DE2838305C2 - Verfahren zur Herstellung eines Rohrverbinders aus verstärktem Kunstharz - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Rohrverbinders aus verstärktem KunstharzInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrverbinders aus verstärktem
Kunstharz gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist ein Verfahren dieser Art zur Herstellung eines
Rohrs bekannt (JP-PS 13 822/77), bei dem man zur Bildung einer Innenschicht ein mit einem Kunstharz
imprägniertes Fasermaterial um einen drehbaren Dorn wickelt und zugleich in Richtung der Achse des Doms
zieht, während zur Bildung einer Zwischenschicht auf die Außenseite der Innenschicht ein Kunstharzmörtel
aufgeschichtet wird, dann um die Außenseite der Zwischenschicht harzimprägnitrtes Fasermaterial gewickelt
wird und schließlich die ganze Zusammensetzung mit Wärme gehärtet und von dem Dorn
abgezogen wird. Bei diesem Verfahren neigt der Kunstharzmörtel zum Abtropfen, wenn er bei einem
Versuch zur Erzielung einer möglichst dicken Zwischenschicht in einer großen Menge aufgetragen wird.
Ferner ist es schwierig, rohrförmige Körper mit komplizierterer Gestalt herzustellen, beispielsweise in
Gestalt eines Rohrverbinders, da es nicht möglich ist, eine Zwischenschicht in einer Form zu bilden, die der
gewünschten Endform der Rohrverbindung entspricht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden,
daß die Herstellung von Rohrverbindern komplizierterer Gestalt ohne Materialverlust ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die gekennzeichneten Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Hier wird die
Zwischenschicht zunächst in einer Form auf die gewünschte Gestalt gebracht und dann weiter verarbeitet.
Hierdurch kann einp dickere Zwischenschicht oder eine Zwischenschicht mit komplizierterer Form als im
bekannten Fall hergestellt werden. Die Schichten können in getrennten, voneinander unabhängigen
Schritten hergestellt werden, wodurch die Benutzungsdauer der Träger verkürzt wird, so daß Rohrverbinder
mit höherer Produktivität hergestellt werden können. Von besonderem Vorteil ist die Verfahrensweise nach
Patentanspruch 2, da in diesem Fall die Innenschicht bereits ein steifer Körper ist, der unmittelbar nach der
Bildung der Zwischenschicht und einer Außenschicht vom Träger abgenommen werden kann. Demgemäß
kann eine Vielzahl von Rohrverbindern unter Verwendung einer nur geringen Anzahl von Trägern geformt
werden.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbelspielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert
Fig. 1 bis 5 sind Ansichten zur Erläuterung aller Verfahrensschritte bei einem ersten Ausführungsbeispiel
des Verfahrens, wobei die F i g. 1 bis 3 Schnittansichten sind, während die F i g. 4 und 5 perspektivische
Ansichten sind.
Fig.6 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispieles des Verfahrens.
F i g. 7 und 8 sind Rohrverbindungen mit besonderer Wandgestaltung, die mittels des Verfahrens herstellbar
sind.
Zunächst wird anhand der Zeichnung die erste Ausführungsart des Verfahrens beschrieben. In Fig. 1
sind Kernformen 1 und Γ mit Hilfe von Haltevorrichtungen 3 und 3' an einer Stützachse 2 zusammengebaut.
Nach dem Formungsvorgang können die Kernformen durch Lösen der Haltevorrichtungen 3, 3' entfernt
werden. Die Kernformen haben in ihrem zusammengebauten Zustand an ihren Endbereichen 12 und 12' einen
größeren Durchmesser als an ihren Mittelbereichen 11
und 11', um dadurch Muffenabschnitte eines zu formenden Kupplungselements zu bilden. An den
seitlichen Stirnabschnitten sind Kragen bzw. Flanschen 13 und 13' ausgebildet, während in Umfangsrichtung an
der Innenseite der Umfangsränderder Flanschen 13 und 13' Ausnehmungen 14 und 14' gebildet sind.
Um die zusammengebauten Kernformen 1 und Γ wird zur Bildung einer Innenschicht 4 Verstärkungsmaterial
wie beispielsweise eine Matte aus Glasfasern gewickelt, die mit einer Lösung imprägniert ist, welche
ein Kunstharz wie ungesättigtes Polyester und ein Härtungsmittel enthält.
Gesondert davon wird ein Kunstharzmörtel, der durch Mischen einer Lösung aus Kunstharz wie
ungesättigtem Polyester und einem Härtungsmittel mit einem Zuschlagstoff wie Silikasand und wahlweise
kurzen Fasern in Form von Glasfasern usw. und anderen Füllstoffen hergestellt ist, auf die Innenfläche von
Elementen 6 und 6' einer mehrteiligen bzw. in diesem Fall zweiteiligen Form geschichtet (von denen das
Element 6 in Fig. 5 gezeigt ist). Die Oberfläche der Kunstharzmörtel-Schicht wird mittels eines Formblocks
(Fig.4) geformt, dessen Gestaltung im wesentlichen mit der Außenflächengestaltung der Innenschicht 4
übereinstimmt.
Danach werden gemäß der Darstellung in Fi g. 2 die Elemente 6 und 6' der zweiteiligen Form, die den
geformten Kunstharzmörtel enthalten, auf die Innenschicht 4 gestülpt bzw. aufgesetzt, die noch im
ungehärteten Zustand ist. Nachdem der Kunstharzmörtel bis zu einem gewissen Ausmaß ausgehärtet ist
(nämlich bis zu einem solchen Ausmaß, daß er selbst bei Entfernen der mehrteiligen Form körperlich nicht
auseinanderfällt), werden zur Bildung einer Zwischenschicht 5 die Elemente 6 und 6' der mehrteiligen Form
entfernt. Zur Verbesserung der Haftung zwischen der Innenschicht 4 und der Zwischenschicht 5 können zuvor
auf die Innenschicht 4 kurze Fasern wie Glasfasern gestreut werden.
Danach wird gemäß der Darstellung in F i g. 3 zur
Bildung einer Außenschicht 9 um die Zwischenschicht 5 hemm ein Verstärkungsrnaterial wie eine Matte aus
Glasfasern gewickelt, die mit einer Lösung imprägniert ist, die ein Kunstharz wie ungesättigtes Polyester-Harz
und ein Härtungsmittel enthält Zur Verbesserung der Haftung zwischen der Zwischenschicht 5 und der
Außenschicht 9 können zuvor auf die Zwischenschicht 5 kurze Fasern wie Glasfasern gestreut werden.
Die nachfolgende Aushärtung aller Schichten ergibt ein Kupplungselement. Zweckdienlich erfolgt d'e
Aushärtung dirch Erwärmen mit Heißluft bei 60° C für
vier Stunden.
Die F i g. 5 zeigt ein Element 6 der mehrteiligen Form 6,6'. Das nicht gezeigte Formelement 6' ist weitgehend
gleich dem Element 6. Das Element 6 ist im wesentlichen j aus einem längsgeteilten zylindrischen Körper 61
gebildet An beiden Seitenrändern des geteilten zylindrischen Körpers 61 sind nach außen ragende
Stege 62 ausgebildet An den Innenflächen der Stege 62 sind Auslaßöffnungen 64 (halbzylindrisch«. Kanäle)
vorgesehen, die vom inneren zum Äußeren des geteilten zylindrischen Gehäuses 61 führen. An den beiden
Stirnteilen des zylindrischen Gehäuses 61 sind Flanschen 63 ausgebildet An die Flanschen 63 sind mit Hilfe
von Schrauben 72 abnehmbar Teilringe 7 befestigt, die einen Innenrandbereich 71 mit einem Durchmesser
haben, der kleiner als derjenige der Innenumfangsfläche
des zylindrischen Gehäuses 61 ist. Auf die Innenfläche des zylindrischen Gehäuses 61 wird der Kunstharzmörtel
aufgeschichtet.
Der in F i g. 4 gezeigte Formblock 8 hat eine Außengestalt, die geringfügig kleiner als diejenige der
um die Kernformen 1 und Γ gewickelten Innenschicht 4 ist. Zum Übertragen der Außenflächenform des
Formblocks 8 auf die Oberfläche der Kunstharzmörtelschicht wird der Formblock 8 gegen den auf die
Innenfläche des zylindrischen Gehäuses 61 geschichteten Kunstharzrnörtel gedrückt, wobei die beiden
Endbereiche des Formblocks 8 gegen den Innenrandabschnitt 71 der Teiiringe 7 gestoßen werden. Danach
werden die Teilringe 7 von dem Element 6 der mehrteiligen Form abgenommen und das Element 6
wird auf die Innenschicht 4 gesetzt, so daß gemäß der Darstellung in Fig. 2 der Kunstharzmörtel mit der
Innenschicht 4 in Berührung kommt. ^5
Getrennt davon wird ein Kunstharzmörtel enthaltendes Element 6' hergestellt, wonach gemäß der
Darstellung in F i g. 2 das Element 6 und das Element 6' der mehrteiligen Form so zusammengeklammert
werden, daß die Stege 62 der Elemente aufeinandersitzen. Ein Überschuß an Kunstharzmörtel läuft aus den
Auslaßöffnungen 64 aus. Zur Bildung der Zwischenschicht 5 aus Kunstharzmörtel, die an ihrem Mittelabschnitt
dicker ist als an ihren Endabschnitten, wird der Zusammenbau in diesem Zustand für eine bestimmte
Zeitdauer stehengelassen, um eine Aushärtung in einem bestimmten Ausmaß herbeizuführen, wonach vor einer
vollständigen Aushärtung die mehrteilige Form aus den Elementen 6 und 6' abgenommen wird.
Bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausfüh- <,o
rungsart wird die Innenschicht an Ort und Stelle an den Formen bzw. Kernformen ausgebildet. Im Gegensatz
dazu wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel als Innenschicht ein gesondert hergestellter gehärteter
zylindrischer Aufbau verwendet. b5
In F i g. 6 bezeichnet 4 ein aus verstärktem Formungsmaterial geformtes und gehärtetes zylindrisches Gebilde,
das als Innenschicht verwendet wird. Seine Endbereiche 12 und 12' sind als Muffenbereiche mit
einem größeren Durchmesser als sein Mittelbereich 11
ausgebildet Obgleich es in der Zeichnung nicht gezeigt ist können zur Verbesserung der Haftung zwischen der
Innenschicht 4 und der Zwischenschicht 5 während der Formung der Innenschicht in ihre Oberfläche kurze
Fasern wie Glasfasern eingesetzt werden. Ferner bezeichnen in F i g. 6 die Bezugszeichen 1 und 1' jeweils
einen Träger zur Anstützung der Innenscl.icht 4 an der
Stützachse 2. Nach innen zu sind die Träger mit zylindrischen Abschnitten 21 und 21' ausgestaltet die
einen solchen Außendurchmesser haben, daß sie in die Endbereiche bzw. Muffenbereiche 12 und 12' der
zylindrischen Innenschicht 4 passen; nach außen zu sind an den Trägern Flanschen 22 und 22' ausgebildet. An der
Innenseite der äußeren Umfangsränder der Flanschen 22 und 22' sind in Umfangsrichtung Ausnehmungen 23
und 23' ausgebildet. Die zylindrische Innenschicht 4 wird durch Einsetzen der zylindrischen Abschnitte 21 und 21'
der Träger 1 und Γ in die Endbereiche 12 und 12' und
Festsetzen der Zusammenstellung an der Stützachse 2
mittels der Haltevorrichtungen 3 und 3' montiert
Das Verfahren zur Ausbildung einer Zwischenschicht und einer Außenschicht an der Umfangsfläche der an
den Trägern 1 und Γ abgestützten zylindrischen Innenschicht 4 ist im wesentlichen das gleiche wie das
vorangehend bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels beschriebene, im einzelnen wird ein Kunstharzmörtel
auf die Innenfläche einer mehrteiligen Form gemäß der Darstellung in F i g. 5 geschichtet und der Kunstharzmörtel
mittels eines Formblocks 8 der in Fig.4 gezeigten Art geformt. Danach werden zur Bildung
einer Zwischenschicht die Elemente der mehrteiligen Form auf die zylindrische Innenschicht 4 gesetzt und
nach zu einem gewissen Ausmaß erfolgter Aushärtung des Kunstharzmörtels abgenommen. Dann wird um die
Zwischenschicht herum mit harzimprägniertem Verstärkungs-Formmaterial eine Außenschicht gebildet,
wonach schließlich die Zwischenschicht und die Außenschicht ausgehärtet werden. Diese Vorgänge sind
aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich. Bei dem Verfahren wird sowohl gemäß dem ersten als auch gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der auf die Innenfläche der Elemente der mehrteiligen Form aufgeschichtete
Kunstharzmörtel mittels eines Formblocks in die gewünschte Gestalt gebracht und dann als Zwischenschicht
verwendet. Demgemäß kann mit dem Kunstharzmörtel eine dickere Zwischenschicht oder eine
Zwischenschicht mit komplizierterer Form als beim Stand der Technik hergestellt werden. Insbesondere
können beim zweiten Ausführungsbeispiel die Ausbildung der Innenschicht und die Ausbildung der
Zwischenschicht und der Außenschicht in getrennten, voneinander unabhängigen Schritten bewerkstelligt
werden. Dadurch kann die Benutzungszeitdauer der Träger (Kernform) verkürzt werden, so daß daher
Rohrverbindungen mit höherer Produktivität hergestellt werden können. Da ferner beim zweiten
Ausführungsbeispiel die Innenschicht ein gehärtetes zylindrisches Gebilde ist und steif ist, kann sie
unmittelbar nach der Bildung einer Zwischenschicht und einer Außenschicht auf ihr (nämlich während eines noch
ungehärteten Zustands dieser Schichten) vom Träger abgenommen werden. Demgemäß kann eine Anzahl
von Kupplungselementen bzw. Perverbindungen unter Verwendung einer geringeren Anzahl von Trägern
geformt werden.
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele wurden im
Hinblick auf ein Kupplungs- bzw. Verbindungselement aus verstärktem Kunstharz beschrieben, das über seine
ganze Länge eine Zwischenschicht aus gehärtetem Kunstharzmörtel hat. Das Verfahren ermöglicht es
jedoch auch, eine Rohrverbindung herzustellen, die nur an ihren Muffenöffnungen eine Zwischenschicht aus
gehärtetem Kunstharzmörtel hat, d. h. eine Rohrverbindung mit einem Aufbau, bei dem die Wand des
Muffenabschnittes aus einer Innenschicht, die ein Härtungsprodukt sines verstärkten Kunstharz-Formungsmaterials
ist, einer Außenschicht, die ein Härtungsprodukt eines verstärkten Kunstharz-Formungsmaterials
ist, und einer Zwischenschicht besteht, die zwischen diese beiden Schichten gesetzt ist und die ein
Härtungsprodukt eines Kunstharzmörtels ist Beispiele für derartige Rohrverbindungen sind in den F i g. 7 und 8
gezeigt.
In F i g. 7 sind die Innendurchmesser von Muffenbereichen 71 und 7Γ größer als diejenigen eines Zwischenbzw.
Mittelbereichs 72,74 bezeichnet eine Innenschicht, die beispielsweise eine durch das in F i g. 1 gezeigte
Verfahren gebildete Schicht ist oder ein gehärtetes zylindrisches Gebilde wie bei dem in F i g. 6 gezeigten
Verfahren ist. 75 und 75' bezeichnen Zwischenschichten, die aus dem gleichen Kunstharzmörtel wie bei der
vorangehenden Beschreibung auf der Innenschicht 74 an den Muffenbereichen 71 und 7Γ ausgebildet sind. Die
Zwischenschichten 75 und 75' werden entsprechend dem unter Bezugnahme auf die Fig.4 und 5
vorangehend beschriebenen Verfahren dadurch ausgebildet, daß auf die Innenflächen von mehrteiligen
Formen ein Kunstharzmörtel aufgeschichtet wird, die Oberflächen der Kunstharzmörtel-Schichten mittels
eines Formblocks mit einer Gestalt geformt werden, die im wesentlichen der Gestalt der Innenschicht an den
Muffenbereichen 71 und 7Γ entspricht, und die mehrteiligen Formen an die Innenschicht 74 angesetzt
und danach entfernt werden. 79 bezeichnet eine Außenschicht, die durch Umwickeln der Zwischenschichten
75 und 75' an den Muffenbereichen 71 und 7Γ und der Innenschicht 74 an dem Mittelbereich 72 mit
einem Verstärkungsmaterial wie einer Matte aus Glasfasern gebildet wird, welche mit einer Lösung
imprägniert ist die ein Harz wie ungesättigtes Polyester und ein Härtungsmittel enthält Das nachfolgende
Aushärten aller Schichten ergibt ein Kupplungs- bzw. Verbindungselement mit einem Aufbau, bei dem die
Wände an den Muffenbereichen 71 und 7Γ aus der Innenschicht 74, die durch das Härtiingsprodukt eines
verstärkten Kunstharz-Formmaterials gebildet ist der Außenschicht 79, die aus dem Härtungsprodukt des
gleichen Materials gebildet ist, und Zwischenschichten 75 bzw. 75' bestehen, die aus dem Härtungsprodukt des
Kunstharzmörtels gebildet sind, der jeweils zwischen die Innenschicht und die Außenschicht eingefügt ist und
■■> bei dem die Wand an dem Mittelbereich 72 aus der Innenschicht 74, die durch das Härtungsprodukt des
verstärkten Formmaterials gebildet ist und der Außenschicht 79 besteht, die durch das Härtungsprodukt
des gleichen Materials gebildet ist. ι» Die Fig.8 zeigt ein T-Stück. In dieser Figur
bezeichnet 84 eine Innenschicht, die auf die gleiche Weise wie die Innenschicht 74 bei dem vorangehend
beschriebenen Verbindungselement gebildet ist. 85, 85' und 85" bezeichnen Zwischenschichten, die auf die
ι "> gleiche Weise wie die Zwischenschichten 75 und 75' des
vorstehend genannten Verbindungselements gebildet sind. 89 bezeichnet eine Außenschicht, die auf die
gleiche Weise wie die Außenschicht 79 bei dem vorangehenden Verbindungselement gebildet ist Die
λι Aushärtung aller Schichten ergibt ein T-Stück mit einem
Aufbau, bei dem die Wände von Muffenbereichen 81,81'
und 81" aus der Innenschicht 84, die durch das Härtungsprodukt eines verstärkten Kunstharz-Formmaterials
gebildet ist, der Außenschicht 89, die durch das 2i Härtungsprodukt des gleichen Materials gebildet ist,
und den Innenschichten 85, 85' bzw. 85" bestehen, die durch das Härtungsprodukt des Kunstharzmörtels
gebildet sind und die zwischen die Innenschicht und die Außenschicht gesetzt sind, und bei dem die Wand eines
Zwischen- bzw. Mittelbereichs 82 aus der durch das Härtungsprodukt des verstärkten Kunstharz-Formmaterials
gebildeten Innenschicht 84 und der durch das Härtungsprodukt des gleichen Materials gebildeten
Außenschicht 89 besteht
J1; Die Rohrverbindungen der in den F i g. 7 und 8
gezeigten Arten sind so beschaffen, daß die Wände der Muffenbereiche einen Dreischichtenaufbau aus einer
Innenschicht und einer Außenschicht, die aus dem Härtungsprodukt eines verstärkten Kunstharz-Form-4»
materials gebildet sind, und einer Zwischenschicht haben, die durch das Härtungsprodukt eines Kunstharzmörtels
gebildet ist und zwischen die Innenschicht und die Außenschicht gesetzt ist Dementsprechend können
die Muffenbereiche der Rohrverbindung durch eine äußere Belastung nur schwer plattgedrückt werden, so
daß kein Wasseraustritt an dem Teilbereich auftritt an dem die Rohrverbindung an ein Rohr angeschlossen ist
Da ferner die Wände der Rohrverbindung aus dem Härtungsprodukt eines verstärkten Kunstharz-Formungsmaterials
bestehen, bersten sie nicht durch inneren Wasserdruck.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung eines Rohrverbinders aus verstärktem Kunstharz, bei dem auf einen
Träger eine Innenschicht aus ungehärtetem, verstärkten Kunstharzmaterial aufgebracht, auf diese
eine Zwischenschicht aus Kunstharzmörtel und um letztere eine Außenschicht aus harzimprägniertem
Fasermaterial geschichtet werden und dieser Schichtkörper durch Erwärmen gehärtet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht zunächst in einer aus einem längsteilbaren
Mantel und einem Kern bestehenden Form als Halbschalen hergestellt und mittels der Formmäntel
auf die Innenschicht übertragen wird, daß nach teilweiser Härtung der Zwischenschicht die Formmäntel
entfernt werden und daß dann die Außenschicht aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischen- und die Außenschicht
auf die den Träger bildende Innenschicht aus gehärtetem, verstärkten Kunststoffmaterial aufgebracht
werden.
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---|---|---|---|---|
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Also Published As
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