CH459549A - Verfahren zur Herstellung fasergewickelter Kunststoff-Rohrbögen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung fasergewickelter Kunststoff-Rohrbögen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung fasergewickelter Kunststoff-Rohrbögen.



   Bisher wurden fasergewickelte Rohrbögen auf die gleiche Art wie gerade Rohrstücke durch Bewickeln starrer Kerne hergestellt. Dies hat jedoch bei Bögen den Nachteil, dass der (bogenförmige) Kern aus dem fertigen Bogen nur schwer entfernbar ist. Mehrteilige zerlegbare, zerstör- oder auflösbare Kerne konnten dieses Problem bisher nicht zufriedenstellend lösen. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil besteht darin, dass beim Bewickeln bogenförmiger Kerne die für die optimale Festigkeitswerte erforderlichen Wickeldaten nicht oder nur mit   grnssem    technischem Aufwand realisiert werden können.

   Dies hat in der Praxis dazu geführt, dass auf optimale Wickeldaten zumeist verzichtet und mit einem Wickelwinkel von 900 (Hubwicklung) gewickelt wird, wodurch jedoch verglichen mit geraden, optimal gewickelten Rohren diese Rohrbogen in der Wandstärke stark überdimensioniert werden müssen, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Bei einer reinen   90 -    Wicklung fehlt eine ausreichende Längsfestigkeit im Wickellaminat.



   Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass als Wickelkern ein aufblasbarer Schlauch verwendet wird, wobei die   kunstharzimprä-      guierten      Faserstränge    auf den aufgepumpten geraden Schlauch aufgewickelt, das Kunstharz angeliert, der so bewickelte Schlauch in eine Bogenform eingelegt und dort zumindest so lange gehärtet wird, bis die Kunstharzmasse und damit der Rohrbogen ihren formbeständigen Zustand erreicht haben, wonach der Druck aus dem Schlauchinneren abgelassen und der Schlauch aus dem Rohrbogen herausgezogen wird. Das Aufpumpen des Schlauchs kann durch Einpressen eines gasförmigen (Luft) oder flüssigen (Wasser) Mediums erfolgen.



   Beim erfindungsgemässen Verfahren ist es ohne weiteres möglich, mit dem theoretisch berechneten optimalen Wickelwinkel zu arbeiten, da der eigentliche Wikkelvorgang genauso wie bei der Herstellung eines geraden zylindrischen Rohres abläuft. Das gewickelte Rohr bzw. der Rohrbogen hat daher eine optimale me  chanische    Festigkeit bei kleinster Wandstärke. Das bedeutet, dass die Rohrbögen die etwa gleichen Festigkeitseigenschaften und Dimensionen wie die angeschlossenen geraden Rohrstücke haben.



   Die   Oberlappung    der kunstharzimprägnierten Glasfaserbänder (Rovingbänder) wird grösser gewählt als beim Wickeln gerader Rohre, da durch das folgende Biegen des Wickelkörpers die Bänder am grössten Biegeradius auseinander- und am innersten Radius zusammengeschoben werden. Die Überlappung wird so eingestellt, dass sich aussen die Bänder auch nach dem Biegen noch leicht überlappen (ca. 1 mm). Das Zusammenschieben am inneren Radius hat den Vorteil, dass hierdurch die am höchsten beanspruchte (schwächste) Stelle des Rohrbogens verstärkt wird.



   Nach Beendigung des Wickelprozesses wird der Wickelkörper unter Drehung um seine Achse angeliert.



  Diese Gelierung wird nur so weit getrieben, dass das Harz gerade nicht mehr fliesst, da sonst nach Einlegen in die Werkzeugform Harzanreicherungen auf der Unterseite des Körpers auftreten würden. Eine zu weitgehende Gelierung würde sich ungünstig auf den Zusammenhalt des Verbundkörpers und den Biegevorgang auswirken.



   Insbesondere bei kritischen Bogen- und Rohrdurchmessern ist es vorteilhaft, vor dem Einlegen des bewikkelten Schlauchs den Schlauchinnendruck zu mindern und erst nach dem Verschliessen der Werkzeugform wieder auf den notwendigen Überdruck einzustellen. Der innere Überdruck im Schlauch gewährleistet die exakte innere   Bogendimension    sowie ein Anpressen des Liners an das Wickellaminat. Die äussere Dimension des Bogens ist durch die Werkzeugform gegeben.



   Die Aushärtung des Wickelkörpers erfolgt im Wärmeschrank. Nach Ablassen des Druckes kann der Schlauch (Kern) ohne Mühe aus dem fertigen Bogen herausgezogen werden.



   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in  der Zeichnung dargestellten   Ausführungsbeispiels    näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 den unaufgeblasenen, an beiden Enden mit Verschlussstücken versehenen Schlauch im Axialschnitt,
Fig. 2 den aufgeblasenen und bewickelten Schlauch vor dem Biegen und
Fig. 3 nach dem Biegen gleichfalls im Axialschnitt,
Fig. 4 die Biegeform mit dem eingelegten bewickelten Schlauch in der Draufsicht und
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4.



   Der mit 1 bezeichnete Schlauch ist beidseitig mittels je eines Verschlussstücks 3 bzw. 4 abgeschlossen, die mittels Rohrbinder 2 im Schlauch dicht fixiert sind und von denen das eine (4) mit einem Ventil 5 ausgestattet ist.



   Nach Aufblasen des Schlauchs 1 auf den Wickeldurchmesser werden zuerst die Linerschicht 6 (Auskleidung des Rohrbogens) und dann die Wicklung 7 aufgebracht. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.



   Nach Angelieren der härtbaren Kunstharzmasse wird der Schlauch 1 mit der Linerschicht 6 und der Wicklung 7 etwa in die in Fig. 3 dargestellte Form gebogen und gemäss den Fig. 4 und 5 in die aus den beiden Teilen 8 und 9 bestehende Form eingelegt. In dieser Form erfolgt dann die Aushärtung in einem geeigneten Wärmeschrank (nicht dargestellt).



   Der Schlauch besteht aus einem Material mit ausreichender Temperaturbeständigkeit, Festigkeit, Steifheit, Stabilität und Dehnungsvermögen, z. B. Silikonkautschuk. Der Liner kann bandförmig, z. B. durch ein PVC-Band gebildet sein oder in flüssiger Form (Kunstharzliner) aufgebracht werden, z. B. durch Aufspritzen, Aufstreichen oder Tauchen; er bildet im fertigen Rohrbogen eine dichte Innenauskleidung. Der Wickelvorgang erfolgt nach an sich bekannten Präzisionswickelverfahren mit einem bestimmten Wickelwinkel und Lagenaufbau.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung fasergewickelter Kunststoff-Rohrbögen, dadurch gekennzeichnet, dass als Wikkelkern ein aufblasbarer Schlauch verwendet wird, wobei die kunstharzimprägnierten Faserstränge auf den aufgepumpten geraden Schlauch aufgewickelt, das Kunstharz angeliert, der so bewickelte Schlauch in eine Bogenform eingelegt und dort zumindest so lange gehärtet wird, bis die Kunstharzmasse und damit der Rohrbogen ihren formbeständigen Zustand erreicht haben, wonach der Druck aus dem Schlauchinneren abgelassen und der Schlauch aus dem Rohrbogen herausgezogen wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstränge mit einer derartigen Überlappung auf den geraden Schlauch gewickelt werden, dass am fertigen Rohrbogen längs seines grössten Bogendurchmessers eine zumindest geringe Überlappung der Faserstränge bestehen bleibt.

   2. Verfahren nach Patentauspruch, dadurch get kennzeichnet, dass zumindest zwei Wicklungslagen mit den aus der Herstellung fasgewickeiter gerader Druck rohre bekannten optimalen Wickeldaten auf den Schlauch aufgebracht werden.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufwickeln der Faserstränge ein bandförmiger Liner, z. B. ein PVC-Band, mit einer solchen Oberlappung auf den Schlauch gewikkelt wird, dass am fertigen Rohrbogen längs seines grössten Bogendurchmessers eine zumindest geringe Überlappung dieses Linerbandes bestehen bleibt.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufwickeln der Faserstränge ein flüssiger Liner auf den Schlauch aufgebracht wird.

   5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einlegen in die Form der Druck im Schlauch zusätzlich erhöht wird.

   6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Schlauch vor dem Einlegen in die Form vermindert und nach dem Einlegen zumindest wieder auf den beim Wickeln vorhandenen Wert gebracht wird.

   7. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Angelierens der Schlauch um seine Achse rotiert wird, vorzugsweise mit etwa der doppelten Wickelgeschwindigkeit.