DE1049171B - Carbon pipe - Google Patents
Carbon pipeInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem wärmehärtenden Harz imprägniertes Kohlerohr, weiches erfindungsgemäß mit einer Ummantelung versehen ist. Diese Ummantelung ist als Gewebeumhüllung ausgebildet, die außen auf dem Kohlerohr eng anliegt und mittels eines wärmeliärtenden Kunstharzes fest mit dem Rohr verbunden ist.The invention relates to a carbon tube impregnated with a thermosetting resin, soft according to the invention is provided with a jacket. This sheathing is as a fabric sheathing formed, which fits tightly on the outside of the carbon tube and by means of a thermosetting synthetic resin is firmly connected to the pipe.
Leitungen aus Kohlerohren werden für eine Reihe von industriellen Zwecken verwendet, bei denen Materialien mit einem hohen Grad an Widerstandsfähig keit gegenüber Hitze und Korrosion erforderlich sind.Carbon pipe conduits are used for a number of industrial purposes where materials with a high degree of resistance to heat and corrosion are required.
Zur Behebung der Durchlässigkeit des Kohlerohres infolge der porösen Struktur und der verhältnismäßig geringen mechanischen Festigkeit wurden Kohlerohre mit einem wärmehärtbaren Harzmaterial imprägniert und das imprägnierte Rohr erhöhter Temperatur ausgesetzt, um das Harz in die unschmelzbare Form umzuwandeln. Eine derartige Behandlung macht das Rohr undurchlässig und ejrhöht auch in einigem Maße dessen mechanische Festigkeit, doch ist ein derart behandeltes Rohr ziemlich spröde und zersplittert oder bricht deshalb bei Stoß oder Schlag. Dieser Übelstand wird gemäß der Erfindung vermieden durch eine knapp sitzende, mit dem Rohr mittels eine? wärmegehärteten Kunstharzes fest verbundene Gewebeumhüllung des Rohres, die vorzugsweise als Hülse ausgebildet ist. Die Vereinigung wird in bekannter Weise durch Anwendung erhöhter Temperatur zur Wärmehärtung des Harzes durchgeführt. Die mechanische Festigkeit der Verbindung gemäß der Erfindung ist außerordentlich hoch und übertrifft die Festigkeit der bekannten Verbindungen erheblich.To eliminate the permeability of the carbon tube due to the porous structure and the relatively With a low mechanical strength, carbon pipes have been impregnated with a thermosetting resin material and exposing the impregnated tube to an elevated temperature to convert the resin to the infusible form. Such treatment renders the pipe impermeable and also raises it to some extent its mechanical strength, but a pipe so treated is quite brittle and splintered or therefore breaks with impact or impact. This drawback is avoided according to the invention a tight-fitting, with the pipe by means of a? thermoset synthetic resin firmly bonded fabric covering of the tube, which is preferably designed as a sleeve. The association is well known in Way carried out by applying elevated temperature to thermosetting the resin. the mechanical strength of the connection according to the invention is extremely high and exceeds that Strength of the known connections considerable.
Eine andere Art, die Durchlässigkeit von kohlehaltigen Kunststoffrohren zu beheben und deren Festigkeit zu erhöhen, besteht in einem Verfahren, diese Rohre mit einer metallischen Ummantelung zu versehen. Derartige Rohre finden in dem begrenzten technischen Gebiet, in welchem unter Druck gearbeitet wird, als Bestandteile chemisch-technischer Apparate Verwendung. Es ist für diese Rohre allerdings notwendig, sie in die entsprechend passenden Eisenummantelungen einzukitten.Another way to fix the permeability of carbonaceous plastic pipes and their strength to increase, consists in a method of providing these pipes with a metallic sheath. Such pipes are found in the limited technical field in which work is carried out under pressure is used as components of chemical-technical apparatus. For these pipes, however, it is necessary cement them in the appropriate iron sheaths.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung besteht die Umhüllung bzw. die Hülse aus Glasgewebe. Eine geflochtene Glasmatte stellt ein besonders gut geeignetes Material dar, wobei vorzugsweise die Faserrichtung des gewebten HülLenmaterials einen Winkel von etwa 45° mit der Längsachse des Rohres bildet, was auch bei anderen Geweben vorteilhaft ist.According to a preferred embodiment according to the invention, there is the casing or the sleeve made of glass fabric. A braided glass mat is a particularly suitable material, preferably the fiber direction of the woven sleeve material forms an angle of about 45 ° with the longitudinal axis of the Rohres forms, which is also advantageous with other tissues.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Umhüllung bzw. Hülse über die gesamte Länge des Rohrendes bis zum Ende der Bohrung. According to a further preferred embodiment, the sheath or sleeve extends over the entire Length of the pipe end to the end of the hole.
Anmelder:Applicant:
Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)Union Carbide Corporation,
New York, NY (V. St. A.)
Vertreter: Dr. phil. Dr. rer. pol. K. Köhler,
Patentanwalt, München 2, Amalienstr. 15Representative: Dr. phil. Dr. rer. pole. K. Koehler,
Patent attorney, Munich 2, Amalienstr. 15th
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Februar 1954Claimed priority:
V. St. v. America 17 February 1954
Robert Paul Stambaugh, Grand Island, N. Y.,
und Willie Howard Watts, Avon Lake, Ohio (V. St. A.J,
sind als Erfinder genannt wordenRobert Paul Stambaugh, Grand Island, NY,
and Willie Howard Watts of Avon Lake, Ohio (V. St. AJ, are named inventors
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird mit Vorteil ein Kohlerohr mit einer eng anliegenden Gewebeumhülllung umgeben, das umhüllte Rohr mit einem wärmehärtenden Harz imprägniert und das imprägnierte, umhüllte Rohr auf eine die Härtung des Harzes herbeiführende Temperatur erhitzt und das Rohr mit der Umhüllung fest verbunden. Dabei wird zweckmäßig das wärmegehärtete Harz dem Rohr vor der Umhüllung mit der Gewebeumhüllung oder Hülse einverleibt. Das gemäß der Erfindung zu benutzende wärmehärtbare Harz kann irgendein synthetisches Harz sein, das in situ in die wärmegehärtete Form durch Polymerisation oder Kondensation übergeführt werden kann, wobei diese Umwandlung durch Wärme oder durch Verwendung geeigneter Katalysatoren beschleunigt werden kann. Darüber hinaus soll das Harz auch die Poren des Kohlerohres durchdringen können, um das Rohr gegenüber flüchtigen Stoffen undurchlässig zu machen.According to another embodiment of the invention, a carbon tube with a narrow is advantageous surrounding tissue sheath, the sheathed tube is impregnated with a thermosetting resin and heating the impregnated, covered tube to a temperature which causes the resin to cure and the pipe is firmly connected to the casing. The thermoset is expedient Resin incorporated into the tube prior to being wrapped with the tissue wrap or sleeve. According to the Thermosetting resin to be used in the invention can be any synthetic resin which can be incorporated into the in situ thermoset form can be converted by polymerization or condensation, these Conversion can be accelerated by heat or by using suitable catalysts. In addition, the resin should also be able to penetrate the pores of the carbon pipe, opposite to the pipe to make volatile substances impermeable.
Das Harz soll außerdem das Hüllenmaterial an das Rohr binden, können.The resin should also be able to bind the casing material to the pipe.
Geeignete Arten von. synthetischen Harzen, die ■— wie gefunden wurde — bei der Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind, sind die folgenden: Phenolaldehydharze, z. B. Phenolformaldehydharze, Harze vom Epoxytyp, beispielsweise solche, die durch Umsetzung von Epichlorhydrin mit einem mehrwertigen Phenol erhalten werden; Harze vom Melamin.- und Harnstoff -Formaldehyd-Typ;Suitable types of. synthetic resins that ■ - as has been found - when carrying out the invention Methods which can be used are the following: phenol aldehyde resins, e.g. B. phenol-formaldehyde resins, Epoxy type resins such as those obtained by reacting epichlorohydrin with a polyhydric phenol; Resins of the melamine and urea formaldehyde type;
809 750/240809 750/240
3 43 4
wärmehärtbare Alkydharze; Kontaktharze, z. B. Co- Katalysator enthalten kann, gelöst oder suspendiertthermosetting alkyd resins; Contact resins, e.g. B. may contain cocatalyst, dissolved or suspended
polymeren, die bei der Umsetzung eines Vmylmono- ist, aufgebracht werden.polymers that are applied in the implementation of a Vmylmono- is.
meren, wie Styrol, mit einem ungesättigten linearen Die eine Ausführungsform der Erfindung wird vorPolyester, wie beispielsweise einem Glykolmaleat, in zugsweise wie folgt durchgeführt: Ein Kohlerohr von Gegenwart eines Peroxydkatalysators erhalten wer- 5 geeignetem Durchmesser wird senkrecht aufgestellt, den; wärmehärtbare polymere Harze vom Silikontyp; ein geeigneter Verteiler wird an dessen oberem Ende Harze vom Furantyp, wie Furfurol-Phenol-Konden- angebracht, und ein Hüllenmaterial aus geflochtenem sate oder Harze, die bei der Säurekatalyse von Fur- Glas von geeigneter Größe wird über die Anordnung furylalkohol erhalten werden, und wärmehärtbare von Verteiler und Rohr gezogen, wobei die Faser-Keton-Aldehyd-Harze. io richtung der Hülse mit der Längsachse des Rohresmers, such as styrene, with an unsaturated linear The one embodiment of the invention is before polyester, such as a glycol maleate, preferably carried out as follows: A carbon tube of A suitable diameter is obtained in the presence of a peroxide catalyst. the; silicone type thermosetting polymeric resins; a suitable manifold will be at its upper end Furan-type resins such as furfural-phenol-condensate attached and a shell material made of braided sate or resins used in acid catalysis of fur-glass of suitable size is about the arrangement furyl alcohol can be obtained, and thermosetting pulled from the manifold and pipe, the fiber-ketone-aldehyde resins. io direction of the sleeve with the longitudinal axis of the tube
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben, sich vorzugsweise einen Winkel von etwa 45° bildet,Further details of the invention result, preferably forms an angle of about 45 °,
aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung. Dann wird das Hüllenmaterial1 über dem Kohlerohrfrom the drawing and its description. Then the shell material 1 is placed over the carbon pipe
In der Zeichnung ist ein Kohlerohr oder eine Kohle- geglättet und durch geeignete Mittel an beiden EndenIn the drawing a carbon pipe or a carbon is smoothed and by suitable means at both ends
leitung 2 dargestellt, die mit einer knapp sitzenden des Rohre befestigt. Das faserüberzogene Rohr wirdLine 2 is shown, which is attached to a tightly fitting of the pipes. The fiber-covered tube will
Hülle aus einem Fasermaterial 4 umhüllt ist, wobei 15 dann in einen Holztrog gebracht, um eine Faltenbil-Shell made of a fiber material 4 is wrapped, with 15 then placed in a wooden trough to form a fold formation
die Poren 6 des Rohres-, seine Oberfläche und die Zwi- dung des Hüllenmaterials zu verhindern, schließlichto prevent the pores 6 of the pipe, its surface and the interweaving of the casing material, finally
schenräume zwischen den Fasern der Hülle mit einem wird die gesamte Anordnung in ein Imprägniergefäßbetween the fibers of the sheath with one is the entire arrangement in an impregnation vessel
wärmehärtbaren synthetischen Harz imprägniert sind, gelegt. Das diese Anordnung enthaltende Imprägnier-thermosetting synthetic resin impregnated are laid. The impregnation containing this arrangement
das in die wärmegehärtete Form übergeführt wurde gefäß wird bis zu einem Druck von etwa 10 mm Hgthe thermoset form is placed in the vessel to a pressure of about 10 mm Hg
und dazu dient, das Rohr und die Hülle miteinander 20 evakuiert und etwa 15 Minuten bei diesem Druck be-and serves to evacuate the tube and the envelope together for 20 minutes and to operate at this pressure for about 15 minutes.
zu verbinden. Auf Grund der Anwesenheit des wärme- lassen. Dann wird ein wärmehärtbares Phenolform-connect to. Due to the presence of the let warm. Then a thermosetting phenolic molding
gehärteten Harzes in dem Rohr wird dieses gegen- aldehydharz in das Imprägniergefäß derart eingeführt,hardened resin in the pipe, this counter-aldehyde resin is introduced into the impregnation vessel in such a way that
über flüchtigen Stoffen undurchlässig gemacht, und daß die Anordnung bedeckt ist, und der Druck imimpermeable to volatiles, and that the assembly is covered, and the pressure in the
die harzgebundene Hülle verleiht dem Rohr die ge- Gefäß auf 5,6 atü erhöht Das Gefäß wird etwathe resin-bonded shell gives the tube its capacity. The vessel is increased to 5.6 atmospheres
wünschten Festigkeitseigenschaften. Dadurch wird 25 2 Stunden bei diesem Druck gehalten. Die Rohranord-desired strength properties. This is held at this pressure for 2 hours. The pipe assembly
die Elastizitätsgrenze des Rohres erhöht, die Bruch- nung wird dann herausgenommen und in einen Här-the elastic limit of the pipe is increased, the fracture is then removed and placed in a hardening
fortpfianzung vermindert, und im Falle eines Bruchs tungsautoklav eingebracht, wo· sie etwa 8 Stunden beiPropagation decreased, and in the case of a fracture autoclave introduced, where · it takes about 8 hours
werden die Bruchstücke in ihrer ursprünglichen Lage einer Temperatur von etwa 90° C verbleibt. Daranthe fragments will remain in their original position at a temperature of around 90 ° C. To it
verbleiben. anschließend wird eine weitere Härtungsbehandlungremain. this is followed by a further hardening treatment
Ein Verfahren zur Herstellung des harzimprägnier- 3° von etwa 3 Stunden bei 150° C und 5,6 atü dutrdigeten,
mit Stoff umhüllten Kohierohres besteht im Um- führt. Gewünschtenfalls kann das so behandelte Rohr
hüllen des Rohres mit einem knapp sitzenden Gewebe- in der gleichen Weise wie oben beschrieben,- beispielsmaterial,
das die Form einer Hülse haben kann. Das weise mit einem Harz vom Furantyp erneut impräumhüllte
Rohr wird dann in einem Imprägniergefäß gniert, dann in den Härtungsautoklav eingebracht und
bei verminderten und erhöhten Drücken mit einem 35 etwa 3 Stunden bei einem Temperaturanstieg voa
wärmehärtbaren Harz imprägniert, das nach der Im- Zimmertemperator bis 150° C gehärtet werden, wora«
prägnierung, beispielsweise durch Erwärmen, in die sich dann eine weitere Härtungsperiode von 3· Standes
unschmelzbare Form übergeführt wird. Wenn er- unter Aufrechterhaltung der Temperaturen im Härwünscht,
kann auch für einige Anwendungszwecke tungsgefäß bei etwa 150° C anschließt,
eine zweite Imprägnierung auf das imprägnierte Rohr 40 Zum Vergleich der mechanischen Festigkeit des exaufgebracht werden. Es wurde als zweckmäßig be- findungsgemäßen Rohres mit einem gemäß dem Stand
funden, einen geeigneten Katalysator zur Beschleuni- der Technik hergestellten Rohr wurde eine Reibe voh
gung der Umwandlung des. imprägnierten wärmehärt- Versuchen mit folgenden Ergebnissen durchgeführt:
baren Harzes in die unschmelzbare Form zu verwen- Ein Stück von 30 cm Länge eines üblichen fiarzimprä·-
den, beispielsweise ein wasserlösliches basisches Mit- 4-5 gnierten Graphitrohres mit 5 cm Außendurcfamesser
tei„ wie Natriumhydraxyd oder Natriumcarbonat bei und 4 cm Innendurchmesser hielt die Belastung mit
der Verwendung eines. Phenolformaldehydharzes,, oder einer durchschnittlichen zentralen Belastung" von
einen Arylsulfansäure- oder Sulfcmylehloridkatalysator 480 kg nicht aus. Darüber hinaus wurde dieses Rohr
bei Verwendung eines Harzes vom Furarttyp·. Ein vollstänrfig zerbrochen, und die Bruchstücke fielen aus
zufriedenstellende Ergebnisse liefernder Imprägnier- 50 der Testapparatar heraus.A method for the production of the resin-impregnated carbon tube, which is coated with fabric and takes about 3 hours at 150 ° C. and 5.6 atmospheres, consists in bypassing. If desired, the tube treated in this way can cover the tube with a tightly fitting tissue - in the same way as described above - example material which can be in the form of a sleeve. The tube, which is again impregnated with a resin of the furan type, is then impregnated in an impregnation vessel, then placed in the curing autoclave and impregnated at reduced and increased pressures with a thermosetting resin for about 3 hours with a temperature rise, which after the room temperature reaches 150 ° C, whereupon impregnation, for example by heating, into which a further hardening period of 3 times the infusible form is transferred. If he wishes to maintain the temperatures in the hardening system, a water tank at around 150 ° C can also be used for some purposes.
a second impregnation can be applied to the impregnated pipe 40 to compare the mechanical strength of the ex. It was found to be an expedient tube according to the invention with a tube produced according to the state of the art, a suitable catalyst for accelerating the technology, a friction was carried out to convert the impregnated thermosetting tests with the following results: the resin into the infusible form Use a piece of 30 cm length of a conventional fiber impeller, for example a water-soluble, basic graphite tube with an outer diameter of 5 cm such as sodium hydroxide or sodium carbonate and an inner diameter of 4 cm kept the load with the use of a. Phenol-formaldehyde resin "or an average central load" of an arylsulfanoic acid or sulfcmyl chloride catalyst 480 kg. In addition, when a Furart-type resin was used, this pipe was completely broken and the fragments fell out of the test apparatus, which gave satisfactory results out.
überzug enthält 100 Gewichtsteile eines wärmehärt- Ein erfindungsgemäß hergestelltes faarzimprägnierbaren Phenolformaldebydharzes, 1 Gewichtsteil· Lam- tes, mit einem Gewebe -omMlltes Rohr mit den penruß zusammen mit einem Acetonträger in so hin- gleichen Dimensionen wie das getestete, bisher übliche reichender Menge, daß eine dünne streichfähige Lö- Rohr versagte erst,, wenn eine durchschnittliche zen surig gebildet wird. 55 trale Belastung- von· 521 kg- ausgeübt wurde, Das RohrCoating contains 100 parts by weight of a thermosetting phenol-formaldebyd resin produced according to the invention, 1 part by weight · Lam- tes, with a fabric -omMlltes tube with the carbon black together with an acetone carrier in the same dimensions as the tested, usual sufficient amount that a thin, spreadable soldering pipe failed only when an average zen-surig was formed. 55 central load - of 521 kg - was exerted, the tube
Das erfindungsgemäße imprägnierte umhüllteKohle- gab in der Testapparatur mir nach, und die Teile berohr
kann· auch aus einem im Handel erhältlichen» ge- hielten ihre ursprüngliche relative Lage bei.
genüber flüchtigen Stoffen und. undurchlässigenKoMe- Es wurden auch Teste zum Vergleich der Bfuclirohr
hergestellt, werden. Bei Verwendung dines» der- fortpflanzung eines, in der bisner üblichen' Weise ήη-artigen
Rohres wird· das gleiche Verfahren der Her- 60 prägnierten KoMerohres- mit der. des erfindungsge-Stellung
angewandt, das im Vorstehenden· unter Bezug. maß hergestellten Rohres: durchgeführt Dabei wurde'
auf die Verwendung eines gewöhnlichen Köhferalires ein. fester Gegenstand mit dent' bisher üblichen Mofafbeschrieben
wurde.. Das Rohr wird mit der Gewebe- typ>
geschlagen, umä es wurde beobachtet, daß- dabei in
hülle umgeben,, mit einer Lösung, Suspension, odtei" einem ausgedehnten Gebiet Bräche und viele' kleine
Aufschlämmung des-, wärmehärfharen; Harzes imprä.- 65 Rahrfragnienfe entstanden,, während bei dem imprägniert,
das in irgendeiner geeigneten Weise in-, die gmierten, umhüllten Rohr der Erfindung die Beschädiwärmegehärtete
Form übergeführt wird. Das: Imprä,- gang auf die unmittelbare Umgebung dear Stoßiäche
gnierhaiz kann auf das umhüllte Rohr durch AmI- begrenzt war.. Darübeu bitiaus ging dbr Brtteh in
streichen oder Überziehen mit dem Satz, das i» einigem' Fällen» nickt über den Querschnitt,, wo. di© Be^
einem flüchtigen Lösungsmittelträger, der. aoieh einen 70 Schädigung erfolgte, hinaus. - -The impregnated, coated carbon according to the invention gave way to me in the test apparatus, and the parts can - also from a commercially available one - maintained their original relative position.
to volatile substances and. Impermeable KoMe tests were also made to compare the Bfucli tube. When using the propagation of a pipe that is ήη-like in the usual way, the same process of the her- 60 impregnated KoMero pipe is carried out with the. of the erfindungsge-position applied in the above · with reference. Measured made pipe: carried out 'on the use of an ordinary Köhferalire. solid object with dent 'previously usual moped was described .. The pipe is beaten with the fabric type>, umä it was observed that - surrounded in the case, with a solution, suspension, odtei "an extensive area fractures and many' small slurry of the thermosetting resin imprä.- 65 Rahrfragnienfe arisen, while with the impregnated, the in some suitable way in, the gmiert, enveloped tube of the invention the damaging thermoset form The immediate vicinity of the abutment surface may be limited to the covered tube by AmI- .. Darübeu bitiaus went dbr Brtteh in strike out or cover with the sentence that in "some 'cases" nods over the cross-section, where. di © Be ^ an volatile solvent carrier, which also suffered damage.
Claims (6)
Deutsche Patentschriften Nr. 687 872, 610 652;
Zeitschrift »Kunststoffe« (1953), H. 10, S. 376;
Zeitschrift »Werkstoffe und Korrosion« (1951), H. 3, S. 94;Considered publications:
German Patent Nos. 687 872, 610 652;
Journal "Kunststoffe" (1953), no. 10, p. 376;
Journal "Materials and Corrosion" (1951), no. 3, p. 94;
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1049171XA | 1954-02-17 | 1954-02-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1049171B true DE1049171B (en) | 1959-01-22 |
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ID=22303120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEU3204A Pending DE1049171B (en) | 1954-02-17 | 1955-02-11 | Carbon pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1049171B (en) |
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- 1955-02-11 DE DEU3204A patent/DE1049171B/en active Pending
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