NO329230B1 - Lasesporsystem mellom rorende og rorkobling - Google Patents

Abstract

Et overgangssystem mellom en ende av et komposittfiberrør og et endestykke med fast innside. Systemet inkluderer flere låsespor som har varierende veggtykkelser ved bunnen av disse. Låsesporene har også varierende vinkler for sine bærende flater. En Y-formet tetning er plassert mellom den indre del av rørdelen og innsiden av komposittrøret.

Description

Låsesporsystem mellom rørende og rørkobling

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedgår generelt feltet komposittfiberrør og forskjellige trekk ved overgangen mellom komposittfiberrør og en stiv endekobling.

Bakgrunnen for oppfinnelsen

Komposittfiberrør omfatter typisk retningsbestemte forsterkingsfiber i kombinasjon med varmeherdende eller termoplastisk harpiks. Slike rør blir produsert ved bruk av harpiksimpregnert forsterkingsfiber eller garn på en indre sylindrisk spindel. Garnet påføres ved kontrollert strekk i presise retninger og tykkelser for å produsere en rørvegg med de ønskede egenskaper. Dette kan oppnås gjennom vikling av fibrene ved at spindelen roterer rundt sin senterlinje mens garnet påføres langs spindelen av et sledesystem. Fletting kan også benyttes, ved at den indre spindel føres gjennom garnpåføringshoder som roterer rundt spindelen. Det foreligger en rekke fremgangsmåter som kombinerer trekkene til fibervikling og fletting.

Vanlig brukte materialer for forsterkingsfiber er karbon-, aramid- og glassblandinger. Forsterkingsfibrene kan innbefatte aksiale forsterkninger og omkretsforsterkninger (rundbånd). De aksiale forsterkninger er dimensjonert for å gi røret den aksielle styrke og/eller stivhet som er nødvendig for den spesielle anvendelsen. Omkretsforsterkinger eller rundbåndforsterkninger er dimensjonert for å gi røret den styrken og/eller stivhet i omkretsen som er nødvendig forden spesielle anvendelsen.

Harpiksen vil stabilisere og fordele laster mellom forsterkningsfibrene og vil beskytte fibrene mot angrep fra omgivelsene. Varmeherdende harpikser som epoksy, fenoler, vinylester og polyester blir mest brukt. Mindre brukt er termoplastiske stoffer som nylon. De varmeherdende harpikser blir mest vanlig brukt fordi de kan bli benytte på garnet i flytende form, noe som letter arbeidet med å få ut innesluttet luft og flyktige stoffer. Harpiksen herdes ved tillegg av varmeenergi, hvilket resulterer i en stiv fiberforsterket struktur. Den indre spindel blir deretter trukket ut, vanligvis for å bli benyttet igjen.

For anvendelser som krever at væske eller gass blir lagret under trykk, vil et belegg av elastomer eller termoplastisk materiale vanligvis bli brukt på innsiden av røret for å hindre migrasjon av den innesluttede væsken gjennom komposittveggen.

Komposittrøret som beskrevet ovenfor blir brukt i en rekke produktanvendelser, herunder anvendelser innen for utbygging og produksjon av olje- og gass, for rør, foringsrør og stigerør. Slike rør er også representativ for trykkbeholdere med store portåpninger i forhold til diameteren, en vanlig utførelse for rakettrnotorbeholdere. I disse anvendelser må man ha en sammenføyning, i det vesentlige for å reagere på aksielle laster som oppstår på grunn av aksiell spenning og/eller indre trykk. Sammenføyning er nødvendig mellom rørlengder for å sikre god utnyttelse av disse anvendelser. Sammenføyningen blir vanligvis sikret av endestykker ved innskrudde overganger mellom rør og overganger. Endestykkene er vanligvis hule, faste elementer som typisk er produsert av metallisk materiale eller lignende materiale.

Den innskrudde overgangen mellom et komposittfiberrør og et fast indre endestykke omfatter vanligvis ett eller flere "låsespor"-riller utvendig på endestykket, i hvilke fiber eller forsterkning av komposittrøret blir skrudd og/eller trykket inn.

I en slikt låsesporsammenføyning vil den aksielle last bli overført mellom komposittrøret og endestykket gjennom lasten på den indre eller vektbærende overflate i låsesporrillen. Ove rf lateom rådet på den vektbærende flaten er en av parameterne som bestemmer styrken av sluttstykket eller sammenføyningen. Lastområdet kan økes ved å øke høyden på den vektbærende flaten. Det lastetrykk som komposittmaterialet kan motstå er imidlertid relativt lavt (30 til 50 ksi). Den diametriske hylsen som kreves av en enkelt låsesporrille kan bli ganske stor etter hvert som høyden på den lastbærende flate øker. De diametriske krav som overgangen stiller kan reduseres ved bruk av multiple låsespor, men det er ikke noen effektiv metode for å fastsette det eksakte antallet av riller som er nødvendig, og slik fastsettelse er typisk ganske arbitrær. Dessuten vil ikke bruk av mer enn en låsesporrille nødvendigvis resultere i forbedret ytelse i sammenføyningen. Det er ønskelig at alle låsesporrillene bærer en lik del av vekten. Hvis sammenføyningen ikke er skikkelig konstruert, kan vekten ikke bli fordelt likt mellom multiple låsesporriller. Det er mulig å belaste en låsesporrille til brudd før andre låsesporriller bærer noen last av betydning.

Ytterligere problemer oppstår ved konstruksjon av slike låsesporoverganger fordi det vanligvis foreligger en ulikhet i stivhet mellom komposittrøret og de faste endestykker som ofte er av metallisk materiale. Denne ulikhet i stivhet vil vanligvis virke til å konsentrere største del av lasten til enten den fjernest liggende indre eller fjernest liggende ytre side av låsesporrillen, avhengig av om endestykket eller komposittrøret har høyere tverrsnittsstivhet. Hvis endestykket har høyere stivhet enn komposittrøret, kan ulikheten i tverrsnittsegenskaper i noen tilfelle blir redusert når man legger til ekstra lokal forsterkning i komposittrøret. Denne løsningen kan imidlertid være nokså kostbar og kan resultere i større diameter ved sammenføyningen sammenlignet med rørlegemet.

Ytterligere problemer oppstår ved etableringen og opprettholdelsen av et trykkfast tetning mellom komposittrøret og endestykket. Det gjelder særlig hvis komposittrøret har et indre belegg. En trykkaktivert (O-ring) pakning vil for eksempel ikke være praktisk fordi endestykket blir innfattet i komposittrøret ved fremstillingen av røret. Strømmen av harpiks forut for herdingen utelukker samtidig fremstilling av elementer på stedet, som riller eller tetningsringer. Man kan ikke satse på en tettklebende forbindelse mellom endestykket og rørbelegget på grunn av forskjellen i bevegelse i de aksielle retninger som er en underliggende faktor ved bruk av låsesporsystemet. Når endestykket beveger seg utover under last, vil beleggets materiale og heftekraft typisk sett ikke kunne oppta de differensielle bevegelser uten brudd, riving og løsning. Foreliggende oppfinnelse tilsikter å løse de mangeartede problemer nevnt ovenfor gjennom å besørge egenskaper ved sammenføyningen mellom komposittfiberrør og faste endestykker som forbedrer egenskapene og virkemåten til komponentene i sammenføyningen.

US-A-2.854.030 beskriver en slange/koblingsgrenseflate for koblingen har to eksterne vulster med innbyrdes avstand.

US-A-3.799.587 beskriver en koblingsanordning for et fleksibelt rør til et stivt, rørformet element. Det rørformet elementet har en tagget kontur, som vist i fig. 2B, med et antall "tagger" som stikker ut fra sin overflate. Alle taggene synes å ha en identisk form. Dette patentet verken beskriver eller foreslår at bæreflatene til taggene 12 har forskjellige vinkler.

GB-A-1 345 688 beskriver en slange/koblingsgrensflate hvor koblingen har et antall periferiske stålringer festet til denne. En slangeforing og forsterkende lag er plassert over ringene, og trådviklinger er påført på slangeforingen og forsterkende lag mellom ringene. Ringene er vist med identiske, rektangulære tverrsnitt. Dette patentet verken beskriver eller foreslår at bæreflatene til ringene har forskjellige vinkler.

Oppsummering av oppfinnelsen

Et formål ved oppfinnelsen er derfor å besørge et nytt og forbedret sammenføyningssystem mellom et komposittfiberrør og et endestykke.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et nytt og forbedret låsesporsystem mellom enden av et komposittfiberrør og det generelt hule, faste indre endestykket.

Et ytterligere formål ved oppfinnelsen er å tilveiebringe et nytt og forbedret tetningssystem mellom et komposittfiberrør og et endestykke, innbefattende et komposittrør med en elastomer foring.

Dette oppnås med et låsesporsystem mellom en ende av et filamentkomposittrør og en generelt hul, stiv indre endekobling, hvor: - nevnte kobling har en innvendig ende og en utvendig ende med et mangfold periferiske ytre spor som definerer et mangfold låsespor med vinklede bæreflater som vender mot den utvendige enden til koblingen og mot hvilke filamentene til komposittrøret ligger an; - nevnte filamentkomposittrør har filamenter anbragt i låseporene til koblingen for å låse filamentkomposittrøret til koblingen;

kjennetegnet ved at vinklene til bæreflatene er forskjellige for minst noen av låsesporene.

Vinklene til bæreflatene øker fortrinnsvis fra låsesporet nærmest den innvendige enden til koblingen til låsesporet nærmest den utvendige enden til koblingen.

Vinklene til bæreflatene til låsesporene øker fortrinnsvis i jevn grad.

I henhold til en utførelsesform, innbefatter låsesporsystemet et elastomert frigjøringslag mellom de innerste filamentene til nevnte komposittrør og utsiden av endekoblingen hvilket frigjøringslag ikke er forbundet til koblingen.

I henhold til en ytterligere utførelsesform, er filamentene til nevnte komposittrør fortrinnsvis kompakterte inn i låsesporene.

Filamentene kan innbefatte aksielt utstrekkende filamenter kompaktert i låsesporene av filamenter som strekker seg i omkretsretningen. Låsesporsystem kan innbefatte en fleksibel tetning mellom den innvendige enden til nevnte kobling og innsiden av filamentkomposittrøret.

Nevnte tetning kan ha et generelt Y-formet tverrsnitt og definerer et par divergerende armer og som omgir innsiden og utsiden av koblingen ved den innvendige enden derav.

Komposittrøret har fortrinnsvis en indre elastisk foring, og nevnte Y-formede tetning definerer et ben som strekker seg fra nevnte divergerende armer, hvor benet er enhetlig med nevnte foring.

Komposittrøret har fortrinnsvis en indre elastomer foring som er enhetlig med den fleksible tetningen.

Veggtykkelsen mellom bunnen av låsesporene og innsiden av den generelt hule koblingen kan øke fra låsesporet nærmest den indre enden av koblingen til låsesporet nærmest den utvendige enden av koblingen. Fortrinnsvis øker veggtykkelsen jevnt.

Andre hensikter, egenskaper og fordeler ved oppfinnelsen vil bli klargjort i den følgende detaljerte beskrivelsen sammenholdt med de vedlagte tegninger.

Kort beskrivelse av tegningene

Egenskapene ved denne oppfinnelse som antas å være nye er fremstilt med nærmere detaljer i vedlagte krav. Oppfinnelsen, sammen med formål og fordeler som knytter seg til denne, kan best forstås ved henvisning til følgende beskrivelse, sammenholdt med vedlagte tegninger, i hvilke like referansenummer identifiserer like elementer i tegningene og for hvilke

Figur 1 er et fragmentert aksielt snitt gjennom overgangen komposittrør/endestykke som i det store og hele omfatter system i oppfinnelsen; Figur 2 er et fragmentert aksielt snitt gjennom et rør/sammenføyning for et system som bare har ett låsespor; Figur 3 er et fragmentert aksielt snitt gjennom et rør/sammenføyning for et system som har tre låsespor; Figur 4 er et fragmentert aksielt snitt gjennom et rør/sammenføyning for et system som har en rekke låsesporriller og som inneholder de detaljerte egenskapene ved oppfinnelsen; Figur 5 er et fragmentert aksielt snitt gjennom et rør/sammenføyning for et system som har inneholder en utformning av tetning i henhold oppfinnelsen; Figur 6 er et fragmentert aksielt snitt gjennom et rør/sammenføyning for et system som har inneholder en annen utformning av tetningen.

Detaljert beskrivelse av den foretrukne utførelsesformen

Figur 1 viser den generelle sammensetningen av en komposittrør/endestykke sammenføyning, som helhet betegnet som 10, for hvilket egenskapene med oppfinnelsen er anvendelig. Sammenføyning omfatter et komposittfiberrør, som helhet betegnet som 12, og en stort sett hul og fast indre endestykke, som helhet betegnet som 14. Endestykket har en innvending ende i 4a og en utvendig ende 14b. Endestykket er produsert av slikt fast materiale som metall. Det innskutte feltet i figur 1 viser at komposittfiberrøret 12 inneholder flere lag av aksielle forsterkningsfibre 16 som er presset mellom flere omkretsorienterte forsterkningsfibre eller ringer 18. En elastomer foring er tilveiebragt på innsiden av komposittrøret. Forsterkningsfibrene er presset inn i flere låsesporriller 22 nær den indre ende 14b av rørdelen mens de omkretsorienterte forsterkningsfibrene 18 sammenpresser de aksielle forsterkningsfiber inn i låsesporrillene. Endelig er en tetning, som generelt er angitt som 24 og som er beskrevet i større detalj nedenfor, innsatt mellom komposittrøret 12 og endestykket 14 ved den innvendige enden 14a av koblingen.

Gjennomgående i figuren vil de samme referansetall bli brukt for å

betegne like komponenter, så som endestykket 14, komposittrøret 12, de aksielle forsterkningsfibrene 16 and og de omkretsorienterte forsterkningsfibrene 18. Derfor skulle en felles forståelse være gjennomgående for hele beskrivelsen av tegningene.

Med denne forståelse, viser figur 2 den enkleste og mest vanlige utformning av et låsesporledd eller sammenføyning. Rørdelen 14 er forsynt med en enkel konisk overflate 26. Diameteren til den koniske overflaten blir mindre mot den utvendige enden I4b av rørdelen. Under fremstillingen av komposittrøret 12 vil aksielle forsterkningsfiber 16 bli plassert over den koniske overflaten 26. Ved ferdigstillelse av hvert lag av aksiell forsterkning vil den ytre ende av laget bli sammenpresset og festet mot den koniske overflaten gjennom overdekning av omkretsorienterte forsterkningsfiber 18, og blir til det som er betegnet som et spor 28. Et siste lag 18a av omkretsorienterte ringfibre blir påført som beskyttende belegg rundt det ytre av komposittrøret. Innvendige aksielle laster på komposittrøret 12 og derfor på låsesporleddet er angitt med pilene "A". De ytre aksielle laster på endestykket 14 og derved på låsesporleddet er angitt som pilene "B".

I generell forstand vil egenskapene med nærværende oppfinnelse dreie seg om arrangeringen av flere geometriske utførelser av låsesporene som resulterer i lik lastbæring mellom de mange låsespor. Oppfinnelsen kompenserer for de vesentlige forskjeller i tverrsnittsegenskaper av metallignende rørdeler og komposittrøret. Etter at størrelsen av låsesporenes geometri er angitt på en grei måte basert på kravene til styrke, vil den detaljerte rørdelgeometrien bli fastsatt på basis av en elementanalyse av leddet som skal lede til lik distribusjon av laster mellom flerheten av låsespor.

Før oppfinnelsen detaljbeskrives, et første skritt skulle tas som angår fastsettelse av størrelsen av endestykkegeometrier og komposittspor forsterkning basert på styrkekravet til leddet. Et logisk første skritt er å anta bruken av en enkel låsespordesign som vist i figur 2 som beskrevet ovenfor. De følgende overordnede dimensjoner av leddet må bestemmes: (1) Den diametriske omgivelsesrestriksjoner for anvendelsen er fastsatt på bakgrunn av klaring eller sammensetningskrav. De fleste anvendelser vil kreve en minste innvendig diameter og en maksimal utvendig diameter. (2) Veggtykkelsen av rørdelen under låsesporet blir dimensjonert for å trygt å kunne tåle strekk- og trykklaster på komposittrøret. Dette skulle bli i overensstemmelse med de regler som gjelder for konstruksjon av produktet. (3) Tykkeisen av de aksielle forsterkningsfiber i leddet er ikke begrenset til fibrene 16 i komposittrøret. For eksempel blir stedbestemte lag av aksielle forsterkningsfiber som i 16A i figur 2 ofte lagt til over lengden av låsesporet. Komposittmaterialet i låsen er gjenstand for signifikant skjæring og sammentrykningsbelastning, hvilket resulterer i en lavere fiberstyrke enn det som kan oppnås i komposittrøret. (4) Den nominelle tykkelse av de beskyttende utvendige lag av omkretsorienterte forsterkningsfibre 18A, beskrevet ovenfor, må også hensyn tas. (5) Det nødvendige bæreområde for låsesporet bestemmes ved å dividere den påkrevde aksielle last med den tillatte bærende krav til komposittmaterialet. Det ringformede utstikkende område til den lastbærende flaten 26 av låsesporet i et plan som er normalt til rørets senterlinje må være lik eller større enn det beregnede lastbærende området. Dybden til låsesporet ligger mellom

tykkelsen av de aksielle forsterkingsfibrene 16 som er presset inn i låsesporet og de omkretsorienterte forsterkningsfibrene 18, som blir betegnet som låsefylling. Siden bærestyrken av de fleste polymere komposittmaterialer er 10 % til 20 % av strekkstyrken for typiske fiber, vil størrelsen av låsedybden være basert på det påkrevde lastbærende område som resulterer i en adekvat tykkelse av låsefyllen i låsesporet.

Når alle disse parametere blir tatt i betraktning vil den totale veggtykkelse for et låsesporledd som er utstyrt med en enkelt låsesporflate som vist i figur 2 i hovedsak være summen av veggtykkelsen under låsesporet, dybden av låsesporet, and tykkelsen av de aksielle og/eller omkretsorienterte forsterkningsfiber på utsiden av låsesporet. Hvis den totale veggtykkelsen er i overensstemmelse med de diameterbestemte begrensninger i omgivelsene til spesielle anvendelser av rør/rørdels sammenføyninger, vil en enkel låsesporanordning som vist i figur 2 og som beskrevet ovenfor være passende.

I mange anvendelser vil imidlertid en enkel låsesporanordning ikke kunne anvendes uten å komme i konflikt med diameter-begrensninger. I slike tilfelle kan en multippel låsesporkonstruksjon benyttes, som vist i figur 3. Slike multiple låsesporkonstruksjoner kan medvirke en virkelig reduksjon av veggtykkelseskravene i rør/rørdel leddet eller overgangen. Uttrykt på enkleste måte kan man ved å fordele den påkrevde bærende flate mellom multiple låsespor redusere den totale veggtykkelsen i låsespor leddet fordi dybden av låsesporene er redusert. En enkel tilnærmingsmåte ville være å dele området på det minste antall av låsespor som vil tillate at leddet blir redusert og som vil tillate anbringelse av leddet uten å komme i konflikt med diameter-begrensninger. En sammenligning mellomfigur 3 og figur 1 viser hvordan like bæreområder kan oppnås med mindre veggtykkelse, i dette tilfellet med bruk av tre låsespor. Som påpekt i "Bakgrunn" ovenfor vil imidlertid bruk av mer enn ett låsespor ikke nødvendigvis resultere i forbedrede egenskaper for leddet, og, det er faktisk mulig å belaste et av låsesporene til brudd før de øvrige låsespor bærer last av betydning, som tilfellet er ved mange utførelser som begrenser seg til å se fordelen ved å øke antallet låsespor.

På den annen side er det funnet å være av betydning, og er overveiet ved oppfinnelsen, at man har en bestemt størrelse for veggtykkelsen ved rørdelen 14 ved bunnen av hvert låsespor, basert på styrken som er mulig for materialet i endestykket. I de utførelsesformer hvor tverrsnitts utførelse av endestykket er større enn den tverrsnittssmodulene til komposittmaterialet i røret vil veggtykkelsen ved bunnen av hvert låsespor være det minimum som er påkrevet for styrkekravene for å minimalisere ulikheten i stivhet mellom endestykket og røret.

I overensstemmelse med oppfinnelsen viser figur 4 en multippel låsesporkonstruksjon med n låsespor. Man kan se at endestykkeveggen under låsespor (n), tykkelse t, må ha en størrelse som kan bære den totale aksielle last. Tykkelsen til endestykkeveggen under låsespor (n-l), tykkelsen t(n-i), kan imidlertid bli tilpasset i tykkelse for å bære bare den del av de aksielle krefter som er overført over den innvendige låsesporflaten. (I tilfelle av kombinerte laster, så som aksielle strekk og indre trykk, må veggtykkelsen konstrueres for å ta alle belastninger i betraktning). På den annen side, når endestykkematerialet er vesentlig mindre stivt enn komposittmaterialet må veggtykkelsen i endestykket under hvert låsespor bli gjort tykkere enn det som er krevet på grunn av styrken, og dette nok en gang for å minimalisere forskjellen i stivhet mellom endestykket og komposittmaterialet.

I tillegg til forskjell i veggtykkelse ved bunnen av låsesporet, omfatter oppfinnelsen at man skal ha en multippel låsesporutførelse hvor de lastbærende flatene til låsesporene har forskjellige vinkler for å oppnå likevekt i belastninger mellom låsesporene. Nærmere bestemt, når den overordnede geometrien av overgangen med multiple låsespor er fastsatt på basis av styrke og geometriske krav som beskrevet i detalj ovenfor, hvilket leder frem mot en beslutning om hvorvidt en utførelsen med et enkelt låsespor (figur 2) er passende, vil en interaktiv tilnærmingsmåte bli benytte for å oppnå en utførelse med lik vektdeling mellom låsesporene i overensstemmelse med idéene bak oppfinnelsen. En unik egenskap ved oppfinnelsen er bruk av forskjellige vinkler på de lastbærende flater av hvert enkelt låsespor for å påvirke vektdelingen mellom låsesporene. Vinkelen til den lastbærende flater til et låsespor er avgjørende forforholdet mellom laster som overføres via flaten og den relative aksielle forflytning av endestykket og flberkomposittmaterialet ved låsesporet. Derfor vil bruk av forskjellige vinkler på multiple låsespor påvirke deres relative forskyvning mellom låsesporene og som følge av det også lastfordelingen mellom låsesporene. I det følgende beskrives en metode for å bestemme en optimal kombinasjon av vinkler for de lastbærende flater.

Figur 4 illustrerer idéen bak et låsesporledd med 'n' låsespor. Som nevnt ovenfor, vil den overordnede leddgeometri, inklusive mengden av aksielt og omkretsorientert materiale som skal plasseres i hvert låsespor fastsettes på basis av styrke og geometriske begrensninger. Det låsespor som er lengst inn er her angitt som låsespor (1), og ©i er vinkelen av dets lastbærende flate. Det låsespor som kommer ytterst er her angitt som låsespor (n), og 0 vinkelen til dets lastbærende flate. En verdi blir valgt for, typisk en vinkel mellom 300 og 60°. Ai, A2 An-2, An-i, blir gitt en verdi av 0°. Oppførselen til strukturen under last blir analysert ved bruk av det endelige elements metode (eller enhver annen metode som tar i betraktning den relative stivheten i endestykket og komposittmaterialet langs aksen eller omkretsen). Vektdelingen mellom låsespor (n) og låsespor (n-1) blir vurdert ved sammenligning av de maksimale belastninger i komposittmaterialet i låsesporet. For videre iterasjoner vil verdien av An-i (og derved ©n-i = ©n - An-i) bli variert inntil belastningsnivået i låsespor (n) og låsespor(n-1) oppnår det ønskede nivå av likhet. En sekvens av iterasjoner blir deretter utført for låsespor (n-2) og låsespor (n-3), osv. inntil verdiene for

blir oppnådd, som resultere i lik fordeling av laster mellom alle spor.

En annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse innbefatter generelt en tetningsutførelse som er i stand til å kompensere for en differensiell bevegelse mellom endestykket 14 og komposittrøret 12 uten å tape integritet. Tetningen er i form av et Y-formet stykk som i hovedsak er betegnet som 24 i figur 5. Den Y-formede tetning er et termoplastisk stykke, og materialet må være i stand til store deformasjoner uten å knuses eller strekkes over. Bruk av materiale som viser forlengelse ved brudd over 200 % er av største viktighet for en vellykket virkemåte for tegningen. Den Y-formede utførelse av pakningen definerer et par divergerende armer 24a og 24b sammen med et ben 24c. Geometrien er utført for elastomere materialer der en høykvalitetstetning kan oppnås mellom de elastomere deler og endestykket. Meget god tetning kan oppnås de elastomere deler og metaller hvis metalloverflaten er forarbeidet skikkelig. Derfor er den indre enden 14a av endestykket i figur 5 maskineri med avtakende land 30 og 32 for henholdsvis den indre og ytre diameter av endestykket. Disse land er forarbeidet for tetning slik at når den elastomere tetning blir trykkstøpt eller injeksjonsstøpt på rørdelen vil det dannes en fast tetning, hvilket motvirker separasjon av tetningen fra rørdelen. Rørdelen, med påsatt tetning blir montert på spindelen som utgjør den indre overflaten av komposittrøret 12. Under fabrikasjon av komposittrøret, blir det uherdede elastomere belegg 20 påført langs hele overflaten av spindelen og utstrekkes noe utenfor den ytre overflaten av belegget. Komposittrøret er deretter laget over spindelen/belegget ved påsnurring og/eller fletting. Når komposittmaterialet er herdet blir belegget festet til tetningen og danner en trykktett barriere for å motvirke gjennomtrengning av væsker gjennom komposittveggen.

Figur 6 viser en Y-formet tetning 24A som tillater bruk av tetningsmateriale som ikke får pålitelig feste på rørdel 14, så som polyetylen med høy tetthet og polyamid (nylon). Den innvendige siden av 14A av rørdel 14 blir maskinert med låsespor, henholdsvis 34 og 36, på den innvendige diametren og den utvendige diametren av rørdelen. Låsesporene er videre enn munningen av rillene, eller rillene kan gjøres svalehaleformet i et tverrsnitt, for å sikre sikker låsing av penetrerende ribber som strekker seg inn i rillene fra de utsprikende armer 24a og 24b til tetningen. Når tetningen blir injeksjonsstøpt over rørdelen vil faktisk det termoplastiske materialet strømme inn i låsesporene og vil bli mekanisk holdt på plass. Før installasjonen på en spindel, vil tetnings/rørdel kombinasjonen bli fusjonssveiset, som i 38, til det ekstruderte belegg 20, hvilket skaper en trykktett sveiset beleggskombinasjon. Den sveisede beleggskombinasjonen vil deretter bli trukket over spindelen og komposittrøret vil bli laget over kombinasjonen.

Til slutt, og under henvisning til figurene 2 og 3, er en ytterligere egenskap ved oppfinnelsen tilveiebringelsen av et elastomert frigjøringslag 40 mellom de indre fiber i komposittrør og den utvendige en del av rørdel 14. Frigjøringslaget er ikke festet til rørdelen. Dette frigjøringslaget vil ytterligere kompensere forforskjellig bevegelse mellom rørdelen og komposittrøret som er en integrert del av en låsesporoperasjon. Frigjøringslaget kan bli fabrikkert av slike materialer som gummi, osv. Frigjøringslaget sikrer at lasten er konsentrert på kompresjonssiden eller i den lastbærende overflate 26 ved låsesporet.

Claims (12)

1. Låsesporsystem mellom en ende av et filamentkomposittrør (12) og en generelt hul, stiv indre endekobling (14), hvor: - nevnte kobling (14) har en innvendig ende (14a) og en utvendig ende (14b) med et mangfold periferiske ytre spor (22) som definerer et mangfold låsespor (22) med vinklede bæreflater (26) som vender mot den utvendige enden (14b) til koblingen (14) og mot hvilke filamentene (16) til komposittrøret (12) ligger an; - nevnte filamentkomposittrør (12) har filamenter (18) anbragt i låseporene (22) til koblingen for å låse filamentkomposittrøret (12) til koblingen; karakterisert ved at vinklene til bæreflatene (26) er forskjellige for minst noen av låsesporene (22).

2. Låsesporsystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at vinklene til bæreflatene (26) øker fra låsesporet (22) nærmest den innvendige enden (14a) til koblingen (14) til låsesporet (22) nærmest den utvendige enden (14b) til koblingen (14).

3. Låsesporsystem i henhold til krav 2, karakterisert ved at vinklene til bæreflatene (26) til låsesporene (22) øker i jevn grad.

4. Låsesporsystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at det innbefatter et elastomert frigjøringslag (40) mellom de innerste filamentene til nevnte komposittrør (12) og utsiden av endekoblingen (14), hvilket frigjøringslag ikke er forbundet til koblingen (14).

5. Låsesporsystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at filamentene til nevnte komposittrør (12) er kompakterte inn i låsesporene (22).

6. Låsesporsystem i henhold til krav 5, karakterisert ved at filamentene (16) innbefatter aksielt utstrekkende filamenter kompaktert i låsesporene (22) av filamenter (18) som strekker seg i omkretsretningen.

7. Låsesporsystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at det innbefatter en fleksibel tetning (24) mellom den innvendige enden (14a) til nevnte kobling (14) og innsiden av filamentkomposittrøret (12).

8. Låsesporsystem i henhold til krav 7, karakterisert ved at nevnte tetning (24) har et generelt Y-formet tverrsnitt og definerer et par divergerende armer (24a) og (25b) som omgir innsiden og utsiden av koblingen (14) ved den innvendige enden (14a) derav.

9. Låsesporsystem i henhold til krav 8, karakterisert ved at nevnte komposittrør (12) har en indre elastisk foring (20), og nevnte Y-formede tetning (24) definerer et ben (24c) som strekker seg fra nevnte divergerende armer (24a, 24b), hvor benet (24c) er enhetlig med nevnte foring (20).

10. Låsesporsystem i henhold til krav 7, karakterisert ved at nevnte komposittrør (12) har en indre elastomer foring (20) som er enhetlig med den fleksible tetningen (24).

11. Låsesporsystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at veggtykkelsen mellom bunnen av låsesporene (22) og innsiden av den generelt hule koblingen (14) øker fra låsesporet (22) nærmest den indre enden (14a) av koblingen (14) til låsesporet (22) nærmest den utvendige enden (14b) av koblingen (14).

12. Låsesporsystem i henhold til krav 1, karakterisert ved at veggtykkelsen øker jevnt.