RU2645189C1 - Method of manufacturing a tube for microtonaling - Google Patents
Method of manufacturing a tube for microtonaling Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645189C1 RU2645189C1 RU2017120044A RU2017120044A RU2645189C1 RU 2645189 C1 RU2645189 C1 RU 2645189C1 RU 2017120044 A RU2017120044 A RU 2017120044A RU 2017120044 A RU2017120044 A RU 2017120044A RU 2645189 C1 RU2645189 C1 RU 2645189C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- mandrel
- strip
- width
- resin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
- B29C53/58—Winding and joining, e.g. winding spirally helically
- B29C53/74—Winding and joining, e.g. winding spirally helically using a forming surface inthe shape of an endless belt which is recycled after the forming operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству стеклопластиковых труб для микротоннелирования, изготовленных методом непрерывной намотки.The invention relates to the production of fiberglass pipes for microtunneling made by continuous winding.
Известен способ изготовления изделий трубчатой формы, при котором его образуют слоями стекловолокна, уложенного с образованием полотна, связанного между слоями связующим, при этом изделие получают при намотке на оправку слоями поперечных, прижимных, продольных и уплотняющих нитей стекловолокна, а пропитку связующим производят при вращении оправки (RU №232069, В28В 21/48, 1963 г.).A known method of manufacturing tubular products, in which it is formed by layers of fiberglass, laid with the formation of the fabric, connected between the layers of a binder, the product is obtained by winding on a mandrel with layers of transverse, clamping, longitudinal and sealing threads of fiberglass, and the binder is impregnated with rotation of the mandrel (RU No. 232069, B28B 21/48, 1963).
Известен способ изготовления изделий трубчатой формы, при котором трубу выполняют в виде четырехслойной конструкции намоткой четырех слоев, при этом она содержит в качестве минерального наполнителя до 53% песка с максимальным размером зерен до 0,63 мм, а также 22% ровинга из стеклянных нитей марки РБН (ГОСТ 17139-79) и 25% связующего (авторское свидетельство СССР №1549773 С1, 1990 г.).A known method of manufacturing products of tubular shape, in which the pipe is made in the form of a four-layer structure by winding four layers, while it contains as a mineral filler up to 53% of sand with a maximum grain size of up to 0.63 mm, as well as 22% roving of glass fibers of the brand RBN (GOST 17139-79) and 25% binder (USSR copyright certificate No. 1549773 C1, 1990).
Известен способ производства труб из композиционных материалов на термореактивном связующем (Батаев А.А., Батаев В.А. "Композиционные материалы: строение, получение, применение". - М.: Университетская книга; Логос, - 400 с., 2006 г.). Сущность способа заключается в том, что на разъемную оправку многослойно спирально наматывают ровинговую нить, пропитанную связующим. В результате внутренняя поверхность трубы формируется за счет оправки, а наружная - за счет многослойной спиральной намотки ровинговой нити, пропитанной связующим. При таком способе производства диаметр изготавливаемой трубы и ее длина определяются размерами оправки. Помимо того что оправка представляет собой сложное изделие, пригодное для изготовления трубы одного типоразмера, использование способа для производства толстостенных труб требует длительного времени намотки, связанного с относительно тонким размером ровинговой нити. В этом случае время намотки вступает в противоречие с заданным фиксированным временем гелеобразования необходимого объема используемого связующего, и вследствие тепловыделений, сопровождающих отверждение смолы, возможен перегрев ламината трубы.A known method for the production of pipes from composite materials on a thermosetting binder (Bataev A.A., Bataev V.A. "Composite materials: structure, preparation, use". - M .: University book; Logos, - 400 p., 2006 ) The essence of the method lies in the fact that a roving thread impregnated with a binder is multilayer spirally wound onto a detachable mandrel. As a result, the inner surface of the pipe is formed by the mandrel, and the outer - due to the multilayer spiral winding of the roving thread impregnated with a binder. With this production method, the diameter of the pipe being manufactured and its length are determined by the dimensions of the mandrel. Besides the fact that the mandrel is a complex product suitable for the manufacture of pipes of one standard size, the use of the method for the production of thick-walled pipes requires a long winding time associated with the relatively thin size of the roving thread. In this case, the winding time is in conflict with a predetermined fixed gelation time of the required volume of the binder used, and due to heat generation accompanying the curing of the resin, overheating of the pipe laminate is possible.
Из патента RU 2112652 (опублик. 10.06.1998) известен многослойный корпус, содержащий несколько слоев из смеси связующего и волокнистого наполнителя, взятых в различных соотношениях, внутренний из которых содержит углеродную ткань, а наружный - стекловолокнистый наполнитель, и промежуточный слой.From patent RU 2112652 (published 10.06.1998) a multilayer body is known containing several layers of a mixture of a binder and a fibrous filler taken in various ratios, the inner of which contains carbon fabric, and the outer one is fiberglass filler, and an intermediate layer.
Недостатком аналога является:The disadvantage of an analogue is:
- конструктивная сложность изготовления, заключающаяся в использовании термопластичных полимеров в промежуточных слоях для уменьшения возможности расслоения;- the structural complexity of manufacturing, consisting in the use of thermoplastic polymers in the intermediate layers to reduce the possibility of delamination;
- необходимость отдельного просушивания слоев;- the need for separate drying of the layers;
- введение дополнительного слоя из термопластичного полимера для использования, в том числе в системах холодного водоснабжения;- the introduction of an additional layer of thermoplastic polymer for use, including in cold water supply systems;
- сварка термопластичных полимеров с обязательным провариванием слоев с помощью прикатывания сварочным роликом при температуре 145-155°C.- welding of thermoplastic polymers with obligatory boiling of the layers by rolling with a welding roller at a temperature of 145-155 ° C.
Заявленный способ изготовления стеклопластиковой трубы для микротоннелирования позволяет обеспечить надежную связь между слоями композита, снизить конструктивную сложность изготовления и исключить возможность расслоения за счет адгезионных свойств связующего и сквозной пропитки армирующих компонентов в слоях и слоев между собой внутри стенки трубы. Производство труб по данной технологии не требует дополнительных операций для соединения слоев стеклокомпозита.The claimed method of manufacturing a fiberglass pipe for microtunneling allows you to provide a reliable connection between the layers of the composite, reduce the structural complexity of the manufacture and eliminate the possibility of delamination due to the adhesive properties of the binder and through impregnation of the reinforcing components in the layers and the layers between themselves inside the pipe wall. The production of pipes by this technology does not require additional operations to connect the layers of the glass composite.
Указанный технический результат достигается следующим.The specified technical result is achieved as follows.
Физико-механические и химические свойства трубы определяются типом примененной для ее производства смолы и пропорциональным соотношением армирующих наполнителей по слоям.Physico-mechanical and chemical properties of the pipe are determined by the type of resin used for its production and the proportional ratio of reinforcing fillers in layers.
Оправка для изготовления трубы представляет собой цилиндрическую поверхность длиной 6000 мм, сформированную с помощью стальной ленты шириной от 30 до 60 мм, намотанной на пространственный каркас стык в стык.The mandrel for the manufacture of the pipe is a cylindrical surface with a length of 6000 mm, formed using a steel tape with a width of 30 to 60 mm, wound on a spatial frame butt-to-butt.
При вращении оправки происходит намотка стальной ленты на начало оправки, ее укладка и продвижение витков ленты вдоль оправки за счет работы толкателей на поверхности заходной план-шайбы, сход ленты с оправки и ее возврат в начало оправки через систему роликов возвратного и натяжного механизмов.When the mandrel rotates, the steel strip is winded at the beginning of the mandrel, it is laid and the coils of the tape are moved along the mandrel due to the work of the pushers on the surface of the lead-in washer, the tape comes off the mandrel and is returned to the beginning of the mandrel through the roller system of the return and tension mechanisms.
Данная конструкция обеспечивает непрерывное движение поверхности оправки в осевом направлении и непрерывное производство трубы.This design provides continuous axial movement of the surface of the mandrel and continuous pipe production.
Смола с ускорителем загружаются в емкости-смесители, в которых обеспечивается равномерное перемешивание и термостатирование, кварцевый песок загружается в накопительный бункер с системой пневмотранспорта, в котором обеспечивается его термостатирование.Resin with an accelerator is loaded into mixer tanks, in which uniform mixing and temperature control is provided, quartz sand is loaded into a storage hopper with a pneumatic conveying system, in which it is thermostated.
Предварительно ускоренная смола из емкостей-смесителей и катализатор посредством трубопроводов подаются на установку для изготовления стеклопалстиковых труб в пневмосмесители, в которых обеспечивается их перемешивание и полученый связующий состав через дозирующий лоток подается на поверхность оправки для формирования композита.The pre-accelerated resin from the mixing tanks and the catalyst are piped to the installation for manufacturing fiberglass pipes into pneumatic mixers, in which they are mixed and the resulting binder composition is fed through a metering tray to the surface of the mandrel to form the composite.
В результате смешивания смолы и катализатора в определенных пропорциях через расчетное время происходит экзотермическая химическая реакция полимеризации.As a result of mixing the resin and the catalyst in certain proportions, an exothermic chemical polymerization reaction occurs after the estimated time.
Для предотвращения прилипания внутренней поверхности трубы к оправке применяется полиэтилентерефталатная разделительная пленка (ПЭТ).To prevent sticking of the inner surface of the pipe to the mandrel, a polyethylene terephthalate release film (PET) is used.
Для формирования первого (лайнерного) слоя трубы одновременно со связующим составом на поверхность оправки подается стеклоткань типа «С» и рубленный стеклоровинг, который дает разнонаправленное армирование. Для обеспечения кольцевого напряженного армирования и удержания рубленного ровинга и применяется намоточный стеклоровинг.To form the first (liner) layer of the pipe, simultaneously with a binder composition, fiberglass type “C” and chopped glass roving are fed to the surface of the mandrel, which gives multidirectional reinforcement. To ensure annular reinforcement and retention of chopped roving, winding glass roving is also used.
Зона подачи связующего состава и стеклоровингов лайнерного слоя определяется в зависимости от диаметра изготавливаемой трубы, но не менее 200 мм.The feed zone of the binder composition and glass roving of the liner layer is determined depending on the diameter of the manufactured pipe, but not less than 200 mm.
С учетом того, что за полный оборот оправки происходит осевое смещение ее поверхности на ширину ленты, количество слоев формируемого композита в лайнерном слое трубы соответствует отношению ширины зоны подачи сырья к ширине ленты. Полимеризация данных слоев происходит одновременно, в результате чего формируется монолитная структура стеклокомпозита.Taking into account the fact that for a full revolution of the mandrel, an axial displacement of its surface by the width of the tape occurs, the number of layers of the formed composite in the liner layer of the pipe corresponds to the ratio of the width of the feed zone to the width of the tape. The polymerization of these layers occurs simultaneously, as a result of which a monolithic structure of the glass composite is formed.
При формировании структурного слоя одновременно с подачей связущего на поверхность лайнерного слоя подается кварцевый песок, рубленный ровинг и намоточный ровинг.During the formation of the structural layer, quartz sand, chopped roving and winding roving are fed simultaneously to the binder to the surface of the liner layer.
Равномерная пропитка всех компонентов связующим и удаление воздуха из формируемого композита обеспечивается поддержанием постоянного натяжения нитей намоточного стеклоровинга и работой прикаточных валов на поверхности формируемого тела трубы.The uniform impregnation of all components with a binder and the removal of air from the formed composite is ensured by maintaining a constant tension of the winding glass roving threads and the operation of the press rolls on the surface of the formed pipe body.
Количество слоев структурного слоя зависит от ширины зоны подачи сырья и соответствует отношению ширины зоны подачи сырья к ширине ленты.The number of layers of the structural layer depends on the width of the feed zone and corresponds to the ratio of the width of the feed zone to the width of the tape.
Минимальная ширина зоны подачи сырья составляет 760 мм.The minimum width of the feed zone is 760 mm.
Сформированная заготовка трубы перемещается вместе с поверхностью оправки в осевом направлении.The formed billet pipe moves along with the surface of the mandrel in the axial direction.
Для формирования внешнего защитного слоя на сформированный структурный слой подается стеклоткань типа «С» или типа «Е», пропитываемая структурной смолой.To form an external protective layer, fiberglass type “C” or type “E” is impregnated onto the formed structural layer, impregnated with a structural resin.
Для полного отверждения сформированная труба подвергается нагреву в зонах с инфракрасными лампами.For complete curing, the formed tube is heated in areas with infrared lamps.
После схода с оправки полимеризованная труба выходит на опорные столы, и при достижении необходимой длины производится фрезеровка посадочного места под муфту и распил трубы.After leaving the mandrel, the polymerized pipe goes to the support tables, and when the required length is reached, the seat for the coupling is milled and the pipe is cut.
При производстве труб для питьевого водоснабжения трубы подвергаются термической обработке в печи постполимеризации - степень полимеризации после термообработки составляет 98-99%.In the production of pipes for drinking water supply, pipes are subjected to heat treatment in a postpolymerization furnace - the degree of polymerization after heat treatment is 98-99%.
Использование армирующих наполнителей, кварцевого песка и различных видов полиэфирных смол обеспечивает повышенную жесткость, химическую стойкость и герметичность труб.The use of reinforcing fillers, silica sand and various types of polyester resins provides increased rigidity, chemical resistance and tightness of pipes.
Получаемые характеристики труб для микротоннелирования:The obtained characteristics of microtunneling pipes:
- кольцевая жесткость 32000-1000000 Па;- ring stiffness 32000-1000000 Pa;
- предел прочности при сжатии 90,3 МПА- compressive strength 90.3 MPA
позволяют применять для бестраншейной прокладки трубопроводов водоснабжения, канализации и инженерных сетей различных назначений.allow to use for trenchless laying of pipelines of water supply, sewerage and engineering networks of various purposes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017120044A RU2645189C1 (en) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Method of manufacturing a tube for microtonaling |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017120044A RU2645189C1 (en) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Method of manufacturing a tube for microtonaling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2645189C1 true RU2645189C1 (en) | 2018-02-16 |
Family
ID=61226800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017120044A RU2645189C1 (en) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Method of manufacturing a tube for microtonaling |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645189C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU402189A3 (en) * | 1969-02-28 | 1973-10-12 | ||
US3784667A (en) * | 1972-03-22 | 1974-01-08 | Drostholm F H | Method for manufacturing pipes |
US4200605A (en) * | 1976-09-01 | 1980-04-29 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Production of reinforced plastic pipes |
RU3908U1 (en) * | 1996-01-18 | 1997-04-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ТОР" | DEVICE FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF GLASS PIPES |
US20120048455A1 (en) * | 2009-06-23 | 2012-03-01 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Thermoplastic pipe made with commingled glass fibers |
-
2017
- 2017-06-07 RU RU2017120044A patent/RU2645189C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU402189A3 (en) * | 1969-02-28 | 1973-10-12 | ||
US3784667A (en) * | 1972-03-22 | 1974-01-08 | Drostholm F H | Method for manufacturing pipes |
US4200605A (en) * | 1976-09-01 | 1980-04-29 | Sekisui Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Production of reinforced plastic pipes |
RU3908U1 (en) * | 1996-01-18 | 1997-04-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ТОР" | DEVICE FOR CONTINUOUS PRODUCTION OF GLASS PIPES |
US20120048455A1 (en) * | 2009-06-23 | 2012-03-01 | Ocv Intellectual Capital, Llc | Thermoplastic pipe made with commingled glass fibers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3067609B1 (en) | Thermosetting bamboo sand composite pressure pipe | |
US2814313A (en) | Manufacture of pipe | |
US6196271B1 (en) | Liner hose for reconstruction of conduits and pipelines and a method for manufacture thereof | |
US10190705B2 (en) | Thermosetting bamboo-wood composite pipe | |
US3886029A (en) | Method and apparatus for the continuous production of fiber reinforced plastic pipes of variable wall thickness | |
US3068134A (en) | Method of making composite plastic pipe of reinforcing glass fibers | |
US10550963B2 (en) | Pipe with an outer wrap | |
US10113672B2 (en) | Multilayer tube having a tubular inner film, device and method for producing same, and use thereof | |
CN104089105A (en) | Method for manufacturing bamboo-plastic winding composite pipe | |
KR100938020B1 (en) | The manufacture apparatus of fiberglass reinforced plastic | |
US11428361B2 (en) | Pipe insulation and method of and system for making same | |
CN201752933U (en) | Production equipment for reinforced thermoplastic plastic pipes | |
US20180306372A1 (en) | Liner tube for sewer rehabilitation and method for producing same | |
US20180038521A1 (en) | Hemp-winding composite pipe | |
CN101605649A (en) | Multi-layer tubes or conduit and manufacture method thereof | |
RU2645189C1 (en) | Method of manufacturing a tube for microtonaling | |
US3967650A (en) | Pipes | |
CN103851278A (en) | Plastic lined thermoplastic wound pipe and preparation method thereof | |
WO2016096906A1 (en) | Filament-wound liner-free pipe | |
CN104455790B (en) | Fiberglass PE multiple tube and continuous winding production technology | |
EP2658701A1 (en) | Method of manufacturing a pipe from thermoplastic material | |
RU173495U1 (en) | Shield fiberglass pipe for microtunnelling of reinforced thermosetting polymers made by continuous winding of reinforcing fillers | |
US11346469B2 (en) | Non-penetrating multi-layer continuous hose and a preparation method thereof | |
CN105065793A (en) | Composite direct-drinking water pipe and manufacturing process thereof | |
RU2717736C1 (en) | Multilayer flexible polymer pipe, method for its continuous production and device for implementation of method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180912 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20200427 |
|
HE4A | Change of address of a patent owner |
Effective date: 20210406 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220126 Effective date: 20220126 |