längsschlitze
vorgesehen sein können. Die Löcher der Längsschlitze können bei der Herstellung
ohne weiteres angebracht werden, man kann aber auch die Löcher oder Längsschlitze
nur vorpressen, so daß eine dünne Haut bestehen bleibt, die bei Bedarf leicht durchstoßen
werden kann. Die Rohre nach der Erfindung lassen sich zufolge der hohen mechanischen
und elektrischen Festigkeit sehr dünnwandig herstellen. Es ist z. B. gelungen, ein
Rohr mit 2 m Länge und i mm Wandstärke völlig einwandfrei herzustellen bei einer
lichten Weite von nur 5 mm. Die Rohre besitzen überdies eine hohe Elastizität, die
-es ermöglicht, ohne Hilfsm:aßnahme, wie z. B. Erwärmung, das Rohr auf kleinem Radius
bis zu einem Winkel von 9o'-' und mehr zu biegen. Daran hindern auch nicht die beiden
einander gegenüberliegenden Längsrippen oder bei Mehrfachrohren die hier vorhandenen
Mittelstege. Auch ein Verschränken eines Mehrfachrohres beispielsweise auf i m Länge
um 9o ist ohne Bruchgefahr möglich.
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Die Zeichnung läßt zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens Ausführungsh@ispi;-le
erkennen. In Abb. i ist das an sich bekannte spiralige Umwickeln des Kernes mit
einem schmalen Band veranschaulicht. Abb. 2 zeigt 1 im Querschnitt die Preßform
mit den eingelegten umwickelten Kernen zwischen zwei Paketen geschichteten Werkstoffes.
Abb.3 läßt in Seitenansicht und dazu Abb..l im Querschnitt !ein fertiges M.elirfacl,rohr
erkennen. In Abb. 5 ist in Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten, ein Einfachrohr
veranschaulicht, wozu Abb.6 einen Querschnitt darstellt.
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Bei der Herstellung des Rohres nach der Erfindung wird zunächst ein
Kern a, also z. B. ein Draht mit 5 mm Durchmesser, in an sich bekannter Weise :ein-
oder mehrlagig mit einem schmalen Band b aus mit Kunstharz getränktem Papier, Leinen,
Tuch oder sonst irgendeinem Gewebe umwickelt. Soll ein Mehrfachrohr angefertigt
werdet, so müssen in dieser Weise zwei Kerne a mit einer Umwicklung versehen werden.
Alsdann wird in eine Preßform c (Abb.2) zunächst eine Schichtung d aus mit Kunstharz
getränktem Papier o. dgl. einbelegt. Auf diese Schichtung
d werden
die beiden Kerne a mit ihrer Umwicklung b aufgelegt und leine weitere Schichtung
e aus mit Kunstharz getränktem Papier o. dgl. eingebracht. Alsdann wird die Preßform
c durch einen Preßstempel f geschlossen, um das Ganze durch Einwirkung von Hitze
und Druck zu härten. Eine Verlagerung der Kerne a ist auch selbst dann, wenn die
Preßform sehr lang, beispielsweise a m und mehr lang sein sollte, nicht möglich,
weil der Kunstharzbaustoff zufolge seines Gehaltes an Papier oder Gewebe als Füllstoff
den Kern gleichmäßig stützt, was bei Verwendung von Kunstharzpreßpulver deshalb
nicht möglich ist, weil dieser Preßstoff unter der Einwirkung des hohen Druckes
seitlich ausweichen würde. Man könnte, um @erhöhte Sicherung gegen :eine Verlagerung
der Kerne zu gewinnen, die Umwickelung durch Einbringen in einen Ofen vorhärten
und ebenso die Schichtungen d, e als Vorpreßlinge in die Preßform c einbringen.
Nach der Fertigstellung des Rohrkörpers wird dieser der Preßform c entnommen und
der Kern .a entfernt.
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Das Ergebnis dieses Herstellungsverfahrens, welches in gleicher Weise
sowohl bei Anfertigung eines Einfach- als auch eines Mehrfachrohres möglich ist,
ist ein Doppelrohr, welches aus Abb.3 und 4. ersichtlich ist. Der Rohrkörper besitzt
zwei Kanäle g, zwischen- den @eiZentlie'hen Rohren liegt ein Mittelsteg.k; und einander
gegenüberliegend befinden sich ,auf der Außenseite des Rohrkörpers Längsrippen ä.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb1.3 ist eine Stoßstelle zweier aufeinanderfolgender
Rohre angenommen. Im Mittelsteg A1 sind in dem ;einen Rohr in gleichmäßigem Abstand
voneinander Löcher j, in dem benachbarten Rohr Längsschlitzek vorgesehen, durch
welche die die Rohre haltenden Befestigungsmittel, wie Nägel oder Schraubstifte,
hindurchgeführt werden können. Ähnliche Löcher oder Längsschlitze können natürlich
auch in den Längsrippen i vorgesehen werden.
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In Abb. 5 und 6 ist ein im Wege des Verfahrens nach der Erfindung
hergestelltes Einfachrohr veranschäulicht. Auch dieses b:@sitzt Längsrippen i, in
denen Löcher j zur Aufn.ahime von Befiestigungsmitteln vorgesehen sein können. Abb,.5
zeigt die Verbindung zweier Rohre, wobei stirnseitig in die Rohrkanäle eine Tülle
m eingeführt ist, die mit einem umlaufenden Bund zwischen den Rohrenden gehalten
wird. Durch je zwei der in den Rippen, i vorgesehenen Löcher j sind
Drahtbändern geschlungen, die ein Auseinanderziehen der Rohre verhindern. Im übrigen
ist es gleichgültig, in welcher Weise die Ein- oder Mehrfachrohre befestigt oder
miteinander verbunden werden. Wenn man bei Mehrfachrohren im Mittelsteg* 1z- Längsschlitze
k (Abb. 3) vorsieht, vergibt sidlh noch eine weitere Möglichkeit. Man kann nämlich
.am Rohrende im Mittelsteg h' einen Sägeschnitt .anbringen, der bis zum nächsten
Schlitz k und gegebenenfalls, durch einen weiteren Schnitt bis zum übernächsten
Schlitz k führt. Dadurch gelingt es, bei einem Zwei-oder Mehrfachrohr an dessen
Ende eine Trennung der Rohre voneinander vorzunehmen, um sie ,getrennt z. B. meinen
Apparatekasten einführen zu können. Das Trennen der Mehrfachrohre durch Aufschneiden
der Schlitze k kann :auch dann zweckmäßig siein, wenn an einer Stoßstelle solcher
Rohre nicht, wie beim Ausführungsbieispiel nach Abb.5, im Innern derselben zur Erzielung
der erforderlichen Kriechstrecken eine Tülle m vorgesehen wird, sondern die Rohrenden
einzeln in eine die Stoßstelle umhüllende Buchse eingeführt werden sollen.