NL8403969A - Werkwijze voor het vervaardigen van een buisdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof en vormkern voor het vervaardigen van een dergelijk buisdeel. - Google Patents

Description

' · * 84 5134/vdV/Iem

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van een huisdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof en vormkern voor het vervaardigen van een dergelijk huisdeel.

Boor aanvraagster worden als uitvinders genoemd: P. van der Ploeg te Dalfsen en O.R. Offringa te Hardenberg.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een huisdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof, bestaande uit een rechtdoorgaand huisdeel en tenminste één hiermee verbonden aftakhuisdeel.

5 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een vormkern voor het vervaardigen van dergelijke buisdelen.

Er zijn verschillende werkwijzen bekend om een huisdeel van het bovengenoemde type zoals een T-stuk, uit vezelversterkte thermo- v hardende kunststof te vervaardigen. Bij een bekende werkwijze wor-10 den in kunsthars gedrenkte vezels op een de binnenvorm van een T-stuk bepalende stalen vormkern aangebracht, bij voorkeur door wikkelen, en nadat het T-stuk de gewenste vorm heeft bereikt, wordt de hars uitgehard, waarna de uit meerdere delen bestaande stalen vormkern uit het gerede T-stuk wordt verwijderd. Deze werk-15 wijze wordt vooral toegepast bij het vervaardigen van T-stukken met een betrekkelijk kleine diameter tot circa 300 mm. Bij de vervaardiging van IP-stukken met een grotere diameter heeft deze werkwijze het bezwaar dat de vormkernen erg duur worden en bovendien nagenoeg niet meer te hanteren zijn. Bovendien is de benodigde 20 tijd voor het aanbrengen van de in hars gedrenkte vezels op de vormkern zodanig lang, dat de eerst aangebrachte hars voortijdig uithardt, zodat de vervaardiging van een T-stuk met dergelijke afmetingen in verschillende stappen na elkaar dient plaats te vinden. Bij de vervaardiging van T-stukken met een grote diameter 25 wordt daarom veelal een werkwijze toegepast waarbij in de wand van een rechtdoorgaand huisdeel een 7-vormige uitsparing wordt gemaakt, waarin een complementair 7-vormig uiteinde van een af takhuisdeel wordt aangebracht. De ruimte tussen de beide buisdelen wordt daarbij opgevuld met vulhars. Ter plaatse van de verbinding tussen de 30 beide buisdelen wordt het aldus gevormde T-stuk ontwikkeld met in 8403239

f , V

- 2 - hars gedrenkte vezels tot een voor de vereiste sterkte van het T-stuk "benodigde dikte waarna het geheel wordt uitgehard. Deze werkwijze heeft een aantal "bezwaren. Het is namelijk vrij moeilijk om de "beide "buisdelen nauwkeurig op elkaar passend te maken aange-5 zien de Y-vormige uitsparing in het rechtdoorgaande "buisdeel en het V-vormige uiteinde aan het aftakbuisdeel met behulp van een zaag aangebracht moeten worden. Vandaar dat bij het samenstellen van de beide buisdelen tot een T-stuk meestal gebruik wordt gemaakt van een vulhars. Bovendien is het bij deze werkwijze niet mogelijk om 10 een vloeiende overgang ter plaatse van de overgang van het rechtdoorgaande buisdeel naar het aftakbuisdeel te verkrijgen. Bij T-stukken met zeer grote afmetingen^ waarbij het T-stuk aan de binnenzijde voor een persoon bereikbaar is, kan deze overgang achteraf worden verbeterd, bij T-stukken met een diameter ca. 500 15 mm. is dit echter niet mogelijk.

Tenslotte kunnen op deze wijze vervaardigde T-stukken slechts tot een bepaalde inwendige druk worden belast, welke te laag is voor buissystemen voor hoge druk toepassingen.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen, waarbij 20 de bovengenoemde bezwaren niet optreden.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt door een werkwijze van de bovengenoemde soort, welke tot kenmerk heeft dat voorgevormde buisdelen uit vezelversterkte thermohardende kunststof op een tenminste een deel van de binnenvorm van het buisdeel bepa-25 lende vormkern worden geplaatst, waarbij het buitenoppervlak van de vormkern gedeeltelijk wordt afgedekt, in kunsthars gedrenkte vezels op het niet door de voorgevormde buisdelen afgedekte deel van de vormkern en op tenminste hieraan grenzende delen van de op de vormkern geplaatste voorgevormde buisdelen worden aangebracht tot het 30 buisdeel de vereiste eindvorm heeft bereikt, waarna het geheel wordt uitgehard en de vormkern uit het gerede buisdeel wordt verwijderd.

Met behulp van deze werkwijze kunnen buisdelen, in het bijzonder T-stukken met relatief grote diameter in betrekkelijk korte 35 tijd worden vervaardigd en kunnen buisdelen worden verkregen welke ter plaatse van de overgang tussen het rechtdoorgaande buisdeel en 3 4 0 3 S S 9 - 5 - * 4 het aftakbuisdeel ran afrondingen zijn voorzien.

Bij voorkeur zijn de aan het niet door de voorgevormde buis-delen afgedekte deel van de vormkern grenzende delen van de voorgevormde buisdelen aan de buitenzijde afgeschuind. Hierdoor wordt 5 een zeer gelijkmatige overgang tussen de voorgevormde buisdelen en het achteraf aangebrachte deel van het buisdeel verkregen, hetgeen de sterkte van het totale produkt ten goede komt. Be hoek tussen de buitenzijde en de binnenzijde van de voorgevormde buisdelen is ter plaatse van de afgeschuinde delen relatief klein, 10 bijvoorbeeld kleiner dan 10°.

Met voordeel wordt de ruimte tussen de vormkern en de binnenzijde van de voorgevormde buisdelen afgedicht, bij voorkeur door middel van in radiale richting esyandeerbare organen uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber. Op deze wijze wordt voorkomen 15 dat tijdens het aanbrengen van de in hars gedrenkte vezels nog vloeibare hars tussen de vormkern en de op de vormkern aangebrachte voorgevormde buisdelen dringt, hetgeen bij het gerede produkt kan leiden tot een onregelmatig binnenoppervlak.

Be uitvinding heeft eveneens betrekking op een vormkern voor 20 het vervaardigen van buisdelen uit vezelversterkte thermohardende kunststof, bestaande uit een rechtdoorgaand buisdeel en tenminste één hiermee verbonden aftakbuisdeel, welke tot kemmerk heeft, dat de vormkern tenminste bestaat uit een hoofddeel voor het vormen van het reehtdoorgaande buisdeel en tenminste één in dwarsrichting 25 hierop aansluitend losneembaar zijdeel voor het vormen van een aftakbuisdeel, waarbij de genoemde delen zijn ingericht om hierop voorgevormde buisdelen te plaatsen.

Met voordeel is de vormkern voorzien van middelen voor het af dicht en van de ruimte tussen de vormkern en de binnenzijde van op 30 de vormkern geplaatste voorgevormde buisdelen, welke middelen bij voorkeur bestaan uit in radiale richting expandeerbare organen uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bestaat het hoofddeel van de vormkern uit een cilindervormig lichaam Uit elastisch vervormbaar 55 materiaal, zoals rubber, dat aan de beide kopse eindvlakken is voorzien van starre ronde schijven door middel van één of meer in 34^3^59

I V

- 4 - langsrichting door het cilindervormige lichaam verlopende trek-stangen naar elkaar toe kunnen worden bewogen, onder vergroting van de buitenomtrek van het cilindervormige lichaam, en is het zijdeel van de vormkern aan de buitenomtrek voorzien van een rond-5 gaande groef, waarin een de groef opvullend ringvormig lichaam uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber, is aangebracht, waarbij middelen aanwezig voor het vergroten van de buitenomtrek van dit ringvormige lichaam.

Door het naar elkaar toe bewegen van de starre ronde schijven 10 zal de lengte van het cilindervormige hoofddeel van de vormkern enigszins worden verkleind en de buitenomtrek worden vergroot. Hierdoor zal de buitenzijde van het cilindervormige hoofddeel tegen de binnenzijde van op dit hoofddeel geplaatste voorgevormde buis-delen worden gedrukt, zodat een goede afdichting tussen het hoofd-15 . deel en de hierop aangebrachte buisdelen wordt verkregen.

Door het vergroten van de buitenomtrek van het in de groef van het zijdeel van de vormkern aangebrachte ringvormige lichaam wordt een goede afdichting tussen dit zijdeel en het hierop aangebrachte voorgevormde buisdeel verkregen.

20 De uitvinding heeft tenslotte betrekking op een buisdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof, bestaande uit een recht-doorgaand buisdeel en tenminste één daarmee verbonden aftakbui’s-deel, en opgebouwd uit voorgevormde buisdelen uit vezelversterkte thermohardende kunststof die met elkaar zijn verbonden door middel 25 van een tenminste gedeeltelijk om de voorgevormde buisdelen aange-braoht en daarmee vast verbonden verbindingsdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof, welke tot kenmerk heeft dat aan de binnenzijde van het buisdeel de overgang van de wand van het recht-doorgaande buisdeel naar de wand van het aftakbuisdeel voorzien is 30 van een afronding.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld met behulp van de tekening, waarin: i*ig. 1 een vormkern volgens de uitvinding is, die gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in doorsnede is weergegeven; 35 Fig. 2, een schematische weergave van de vormkern van fig. 1 is met daarop aangebrachte voorgevormde buisdelen, die gedeeltelijk 8403969 • i i - 5 - in aanzicht en gedeeltelijk in doorsnede zijn weergegeven; 3?ig. 3 een zelfde weergave als fig. 2 met een tweede uitvoeringsvorm van de voorgevormde buisdelen;

Pig. 4 een schematische doorsnede is van een T-stuk vervaar-5 digd met de werkwijze volgens de uitvinding, en

Pig. 5 een schematische doorsnede is van een tweede uitvoeringsvorm van een T-stuk vervaardigd met de werkwijze volgens de uitvinding.

In fig. 1 is een vormkern 1 volgens de uitvinding weergegeven, 10 die bestaat uit een in hoofdzaak cilindervormig hoofddeel 2 en een in dwarsrichting hierop aansluitend zijdeel 3» Het hoofddeel bestaat uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber, en is aan beide kopse eindvlakken 4» 5 voorzien van ronde schijven 6, 7· De schijven zijn voorzien van loodrecht op het oppervlak van de schij-15 ven staande verstijvingsribben 8, die ervoor zorg dragen dat de schijven nagenoeg niet kunnen doorbuigen. Om de schijven naar elkaar toe te kunnen bewegen, zijn ze met elkaar verbonden door middel van een van schroefdraad voorziene trekstang 9 die zich uitstrekt door een ter plaatse van de as van het hoofddeel aangebraeh-20 te doorboring 10.

In de doorboring 10 is een tegen de wand aanliggende starre buis 10a aangebracht.

In een tweede doerboring 11 die zich in hoofdzaak loodrecht op de eerstgenoemde doorboring 10 in het hoofddeel 2 uitstrekt, zijn 25 middelen 12 aangebracht waaraan het zijdeel 3 kan worden vastgezet.

Bit zijdeel 3 bezit een in hoofdzaak cilindrisch buitenoppervlak 13 en is aan één van de kopse einden 14 uitgevoerd met een hol eind-vlak, dat past op het cilindervormige hoofddeel 2 van de vormkern 1. Boor middel van een tweede trekstang 15 kan dit zijdeel via de 30 vastzetmiddelen 12 in de tweede doorboring 11 in het hoofddeel 2 aan dit hoofddeel worden vastgezet. Het zijdeel 3 is aan de buitenomtrek voorzien van een rondgaande groef 16, waarin een de groef opvullend ringvormig lichaam 17 uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber, is aangebracht. In de getoonde uitvoeringsvorm be-35 staat het zijdeel 3 uit twee ten opzichte van elkaar in axiale richting verschuifbare delen 18, 19 en worden de zijwanden 20, 21 8 4 0 3 3 S 9 - 6 - ran de groef 16 gevormd door eindwanden 22, 23 van deze delen, zodat de axiale lengte van de groef gevarieerd kan worden.

Ter plaatse van de overgang 24 tussen het hoofddeel 2 en het zijdeel 3 zijn stripvormige vormdelen 25» 26 aangebraoht die ervoor 5 zorg dragen dat de overgang 27 tussen het rechtdoorgaande buisdeel 35 en het aftakbuisdeel 36 van het te vormen T-stuk 28 afgerond is.

Bij het vervaardigen van een T-stuk 28 gaat men nu als volgt te werk. Op de vormkern van fig. 1 worden voorgevormde buisdelen 29» 32 resp. 30, 31» 32 uit vezelversterkte thermohardende kunst-10 stof geplaatst waarbij het buitenoppervlak van de vormkern 1 gedeeltelijk wordt afgedekt. Het aanbrengen van de voorgevormde buisdelen op de vormkern kan op verschillende manieren plaatsvinden.

Het is mogelijk om op het hoofddeel 2, waarop nog geen zijdeel 3 is aangebracht, één enkel voorgevormd rechtdoorgaand buisdeel 29 te 15 plaatsen, dat voorzien is van een V-vormige uitsparing 33 ter plaatse van de aansluiting met het later aan te brengen aftakbuisdeel 36 van het T-stuk en vervolgens ter plaatse van de V-vormige uitsparing 33 het zijdeel 3 van de vormkern op het hoofddeel 2 vast te zetten en daarna op dit zijdeel een tweede voorgevormd buisdeel 20 52 te plaatsen (fig. 2). Het is echter ook mogelijk om op de geheel gemonteerde vormkern 1 drie afzonderlijke voorgevormde buisdelen 30, 31» 32 te plaatsen (fig. 3).

Hadat de voorgevormde buisdelen (29, 32 resp. 30, 31» 32)' op de vormkern 1 zijn geplaatst, worden door middel van de trekstang 9 25 de ronde schijven 6, 7 aan de kopse eindvlakken 4» 5 van het hoofddeel 2 naar elkaar toe bewogen, waardoor de lengte van het uit elastisch vervormbaar materiaal bestaande hoofddeel enigszins wordt verkleind en aangezien rubber een niet-samendrukbaar materiaal is, en het hoofddeel 2 in de doorboring 9 door de starre buis 10a wordt 30 ondersteund wordt de buitenomtrek van het hoofddeel vergroot. Hierdoor wordt het buitenoppervlak van het hoofddeel tegen het binnen-oppervlak van het op dit hoofddeel geplaatste voorgevormde buisdeel 29 of de buisdelen 30, 31 gedrukt, zodat de ruimte tussen het voorgevormde buisdeel of de voorgevormde buisdelen en het hoofddeel 2 35 van de vormkern 1 wordt afgedicht. Vervolgens wordt door het ten opzichte van elkaar verschuiven van de twee delen 18, 19 van het 8403339 - 7 - zijdeel 3 van de vormkern de axiale lengte van de in de groef 16 aangebrachte ringvormige lichaam 17 verkleind en dientengevolge de buitenomtrek vergroot, zodat het buitenoppervlak van het ringvormige lichaam 17 tegen het binnenoppervlak van het op het zijdeel 5 5 aangebrachte voorgevormde buisdeel 32 wordt gedrukt, en een goede afdichting tussen het voorgevormde buisdeel 32 en het zijdeel 3 wordt bewerkstelligd.

Teneinde ter plaatse van de overgang 27 tussen het rechtdoor-gaande buisdeel 35 en het aftakbuisdeel 36 van het T-stuk 28 een 10 afronding te verkrijgen, worden ter plaatse van de overgang 24 tussen het hoofddeel 2 en het zijdeel 3 stripvormige vormdelen 25» 26 aangebracht.

Op het niet door de voorgevormde buisdelen 29» 32 resp. 30, 31» 32 afgedekte deel 38 van de vormkera 1 en op tenminste hieraan 15 grenzende delen 39» 42 resp. 40, 41» 42 van de op de vormkem geplaatste buisdelen 29, 32 resp. 30, 31» 32 worden vervolgens in kunsthars gedrenkte vezels 43 aangebracht, onder meer door wikkelen tot het T-stuk de vereiste eindvorm heeft bereikt. Het geheel wordt daarna uitgehard en tenslotte wordt de vormkem 1 uit het gerede 20 T-stuk genomen.

De aan het niet door de voorgevormde buisdelen 29, 32 resp.

30, 31» 32 afgedekte deel 38 van de vormkern 1 grenzende delen 39, 42 resp. 40, 41» 42 van voorgevormde buisdelen zijn bij voorkeur aan de buitenzijde afgeschuind uitgevoerd, waarbij de hoek tussen 25 de buitenzijde en de binnenzijde van de voorgevormde buisdelen ter plaatse van de afschuining kleiner is dan 30° en bij voorkeur kleiner dan 10°.

Als gevolg hiervan wordt een bijzonder goede verbinding tussen de voorgevormde buisdelen 29» 32 resp. 30, 31, 32 en het naderhand 30 opgebrachte deel 43 van het T-stuk 28 verkregen.

De met de werkwijze volgens de uitvinding verkregen buisdelen vertonen bijzonder goede sterkte-eigenschappen en kunnen zeer goed worden toegepast in buisleidingen waarin een hoge druk optreedt.

Bij testen is gebleken dat de bezwijkdruk van een T-stuk volgens de 55 uitvinding ca. onderhalf maal zo hoog was als van een soortgelijk T-stuk vervaardigd uit voorgevormde buisdelen volgens de bekende 3 5 9 \ - -— ......—»· - — m ' ; , * - 8 - werkwijze, waarbij een aftakbuisdeel met een V-vormig uiteinde wordt aangebracht in een rechtdoorgaand buisdeel voorzien van een Y-vormige uitsparing.

In het uitvoeringsvoorbeeld is de vervaardiging van een T-stuk 5 beschreven, echter kunnen met de werkwijze volgens de uitvinding ook andere buisdelen worden vervaardigd, zoals buisdelen met meerdere aftakbuisdelen of buisdelen met aftakbuisdelen, die niet loodrecht op het reohtdoorgaande buisdeel staan.

a A |> 7 H« o *4 u v v g

Claims (13)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een bnisdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof, "bestaande uit een rechtdoorgaand buisdeel en tenminste één daarmee verbonden aftakbuisdeel, waarbij in hars gedrenkte vezels op een vormkern worden aangebracht en de 5 vormkern na het uitharden van de hars uit het gevormde buisdeel wordt verwijderd, met het kenmerk, dat voorgevormde buisdelen (29, 52 resp, 50, 51, 52) uit vezel versterkte thermohardende kunststof op een tenminste een deel van de binnenvorm van het buisdeel (28) bepalende vormkern (l) worden geplaatst, waarbij het 10 buitenoppervlak van de vormkern (l) gedeeltelijk wordt af gedekt, in kunsthars gedrenkte vezels (45) op het niet door de voorgevormde buisdelen afgedekte deel (58) van de vormkern (l) en op tenminste hieraan grenzende delen (59, 42 resp. 40 , 41, 42) van de op de vormkern (l) geplaatste voorgevormde buisdelen (29, 52 resp. 50, 15 51, 52) worden aangebracht tot het buisdeel (28) de vereiste eind- vorm heeft bereikt, waarna het geheel wordt uitgehard en de vormkern (l) uit het gerede buisdeel (28) wordt verwijderd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de aan het niet door de voorgevormde buisdelen afgedekte deel 20 van de vormkern grenzende delen (59, 42 resp. 40, 41, 42) van de voorgevormde buisdelen (29, 52 resp. 50, 51, 52) aan de buitenzijde afgeschuind zijn.

5. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat ter plaatse van de afgeschuinde delen de hoek tussen buiten-25 zijde en de binnenzijde van de voorgevormde buisdelen kleiner is dan 50°.

4. Werkwijze volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat deze hoek kleiner is dan 10°, bij voorkeur kleiner dan 5°.

5. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 1-4, 50 met het. kenmerk, dat de ruimte tussen de vormkern (1) en de binnenzijde van de voorgevormde buisdelen (29, 52 resp. 50, 51, 52) worden afgedicht,

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat deze ruimte wordt afgedicht door middel van in radiale richting 84 es:· 2 9 4 « * V - 10 - expandeerbare organen (2, 17) uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber.

7. Vormkern voor het vervaardigen van buisdelen uit vezelversterkte thermohardende kunststof bestaande uit een rechtdoorgaand buis- 5 deel en tenminste één daarmee verbonden aftakbuisdeel, met het kenmerk, dat de vormkern (l) bestaat uit een in hoofdzaak hoofddeel (2) voor het vormen van het rechtdoorgaande buisdeel (35) en tenminste één in dwarsriehting hierop aansluitend losneembaar zijdeel (3) voor het vormen van een aftakbuisdeel (36) 10 waarbij de genoemde delen (2, 3) zijn ingericht om hierop voorgevormde buisdelen (29, 32 reep. 30, 31» 32) te plaatsen.

8. Vormkern volgens conclusie 7» m e t het kenmerk, dat de vormkern (l) voorzien is van middelen voor het afdichten van de ruimte tussen de vormkern (l) en de binnenzijde van op de 15 vormkern geplaatste voorgevormde buisdelen (29, 32 resp. 30, 31» 32^

9. Vormkern volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat de afdichtmiddelen bestaan uit in radiale richting expandeer-bare organen (2, 17) uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber.

10. Vormkern volgens een of meer van de conclusies 7-9» met het kenmerk, dat het hoofddeel (2J van de vormkern (l) bestaat uit een cilindervormig lichaam (2) uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber, dat aan de beide kopse eindvlak-ken (4» 5) is voorzien van starre ronde schijven (6, 7) die door 25 middel van één of meer in langsrichting door het cilindervormige lichaam (2) verlopende trekstangen (9) naar elkaar toe kunnen worden bewogen, onder vergroting van de buitenomtrek van het cilindervormige lichaam (2).

11. Vormkern volgens een of meer van de conclusies 7-10, 30 met he't kenmerk, dat het zijdeel (3) van de vormkern (1) aan de buitenomtrek is voorzien van een rondgaande groef (16), waarin een groef opvullende ringvormig lichaam (17) uit elastisch vervormbaar materiaal, zoals rubber, is aangebracht en middelen aanwezig zijn voor het vergroten van de buitenomtrek van dit ring-35 vormige lichaam.

12. Buisdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof, 8403369 - * - * . * - 11 - bestaande uit een rechtdoorgaand buisdeel en tenminste één daarmee verbonden aftakbuisdeel, en opgebouwd uit voorgevormde buisdelen uit vezelversterkte thermohardende kunststof die met elkaar zijn verbonden door middel van een tenminste gedeeltelijk om de voorge-5 vormde buisdelen aangebracht en daarmee vast verbonden verbindingsdeel uit vezelversterkte thermohardende kunststof, met het kenmerk, dat aan de binnenzijde van het buisdeel (28) de overgang (27) van de wand van het rechtdoorgaande buisdeel (35) naar de wand van het aftakbuisdeel (36) voorzien is van een afron-10 ding.

15. Buisdeel volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de met het verbindingsdeel (43) verbonden delen (39» 42 resp. 40, 41, 42) van de voorgevormde buisdelen (29, 32 resp, 30, 31» 52) aan de buitenzijde afgeschuind zijn. • 84;SS 69