DK143519B - Fremgangsmaade til fremstilling af et fiberarmeret kunstharpiksroer med en forud fastlagt endelig diameter - Google Patents

Description

i 143519

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et fiberarmeret kunstharpiksrør med en forud fastlagt endelig diameter.

Der er mange anvendelsesområder, hvor der kræves rør af høj 5 styrke og stor diameter, såsom i kloakledningsanlæg, og de rør, som hidtil i almindelighed er blevet anvendt hertil, er behæftet med talrige ulemper.

Anvendelsen af kunstharpiks er i almindelighed imidlertid begrænset til rør med lille diameter, idet man ved fremstil- 10 lingen af kunstharpiksrør, der har høj styrke og tilfredsstillende ensartethed, må anvende forholdsvis store mængder af kostbart kunstharpiks, hvilket især er uhensigtsmæssigt ved fremstillingen af rør med stor diameter og høj styrke, såsom ovennævnte rør.

15 Det er kendt, at man kan forstærke genstande af kunstharpiks ved i harpiksen at inkorporere en fiberforstærkning. Imidlertid er fremstillingen af sådanne forstærkede rør særdeles krævende, hvis rørene skal være helt ensartede og fremstilles i forskellige diametre.

20 Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, ved hvilken der på en enklere måde end hidtil kan fremstilles rør med store diametre, og hvor disse rør har en høj styrke i forhold til den anvendte materialemængde og høj ensartethed.

25 Det har vist sig, at ovennævnte formål opfyldes gennem en fremgangsmåde, der er ejendommelig ved, at man fremstiller et rør med formindsket diameter, hvilket rørs væg består af en forlængelig kunstharpiks, hvori er indlejret rundtgående formstoffibre, hvilken rørvæg med indlejrede armeringsfibre 30 er indrettet til at kunne bibringes stor, permanent forlængelse, og derefter udvider dette rør til den endelige diameter og gør omkredsforlængelsen af rørvæggen med de rundtgående 2 143519 armeringsfibre permanent. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det således muligt ud fra et som mellemprodukt fremstillet rør med formindsket diameter på enkel måde at fremstille rør med større diametre. På grund af det mindre plads-5 behov til røret med formindsket diameter er fremgangsmåden ifølge opfindelsen desuden fordelagtig med hensyn til lagring og transport af røret, der f.eks. i marken eller på fabrikken efter modtaget ordre udvides til den ønskede diameter.

Det ved fremgangsmåden fremstillede rør har endvidere høj 10 styrke og ensartethed. Fremgangsmåden og det ved fremgangsmåden opnåede rør udmærker sig således ved enkelhed, pålidelighed, lave omkostninger samt et bredt anvendelsesområde.

For lettere at kunne orientere formstoffibrene ensartet kan der ifølge opfindelsen som fiberarmering anvendes et vævet 15 stof, der som de rundtgående armeringsfibre har skudtråde af organiske formstoffilamenter, der er indrettet til at kunne bibringes stor, permanent forlængelse. Derefter udvides det fremstillede rør, enten ved stuetemperatur eller ved en forhøjet temperatur, til opnåelse af tangentiel forlængelse af 20 grundmasse og armeringsfibre udover det punkt, hvor de vender tilbage til deres oprindelige udstrækning, indtil røret får den ønskede diameter.

Rørets grundmasse kan ifølge opfindelsen være armeret på langs med fibre af høj styrke og med ringe tendens til for-25 længelse. De fibre, som armerer rørets harpiksgrundmasse, foreligger i dette tilfælde fortrinsvis som et vævet stof, som er indlejret i eller imprægneret med grundmassen, og som omfatter rundtgående skudfilamenter, der er indrettet til at kunne bibringes stor forlængelse, og kædefilamenter af 30 høj styrke og med ringe tendens til forlængelse. Derved bibringes røret en længdestabilitet.

Skudtråde i et som fiberarmering anvendt vævet stof kan ifølge opfindelsen udgøres af kun i svag grad strækorienterede formstoffilamenter, såsom af polyester eller nylon, 3 143519 hvorved der kun skal anvendes små kræfter til forlængelse.

Ligeledes kan ifølge opfindelsen kædetrådene have ringe tendens til forlængelse, dvs. kan være strækorienterede og med høj styrke og ringe forlængelse pr. belastningsenhed, såsom 5 nylon eller glasfibre, hvorved som nævnt fås længdestabilitet.

Grundmassen kan bestå af en hvilken som helst passende kunstharpikskomposition af termoplastisk art, eller den kan indeholde en hærdende komponent eller et hærdemiddél, 10 som bevirker, at den hærdes ved opvarmning. Grundmassen kan f.eks. bestå af polyvinylchlorid eller polyvinylidenchlorid eller copolymere af disse eller anden termoplastisk harpiks med et passende plastificeringsmiddel af kendt sammensætning, som kan være af termohærdende art eller ikke.

15 Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, der viser et tværsnit gennem et uekspanderet rør; kun en del af tværsnittet er vist i detaljer.

Henvisningsbogstavet A betegner et rør med cirkulært tværsnit. Røret A består af en cylindrisk væg 3, som er fremstil-20 let af en kunstharpiks af den i det foregående generelt beskrevne art, som er blød og bøjelig ved stuetemperatur eller ved en forhøjet temperatur, f.eks. polyvinyl-chlorid med tilsætninger og komponenter af kendt sammensætning.

I det følgende angives som eksempel tre kompositioner på ba-25 sis af polyvinyl-chlorid-harpiks, som med fordel kan anvendes, idet de forskellige bestanddele kendes af fagfolk på dette område.

143519 4 _Vægtdele_

ABC

Harpiks 100 100 100

Termoplastisk blødgører 30 20 10 5 Termohærdende blødgører O 10 20

Stabilisator 5 55 Hærdnings-igangsætter O 0,1 0,4

Pigment 2 22 I væggen 3 er der indlejret et armeringsvæv, der omfatter 10 rundtgående skudtråde 2, som er indrettet til at kunne bibringes en stor, permanent forlængelse, og langsgående kædetråde 1, som har høj styrke og ringe tendens til forlængelse og består af formstoffilamenter eller glasfibre.

Skud- og kædetrådene kan være vævet sammen, eller de kan 15 blot ligge tæt sammen eller ovenpå hinanden og kun være sammenbundet ved hjælp af grundmassen eller på anden måde.

F.eks. kan skudtrådene 2 bestå af filamenter af polyester eller nylon og kædetrådene 1 bestå af filamenter af strækorienteret nylon eller polyester eller glasfibre. Således 20 kan skudtrådene 2 til at begynde med være indrettet til at kunne strækkes meget under en lav belastning og gå meget lidt tilbage i længde, når belastningen fjernes. En sådan forlængelse forøger filamenternes styrke på grund af den skete strækorientering. Det oprindelige filamentvæv-armerede 25 rør A formes på en hvilken som helst passende eller sædvanlig måde.

Når der skal fremstilles et rør med en stor endelig diameter, udvides røret A radialt, f.eks. ved oppustning med en luftart, enten under opvarmning eller ved stuetemperatur, 30 afhængig af grundmassens harpikssammensætning, med en sådan hastighed, at væggen 3 strækkes ensartet og permanent i tangentialretningen, indtil der er frembragt et rør af den ønskede diameter; den tangentiale forlængelse kan være fra 10% og op til 200% eller mere. F.eks. kan røret A med 35 fordel udvides under et indvendigt gas- eller lufttryk på 5 143519 mellem 0,1 og 5,0 ato, f.eks. ca. 2 ato, og holdes i udvidet tilstand under et lavere tryk, f.eks. 0,2 ato, indtil der opnås en tilstand af ligevægt under udvidelse. Dersom grundmas seharpiksen besidder latente termohærdende egenskaber el-5 ler indeholder termohærdende bestanddele, holdes det udvidede rør på en tilstrækkeligt høj temperatur i tilstrækkeligt lang tid, til at grundmasseharpiksen hærdner, f.eks. ved spaltning eller ændring af hærdnings-igangsætteren eller -acceleratoren til opnåelse af en katalytisk hærdningsproces.

10 Ydermere bevirker opvarmningen af rørets væg, at skudtrådene 2 stivner, medens de er varme.

Virkningerne af udvidelsen af røret og den tangentiale strækning af dets væg på den ovenfor beskrevne måde er talrige. Forlængelsen af skudtrådene 2 af formstoffilament sammen 15 med den tilsvarende tangentiale forlængelse af rørvæggen medfører en strækorientering af skudtrådene og derfor en forøgelse af deres trækstyrke og sikrer tillige en ensartet forlængelse af væggen 3, så at slutproduktet er ensartet med hensyn til dimensioner og andre egenskaber, uden indre spæn-20 dinger eller deformationer eller lokale svage områder. Endvidere bliver grundmassen 3's harpiks orienteret tangentialt, så at dens tangentiale trækstyrke forøges. Det har vist sig, at der ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan opnås en forøgelse af rørvæggens tangentiale trækstyrke på 10% eller 25 mere. Det færdige rørs diameter kan være så stor som 5,1 m og tykkelsen 0,76 mm eller mere.

Et eller flere armeringsvæv, bestående af kædetråde 1 og skudtråde 2, kan være anbragt koaksialt i flergangsskruelinie eller på anden måde.

30 Rørets grundmasse kan være en termoplastisk harpiks, som beholder sine termoplastiske og bløde egenskaber, efter at den er blevet opvarmet, eller harpikskompositionen kan være af den termohærdende art. I første tilfælde afkøles røret efter at være blevet udvidet, så grundmassen bliver stiv. I