NO881863L - Fremgangsmaate og anlegg for fremstilling av fiberforsterkede plastformdeler. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling

av en fiberforsterket plastformdel for rørledningssystemer, som angitt i ingressen til patentkrav 1.

For å transportere medier, spesielt aggressive

medier innen den kjemiske industri, blir rørledninger med en innvendig mantel av et termoplastisk materiale, f.eks.

av polyethylen, polypropylen eller polyvinylklorid etc,

og med en ytre mantel av et fiberforsterket laminat, f.eks. viklede glassfibre impregnert med en umettet polyesterharpiks eller epoxydharpiks, anvendt. Den ytre laminatmantel tjener til å forsterke røret for å kunne transportere medier med høyere trykk, og tjener også til opptak av eksterne krefter, som f.eks. strekk-trykk eller bøyekrefter mot rørledningen.

For slike rørledningssystemer er tilsvarende formdeler nødvendige som er utformet f.eks. som T-stykker, kryss-stykker, vinkler, buer eller reduksjonsmuffer, av den type som også er nødvendige innen den øvrige rørledningsopp-bygning.

Ved de kjente produksjonsmetoder for slike formdeler utføres viklingen ved en såkalt våtprosess, dvs. at glass-fibrene hhv. glassfiber-båndene impregneres med harpiks under viklingsprosessen. Ved maskinell vikling i henhold til dreiebenkprinsippet kan imidlertid bare enkelt utformede rørformige eller bueformige formdeler våtvikles. For kompliserte formdeler som T- eller krysstykker er en slik maskinell viklingsprosess ikke mulig fordi båndet med impregneringsbeholderen vilte ha måttet bli dreid om sin lengdeakse under viklingen. Dessuten kan glassfibervevnadsbånd ikke lenger bli tilstrekkelig gjennomimpregnert med har-

piks ved høye viklingshastigheter.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte av den ovennevnte type som muliggjør maskinell fremstilling også av kompliserte glassfiberforsterkede formdeler og ved hjelp av hvilken en jevn konstant kvalitet og den nødvendige fasthet for formdelene blir sikret. Fremgangsmåten skal være anvendbar for alle formdeler som anvendes innen rørledningsoppbygningen og muliggjøre automatiser-bar fremstilling til lave omkostninger for høye stykktall.

Denne oppgave løses ved de særpregende trekk som er angitt i patentkrav l's karakteriserende del.

Spesielt fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkrav.

Ved tørrviklingen av et glassfibervevnadsbånd på en sprøytegodsformdel kan viklingen foretas ved anvendelse av en 4-akset NC-styrt viklingsmaskin i overensstemmelse med et program også for kompliserte T-stykker hhv. krysstykker da en dreining av båndet er nødvendig for dette.

Impregneringen av viklingen i et harpiksbad ved et

på forhånd dannet undertrykk og med påfølgende påføring av et atmosfærisk trykk på badet sikrer en god gjennomimpregnering av den samlede påførte glassfibervikling.

På grunn av anvendelsen av en harpiks som herder

under innvirkning av UV-stråler, kan harpiksen også holdes lengre tid i beholderen uten at den blir ubrukbar.

Det samlede prosessforløp i henhold til de særpregende trekk ifølge den foreliggende oppfinnelse kan automatiseres ved hjelp av enkle midler. Oppfinnelsen er i form av eksempler vist på de vedføyede tegninger og beskrevet neden-for i tilknytning til disse. Av tegningene viser Fig. la til ld fremstillingsprosessen for glassfiberforsterkede formdeler ved en enkel illustrasjon,

Fig. 2 et tverrsnitt av en sprøytegodsformdel anordnet på

en viklingsdor, og

Fig. 3 et deltverrsnitt av Fig. 2 med en påsatt dekkdåse.

På Fig. la er viklingsprosessen på en viklingsmaskin

20 vist forenklet, og i henhold til Fig. la blir en sprøyte-godsformdel 1 av et termoplastisk materiale med et glassfibervevnadsbånd 2 viklet under dannelse av den innvendige mantel. I henhold til det viste utførelseseksempel er rør-stykket 1 utformet som T-stykker med tre rørformige ender la, lb, lc, idet en viklingsdor 5 er anordnet sentrisk i forhold til endene la, lb og tjener til opptak av formdelen 1 i viklingsmaskinen 20. Før viklingen blir formdelen 1 overflatebehandlet ved hjelp av en vedhengningsbefordrende metode, idet overflaten derved blir gjort istand til å

bli bedre forbundet med den glassfiberforsterkede ytre mantel.

Viklingsdoren 5 som på denne måte er blitt forsynt med den på forhånd tilberedte formdel 1, blir spent inn mellom en spindelstokk 21 og en løperstokk 22 for viklingsmaskinen 20 og er roterbar rundt en akse A. På en kjelke 23 som kan forskyves i X- og Y-retning, er en båndføringsanordning 24 anordnet som kan dreies rundt en akse B. Drivkreftene for forskyvningen i X- og Y-retning såvel som dreiedrivkreftene for A- og B-aksen er NC-styrt, slik at viklingsprosessen følger automatisk i henhold til et program som er blitt optimalisert ved hjelp av en datamaskin. Den flatedekkende enkelt- eller flerlagsvikling blir også sikret optimalt for T-stykket fordi glassfibervevnadsbåndets 2 rørformige ende

lc dreies rundt aksen B under viklingen. Efter viklingen blir de rørformige ender la, lb, lc tett stengt (se Fig. 3), og den viklede formdel 1 blir i henhold til Fig. lb impregnert i et vakuumimpregneringsbad 30 med en harpiks.

Vakuumbadet har en lufttett stengbar beholder 31 i hvilken et kar 32 med en UV-herdnende harpiks 33 og en nedsenkbar opphengningsanordning 3 4 for formdelene er anordnet.

Efter at de viklede formdeler 1 er blitt hengt inn og beholderen er blitt stengt, dannes et undertrykk i beholderen ved hjelp av en vakuumpumpe 35. Mens undertrykket opprett-holdes, blir formdelene dykket inn i harpiksen, og derefter blir harpiksbadet påført atmosfærisk trykk, hvorved harpiksen blir trykket inn i glassfibervevnaden. I beholderen 31 blir derefter mens formdelene henger i harpiksen, undertrykk og atmosfærisk trykk igjen avvekslende dannet, slik at en god gjennomimpregnering av glassfibervevnaden med harpiks blir sikret.

Formdelene som er impregnert med harpiks, blir om mulig satt i rotasjon i et bestrålingskammer 40 (se Fig. lc) for å unngå lokale harpiksakkumuleringer, og i bestrålings-kammeret 40 blir formdelene på alle sider utsatt for UV-bestråling ved hjelp av lamper 41. Harpiksen vil derved herdes jevnt. Fig. Id viser en bearbeidingsstasjon 50 som oppviser en spennanordning 51 såvel som et skilleverktøy 52, som f.eks. en skilleslipeskive eller en sirkelsag. Ved anvendelse av skilleverktøyet 52 blir den herdede glassfiber- viklings ender som rager ut over den termoplastiske formdel 1, fraskilt og viklingsdoren fjernet. Derefter er den ferdige glassfiberforsterkede formdel 3 klar for videre anvendelse i et rørledningssystem.

Fig. 2 viser opptak av en T-formig termoplastisk formdel på viklingsdoren 5. I formdelens 1 rørformige ender ia, lb, lc, blir innstikningsdåser 6 stukket inn til en anslagsflate 7 som på sentersetet 8 oppviser en pakning 9. I sentriske boringer 3 for de tre innstikningsdåser 6

er en T-formig innerdor 11 lagret som med utsikkende ender

12 rager ut over de to innstikningsdåser 6 på de rørformige ender la, lb. Dordeler 14 som kan klemmes fast ved hjelp av stikkdåser 13, danner da viklingsdoren 5 sammen med den innvendige dor 11. Efter viklingen av glassfibervevnadsbåndet 2 på formdelen 1 blir stikkdåsene 13 og dordelene 14 tatt bort slik at tildekningskapper 15 kan settes på de svakt kjegleformige partier 16 av innstikningsdåsene 6, som vist på Fig. 3. Ved hjelp av en pakning 17 i påstikningssetet for tildekningskappen 15 kan endene la, lb, lc avsluttes lufttett. Én av tildekningskappene 15 som f.eks. ved rør-enden lb er blitt stukket fast på innstikningsdåsen 6, oppviser en slange 18 via hvilken formdelens 1 indre er forbundet med det utvendige omgivelsestrykk via en boring 19 i innstikningsdåsen 6. Slangen 8 gjør det dermed mulig at også formdelen som er neddykket i harpiksbadet kan på-

føres undertrykk eller normalt atmosfæretrykk i formdelens indre uten at harpiks kommer inn i formdelens indre. De samme innstikningsdåser 6 og tildekningskapper 15 kan også anvendes i vinkler og buer, hvorved bare den innvendige dor og de påstikningsbare dordeler er tilsvarende annerledes utformet for å danne en viklingsdor som oppviser en dreieakse.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en fiberforsterket plastformdel for rørledningssystemer, hvor plastformdelen har en innvendig mantel av et termoplastisk materiale og en ytre mantel av en fibervikling som er impregnert med syntetisk harpiks, karakterisert vedat et tørket glassfibervevnadsbånd i henhold til et på forhånd gitt program i det minste flatedekkende påvikles på en sprøytegodsformdel av termoplastisk materiale som danner den innvendige mantel, at den omviklede formdel dykkes inn i et harpiksbad under opprettholdelse av et undertrykk utenfor og i formdelens hulrom, at atmosfæretrykk derefter påføres på harpiksbadet og at harpiksen efter at den impregnerte formdel er blitt tatt ut, herdes ved hjelp av UV-lys under samtidig rotasjon av formdelen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat efter at formdelen er blitt dykket ned i harpiksbadet får ytterligere en eller flere ganger avvekslingsvis et undertrykk og et atmosfæretrykk innvirke på denne.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat sprøytegodsform-delen før beviklingen med glassfibervevnadsbåndet behandles på overflaten med en vedhengningsbefordrende prosess.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3,karakterisert vedat spesielt for T-formige formdeler blir glassfibervevnadsbåndet igjen dreid rundt sin lengdeakse under viklingen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4,karakterisert vedat før .fiklingen blir sprøytegodsformdelens rørformige ender hver forsynt med en innstikningsdåse som er utformet for å holde på en opptaksdor, og at efter viklingen blir innstikningsdåsene tett stengt med en tildekningskappe, idet i det minste én av tildekningskappene er forsynt med en utluftnings-slange via hvilken formdelens innvendige rom står i for-bindelse med det angjeldende omgivelsestrykk.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5,karakterisert vedat endene av den herdede glassfibervikling som rager ut over den termoplastiske formdel, fraskilles ved hjelp av en mekanisk bearbeiding.

7. Anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1-6, karakterisert veden viklingsmaskin med en 4-akset NC-styring, i hvilken sprøytegodsformdelen (1) mens den er anordnet på en viklingsdor (5) vikles med et glassfibervevnadsbånd (2), med et påfølgende anordnet vakuumimpregneringsbad (30), et bestrålingskammer (40) med UV-lamper (41) og en bearbeidingsstasjon (50).

8. Anlegg ifølge krav 7, karakterisert vedat viklingsdoren (5) oppviser en innvendig dor (11) som av innstikningshylser (6) som er anordnet i formdelens (1) rørformige ender (la, lb, lc) holdes i boringer.

9. Anlegg ifølge krav 8, karakterisert vedat de rørformige ender (la, lb, lc) kan avtettes ved hjelp av tildekningskapper (15) som kan stikkes på innstikningshylsene (6).

10. Anlegg ifølge krav 9, karakterisert vedat på én av tildekningskappene (15) er en slange (18) anordnet ved hjelp av hvilken det innvendige rom til formdelen (1) som er dykket inn i harpiksbadet, kan påføres undertrykket eller det atmos-færiske trykk som virker på harpiksbadet.