NO144580B - Flerelags roerformet struktur. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en flerelags rørformet struktur, særlig forbedrede ledninger, rør, kanaler, slanger og lignende for overføring av fluider og til annet bruk.

Rørformede strukturer, såsom kanaler og slanger, har vært fremstilt av syntetiske organiske polymere harpikser, men de strukturer av denne art, som hittil har vært fremstilt, samt fremgangsmåtene ved deres fremstilling, har mange ulemper. Blant de konvensjonelle fremgangsmåter som benyttes ved fremstilling av organiske plastrør, er ekstrudering av den smeltede termoplastiske harpiks i rørform, impregnering av et rørformet vevet eller strikket, stoff med et flytende, herdbart harpikslag og andre metoder. Disse kjente metoder krever anvendelse av et komplisert og kostbart utstyr og forskjellige former og dyser av kostbar utførelse for ledninger av forskjellige størrelser, de krever megen tid og arbeide og høy grad av fagkunnskap og er praktisk anvendelige bare for rørformede konstruksjoner med små diametre, dvs. mindre enn én meter. De resulterende strukturer er således meget kostbare ved store størrelser, har liten tilpasning og flersidig anvendelse og har ellers langt fra vært full-komne .

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en for-bedret rørformet struktur med stor styrke og formet av fiber-forsterket syntetiske organiske harpikser og som kan fremstilles med store diametre, skaffe en konstruksjon av fiber-forsterket harpiks som kan fremstilles med enkelt og billig utstyr innenfor et stort størreIsesområde, samt skaffe en rørformet konstruksjon av ovennevnte art som har stor styrke, et stort område av tilgjengelige egenskaper, mangesidig anvendelighet og lav pris.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen således en flerelags. rørformet struktur som omfatter en eneste bane som er viklet spiral-sylindrisk til et antall av suksessivt utenpå hverandre viklede lag med tiltagende diameter om en lengdeakse, og som begrenser en sylindrisk boring, hvor de inntil hverandre liggende lag av banens vindinger er bundet sammen, og det særegne ved oppfinnelsen er at banen omfatter ytre lag av syntetiske, organiske, polymere harpikser med forskjellige egenskaper og med innleirede forsterkningsfibre, idet et av de ytre lag danner rørstrukturens innerside og det annet lag danner rørstrukturens ytterside.

At banen er viklet spiralsylindrisk menes at den ligger i

et plan frembragt ved at en rettlinjet generatrise beveger seg i en bane parallelt med seg selv og lengdeaksen med den rørformede struktur praktisk talt uten noen stigning eller forsprang. Banen kan være sirkulær med innbyrdes på hinannen lagte vindinger med suksessivt større diameter eller tilnærmet skruelinjeformet; banen er fortrinnsvis viklet i to eller flere overlappende tilstøtende vindinger.

Fibrene som hensiktsmessig, for en dels vedkommende, på i og for seg kjent måte er orientert i omkretsretningen, er valgt fra den klasse som omfatter naturlige fibre, syntetiske organisk-polymere fibre, uorganiske kunstfibre og organiske kunstfibre.

Disse og ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av underkravene.

Eksempler på syntetiske fibre er fibre fremstilt av nylon, polyestere, polyofiner, polyakrylonitriler, poly-vinylalkohol og lignende; de naturlige fibre omfatter bomull, hamp, jute, ramie, sisal, ull, asbest og lignende, såsom regenererte cellulosefibre, glassfibre, metallfibre og lignende.

Den syntetiske, organiske, polymere harpiks

som danner banens hoveddel eller grunnmasse, kan være en hvilken som helst egnet harpiks alt etter de ønskede egenskaper, såsom bøyelighet, elastisitet, motstandsdyktighet mot støt, varme kjemikalier, oljer og værets virkninger og andre omgivende påvirkninger. Skjønt polyvinylklorid er benyttet med stor fordel som harpiks-grunnmasse for banen, kan andre harpikser enten benyttes alene eller kombinert med polyvinylklorid, f. eks. såran, polyolefiner og halo- . generte polyolefiner, nylon, syntetisk gummi og lignende. Dessuten kan banen være formet av et laminat av harpikser med forskjellige egenskaper egnet for vedkommende påkjen-ninger. Således må f. eks. den side eller overflate av

laminatet som danner rørets innside, være motstandsdyktig mot,de væsker eller gasser som skal ledes gjennom røret,

f. eks. mot oljer eller organiske kjemikalier eller korro-sive, anorganiske kjemikalier, mens den ytre overflate kan være motstandsdyktig mot værforhold og andre omgivende påvirkninger; den må eventuelt også ha stor styrke og andre fysiske egenskaper. Eksempelvis kan den laminerte bane ha et lag av polyvinylklorid eller såran og det annet av nylon. Harpikslagene kan være laminert på en hvilken som helst

egnet måte, såsom ved bruk av klebestoffer eller sementer, mykgjøringsmidler, løsningsmidler eller lignende, eller hvor det er mulig, kan de på kjent vis være innbyrdes varme-forseglet. Hvert av laminatene kan inneholde et innleiret fiberlag, eller fiberlaget kan være innlagt mellom de for-enede harpikslag. Eventuelt kan den viklede bane være foret med et rør av et mot olje motstandsdyktig materiale som henger fast til den viklede banes indre overflate og kan være formet av nylon, syntetisk gummi og lignende. Dessuten kan det viklede banerør være innesluttet i et på samme krympet ytterrør av en syntetisk harpiks med større varmekrympeevne enn baneharpiksen. I tillegg kan det av banen viklede rør være foret med et metall, fortrinnsvis et tynnt bøyelig metallrør som i tverrsnitt kan ha et i ett med samme utformet haleparti som er innlagt mellom og sementert til banevindingene ved røret. En fjærende konstruksjon som motstår slag og er varmeisolert, kan tilveiebringes ved at et bløtt elastisk rør, f. eks. av bløtt syntetisk harpiksskum, anbringes mellom to av baner viklede rør ifølge oppfinnelsen.

Den forbedrede, rørformede struktur er billig, enkel og lett å fremstille innenfor et stort, område av størrelser med et minimum av utstyr. Strukturen er sterk med gode egenskaper og kan avpasses for mange anvendelser og for mange miljøer og omgivende forhold.

Noen utførelseseksempler på oppfinnelsen er vist på tegningen, på hvilken fig. 1 viser et sideriss av en del av en ledning ifølge oppfinnelsen, fig. 1A og 1B viser snitt etter linjene 1A - 1A hhv. 1B - 1B på fig. 1,

og fig. 2-7 viser tverrsnitt i likhet med fig. 1B av andre utførelser av oppfinnelsen.

Ifølge tegningen, særlig fig. 1, 1A og 1B

som viser en foretrukket utførelse, er den rørformede struktur dannet av en sammenrullet eller sylindrisk viklet, bøyelig bane 2 av en syntetisk organisk polymer harpiks,

f. eks. polyvinylklorid, hvori der er innleiret et fiberlag 1, f. eks. et vevet stoff av polyester eller andre fibre, som ovenfor forklart. Selvom den av banen viklede, rørformede struktur er vist med to på hinannen lagte vindinger, kan den inneholde flere sådanne; de mot hinannen liggende flater av de på hinannen følgende vindinger er innbyrdes fast bundet ved lag 3 av klebestoff med samme utstrekning som flatene. Dette klebestoff kan være av konvensjonell sammensetning

f. eks. en syntetisk harpikskomposisjon eller lignende.

De på hinannen liggende flater kan også bindes sammen på andre måter, f. eks. ved anvendelse av bløtgjørings- eller løsningsmidler for harpikser, ved varmeforsegling eller smelting av flatene eller lignende. Den rørformede struktur vikles av et rektangulært baneemne 2 om en lengdeakse parallell med emnets lengdekant og fortrinnsvis på en sylindrisk form eller dør. Banens lengdekanter 4 er skrånet eller kileformet for å passe til den tilliggende flate av den viklede bane langs det areal hvor banen 2 går over i den nest følgende vinding; skråningen heller i forhold til den rørformede struktuis tangent, og skråkantene er pas-sende festet til de motstående flater av banen for å frem-bringe tilsvarende langsgående omleggskjøter og glatte indre og ytre rørsider. Banens 2 lengdekanter kan være formet annerledes, f. eks. avtrappet, for å oppnå glatte indre og ytre rørsider.

Etter at banen er viklet og bundet sammen som forklart, kan enten den indre eller ytre eller begge rør-sider glattes ved at de utsettes for varme og trykk eller på annen egnet måte. Dessuten kan der anvendes et antall på hinannen lagte fiberlag 1 som kan ha forskjellige egenskaper for å gi den endelige konstruksjon tilsvarende ønskede egenskaper.

Fig. 2 viser en annen utførelse av oppfinnelsen som adskiller seg fra den først beskrevne ved at der i banen 2 er innleiret to adskilte parallelle fiberlag 1 med

mellomliggende lag 5 av syntetisk, organisk polymer harpiks

og som er godt egnet for fremstilling av tykkveggede, rørformede strukturer. Emnebanen 2 kan, før den rulles eller vikles, være formet av på hinannen avvekslende lagte lag av polymer harpiks og fiberlag som deretter er bundet sammen til en hel enhetsbane ved bruk av egnede klebestoffer, varme og trykk, eller lignende. Som ved den første utførelse vikles den rektangulære emnebane med skrå lengdekanter 4,

og de motstående sider av på hinannen følgende vindinger bindes sammen som tidligere beskrevet. Fiberlagene 1 kan være av samme eller forskjellig art og sammensetning, og likeledes kan harpikslagene være av samme eller forskjellige typer og sammensetninger avhengig av det ønskede slutt-produkt.

En rørformet struktur som har indre og ytre overflater med forskjellige egenskaper og karakteristikker, er vist på fig. 3. Her er et lag 11 av fiberduk anbragt og innleiret mellom et ytre syntetisk harpikslag 12, f. eks.

av polyvinylklorid, og et indre syntetisk harpikslag 13

som i sammensetning og egenskaper er forskjellig fra det ytre lag 12; lagene 11, 12 og 13 bindes "sammen til en hel bane som vikles sylindrisk til en sammenrullet, rørformet struktur, som tidligere beskrevet, med de motstående sider av på hinannen følgende vindinger forbundet ved et egnet klebestoff 14. Laget 12 danner rørets ytterside og velges ut fra stor holdbarhet, motstand mot slitasje og mot ytre, omgivende forhold, mens laget 13 danner rørets innside,

hvis harpiks er valgt ut fra sin motstandsdyktighet mot innvendige forhold, såsom korroderende kjemikalier, oljer, organiske løsningsmidler og andre materialer, varme, slitasje og andre påvirkninger.

En annen struktur ifølge oppfinnelsen, ved hvilken rørets indre overflate har egenskaper som er forskjellige fra den ytre overflates, er vist på fig. 4. Den grunn-leggende rørstruktur er som ved den første utførelse og omfatter en sylindrisk sammenrullet bane 22 av en syntetisk polymer harpiks, f. eks. polyvinylklorid, med et fiberlag 21, f. eks. av vevet duk, innleiret i samme, idet de motstående sider av banevindingene er bundet sammen, såsom ved et klebestofflag 23. Innsiden av den til rørform viklede bane er fSret ved et rør 24 som er bundet til denne og som består av et materiale som er motstandsdyktig mot de væsker eller gasser som rørstrukturen er bestemt til å transpor-tere. Røret 24 kan f. eks. bestå av et olje-motstandsdyktig materiale, såsom syntetisk gummi, en nylonharpiks eller lignende. Røret 2 4 kan påføres den til rørform viklede, bundne bane ved belegning, oppvarmning eller lignende, eller innsiden av banen som danner den viklede struktur, kan være dekket eller belagt med materialet som danner røret 24

før den rulles sammen. Eventuelt kan banen 22 vikles på røret 24 og bindes til dette med sin innerflate. Tykkelsen av røret 24 velges ut fra konstruksjonens anvendelsesformål.

Den rørformede struktur av den generelle be-skaffenhet ifølge fig. 1 kan med fordel innkapsles i et ytre rør som er varmekrympet på samme, som vist på fig. 5. Strukturen omfatter en bane 42 av syntetisk polymer harpiks, såsom polyvinylharpiks eller en sampolymer eller kombinasjo-ner av disse med en fiberbane 41 innleiret og sylindrisk

i.

viklet med de motstående vindingsflater forbundet ved et klebestofflag og med skrå lengdekanter 44 som virker på samme måte som skråkantene 4 ved den først beskrevne ut-førelse.

Den til rørform viklede bane er omgitt av et ytre rør 44 som tett omslutter yttersiden av det viklede rør og er formet av en syntetisk høypolymer organisk harpiks med en varmekrympeevne som er større enn den av harpiksen i banen 42, f. eks. en polyethylen eller annen polyolefin harpiks. Den sammensatte struktur er fremstilt ved at det viklede banerør tres inn i røret 45 med sistnevnte i sin utvidede tilstand, hvoretter røret 45 varmes opp for å varmekrympe og trekke det til tett vedhengende omslutning av det viklede banerør. Røret 45 kan være et vevet eller strikket stoff eller være formet av en film eller lignende.

For å sikre en for gass ugjennomtrengelig struktur, kan den rørviklede bane ha sin innerside foret med et tynt metallrør dannet av en metallfolie eller lignende, som vist på fig. 6. En syntetisk polymer harpiksbane 52 med en innleiret fiberbane 51 er sylinderviklet og bundet til viklingenes motstående flater ved et klebestofflag 53 som ved de tidligere utførelser. En metallfolieplate er viklet til et rør 54 med et eller flere på hinannen bundne lag og er på egnet måte bundet til den indre overflate av den rør-viklede bane. Metallfolierøret er over sin lengde utstyrt med en utadragende haleseksjon som er anbragt mellom og bundet til motstående sider av de innerst overlappende vindinger av banen 52. Den på fig. 6 viste utførelse kan med fordel fremstilles ved at et langsgående bånd av et rektangulært metallfolieemne med samme lengde som banen 52 forbindes med den indre kant av samme på den overflate som har det skrå parti. Deretter vikles metallfolien og den dermed forbundne bane 52 i skruelinjeform med innbyrdes overlappende kanter med metallfolien innerst og de motstående sider av vindingene på egnet måte bundet sammen.

Fig. 7 viser en ytterligere utførelse av oppfinnelsen, som har varmeisolerende, fjærende og slagmot-standsdyktige egenskaper. Rørstrukturen omfatter indre og ytre viklede banerør av den utførelse som er vist på fig. 1 til 1B; hvert banerør omfatter et polymer harpikslag 62,

et innleiret fiberlag 61, et forbindende klebestofflag 63

og skråkanter 65 svarende til komponentene henholdsvis 2, 1, 3 og 4 ved den først beskrevne utførelse. Det ytre rør har større innvendig diameter enn den ytre diameter av det indre rør. Mellom de viklede banerør er der anbragt et varmeisolerende og fjærende lag 6 4 av en fortrinnsvis ekspandert, syntetisk organisk harpiks eller skum, såsom et polyurethanskum, et polyvinylkloridskum eller lignende. Utførelsen ifølge fig. 7 kan fremstilles på enhver egnet måte. Således kan f. eks. en plate av harpiksskum vikles i et eller flere lag og forbindes til yttersiden av det indre rør, og det ytre viklede banerør kan vikles på og forbindes med laget av harpiksskum. Den sammensatte, rørformede struktur er meget fjærende og motstandsdyktig mot rystelser og slag og har en høy grad av varmeisolasjon.

Claims (8)

1. Flerelags rørformet struktur som omfatter en eneste bane (2) som er viklet spiral-sylindrisk til et antall av suksessivt utenpå hverandre viklede lag med tiltagende diameter om en lengdeakse, og som begrenser en sylindrisk boring, hvor de inntil hverandre liggende lag av banens vindinger er bundet sammen, karakterisert ved at banen (2) omfatter ytre lag av syntetiske, organiske, polymere harpikser med forskjellige egenskaper og med innleirede forsterkningsfibre (1), idet et av de ytre lag danner rørstrukturens innerside og det annet ytre lag danner rørstrukturens ytterside.

2. Rørformet struktur i henhold til krav 1, karakterisert ved at minst en del av fibrene er, som i og for seg kjent, orientert i omkretsretningen.

3. Rørformet struktur i henhold til krav 1, karakterisert ved at fibrene er valgt fra den klasse som omfatter naturlige fibre, syntetiske organisk-polymere fibre, uorganiske kunstfibre og organiske kunstfibre.

4. Rørformet struktur i henhold til krav 1 , karakterisert ved at harpiksen er valgt fra den klasse som omfatter polyvinylklorid, såran, polyolefiner og nylon.

5. Rørformet struktur i henhold til krav 1, karakterisert ved at forsterkningsfibrene omfatter en bane valgt fra den klasse som omfatter ikke-vevede fiberbaner, vevede baner og strikkede baner.

5. Rørformet struktur i henhold til krav 1, karakterisert ved at de på hinannen liggende overflater av banen er limt sammen.

7. Rørformet struktur i henhold til krav 1, karakterisert ved at et av banens lag består av polyvinylklorid og forsterkningsfibrene av vevet stoff av syntetiske fibre.

8. Rørformet struktur i henhold til krav 1, karakterisert ved at banen omfatter på hinannen lagte lag av forskjellige syntetiske organisk-polymere harpikser, og at forsterkningsfibrene befinner seg ved begge lags sammenstøtende flater og er innleiret i begge lag.