FI97343B - Menetelmä kappaleen lujittamiseksi ja lujitenauhalla lujitettu kappale - Google Patents

Description

97343

MENETELMÄ KAPPALEEN LUJITTAMISEKSI JA LUJITENAUHALLA LUJITETTU KAPPALE

Keksinnön kohteena on menetelmä kappaleen, erityisesti pitkänomaisen ja olennaisesti sylinteri-5 maisen säiliön tai putken valmistamiseksi lujitemate-riaalista ja kovettuvasta sideaineesta, jolloin kappale lujitetaan kappaleen ympärille spiraalimaisesti kiedottavalla jatkuvalla lujitenauhalla, joka kiinnitetään kappaleeseen kovettuvalla sideaineella, kuten 10 hartsilla.

Edelleen keksinnön kohteena on lujitenauhalla lujitettu kappale, erityisesti pitkänomainen ja olennaisesti sylinterimäinen säiliö tai putki, johon kuuluu kappaleen ympärille spiraalimaisesti kiedottu jat-15 kuva lujitenauha, joka muodostaa ainakin kaksi kerrosta kappaleen ympärillä, ja sideaine, jolla lujitenauha on kiinnitetty kappaleeseen.

Lujitenauhalla lujitettuja kappaleita, kuten säiliöitä ja putkia käytetään prosessiteollisuudessa, 20 puunjalostus- ja selluteollisuudessa, jätevesilaitok-silla ja voimalaitoksissa erityisesti sellaisissa kohteissa, missä metalli syöpyisi. Yleensä tällaisia putkia ja säiliöitä käytetään kohtuullisissa paineissa, myös lämpötila voi olla jonkin verran kohotettu.

25 Keksinnön kohteena olevat putket valmistetaan kovettuvasta muovimateriaalista ja lujitteesta, yleensä lujitenauhasta. Muovimateriaali on yleensä hartsi, kyseeseen saattaa tulla myös muiden muovien käyttö.

Lujitemateriaali on yleensä lasikuitua tai lasikuitu-30 nauhaa; myös muita materiaaleja voidaan käyttää.

Valmistettaessa putkia ja säiliöitä lujitema-: teriaalista ja hartsista lujitenauha kiedotaan kelaus- sydämen tai kappaleaihion ympärille siten, että kunkin nauhakierroksen takareuna tulee jonkin verran edelli-35 sen nauhakierroksen etureunan päälle. Usein kerroksia kelataan parillinen määrä, jos halutaan symmetrinen 2 97343 seinämä. Seuraava nauhakerros kelataan vastaavasti toiseen suuntaan (esitetty kuvissa la ja Ib).

Saumakohdat muodostavat tällöin kuitenkin hankalan ongelman, sillä niiden kohdilla nauhaa tulee 5 päällekkäin kaksinkertainen määrä. Tämä aiheuttaa käytännössä sen, että seinämästä ei tule geometrialtaan ja jäykistysominaisuuksiltaan tasalaatuista. Seurauksena tällaisten useampia nauhakerroksia sisältävien seinämän osien on havaittu käyttäytyvän eri tavoin 10 kuin muut putken tai säiliön seinämän osat. Erityisesti korotetuissa lämpötiloissa muodonmuutokset paikallistuvat eri tavoin kuin muilla kohdin putkea tai säiliötä .

Tilanne on samanlainen valmistettaessa putkia 15 tai säiliöitä katkokuitumaton avulla, jossa on kuidun-pätkiä eri suuntiin. Tällainen katkokuitukerros vedetään myös nauhana lujitettavan kappaleen päälle, ja tyypillisesti kelaus toteutetaan siten, että nauhan takareuna menee edellisen kierroksen nauhan etureunan 20 päälle muodostaen jälleen ongelmallisen saumakohdan.

Tilanne on samanlainen käytettäessä nauhana jatkuvaa kudosmattoa, joka on kudottu kuiduista ristiin.

Edellä esitetty epäkohta hankaloituu entisestään kelattaessa lujitenauhakerros toisen kerroksen 25 päälle, nauhan suunta jälkimmäisessä kerroksessa ris- tikkäin edellisen kerroksen nauhansuuntaan nähden. Tällöin tietyissä kohdissa lujitenauha muodostaa jopa neljä päällekkäistä kerrosta.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on 30 poistaa edellä esitetyt epäkohdat. Erityisesti keksin nön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä kappaleen lujittamiseksi kappaleen ympärille spiraalimaisesti kiedottavan lujitenauhan avulla siten, että lujitenauha muodostaa joka kohdassa kappaletta yhtä monta ja 35 lujuus- sekä muilta ominaisuuksiltaan eri lämpötilois sa yhdenmukaista kerrosta.

Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda 3 97343 esille lujitenauhalla lujitettu kappale, joka täyttää edellä esitetyt vaatimukset.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan patenttivaatimuksiin.

5 Keksintö perustuu siihen perusajatukseen, että vahvistettavan kappaleen tai kappaleaihion pinnalle kelataan ensimmäinen kerros lujitenauhaa ja ensimmäisen kerroksen kanssa limittäin toinen kerros lujitenauhaa siten, että jälkimmäisen kerroksen nau-10 hasta puolet, edullisesti tasan puolet sijoittuu edellisen kerroksen päälle. Täten lujitenauha kiedotaan kappaleen ympärille samalla nousulla ja samaan suuntaan ja nauhan kukin nauhakierros limitetään edellisen nauhakierroksen päälle nauhan leveyden puolikkaan ver-15 ran siten, että päällystetyn kappaleen joka kohtaan muodostuu kaksi kerrosta nauhaa. Tällöin vahvisteker-rokset muodostavat yhtenäisen, pääasiassa kaikilta ominaisuuksiltaan yhdenmukaisen lujitekerroksen. Valmistettavasta kappaleesta tulee geometrialtaan ja jäy-20 kistysominaisuuksiltaan tasalaatuinen. Korotetuissa lämpötiloissa muodonmuutokset paikallistuvat samalla tavoin kaikissa kohdin putkea ja säiliötä. Edelleen mainittu lujitekerros, so. itse asiassa kaksi lujite-nauhan kerrosta voidaan muodostaa yhdellä koneen ase-25 tuksella, jossa lujitenauha muodostaa tasavahvan, lu- ’ jän ja jäykkyys- sekä lujuusominaisuuksiltaan yhdenmu kaisen lujitekerroksen. Edelleen keksinnön mukainen menetelmä säästää lujitemateriaalia, lisäksi pinta on erinomaisen tasainen. Lyhyesti, keksintö täyttää ase-30 tetut vaatimukset ja parantaa valmistettavan kappaleen ominaisuuksia olennaisesti, erityisesti muodonmuutok-. set korotetuissa lämpötiloissa paikallistuvat samalla tavoin eri kohdissa putkea tai säiliötä

Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä 35 soveltuu käytettäväksi mitä erilaisimpien putkimais ten, kuten lieriöputkien ja lieriösäiliöiden valmistukseen lujitemateriaalista ja kovettuvasta muovimate- 4 97343 riaalista, kuten hartsista.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti suoritusesimerkin avulla viitaten oheiseen piirustukseen, jossa 5 kuvat la-b esittävät kaaviomaisesti keksinnön tason mukaista menetelmää ja keksinnön tason mukaan valmistettua kappaletta, ja kuva 2 esittää keksinnön mukaista menetelmää valmistettaessa putkimainen lujitettu kappale.

10 Kuvassa la näkyy sylinterimäisen kappaleen 1 valmistus tekniikan tason mukaisella menetelmällä, jolloin nauhaa 2 kiedotaan putkiaihion 3 ympärille.

Nauha 2 kiedotaan ensiksi siten, että kunkin nauha-kierroksen nauhan 2 takareuna 22 menee jonkin verran 15 päällekkäin edellisen nauhakierroksen nauhan etureunan 2l kanssa. Tällöin lujitenauhakierrokset menevät jonkin verran päällekkäin. Valmiissa putkessa, kuva Ib, pääl-lekkäinmenokohdat 4 ja 5 muodostavat lujuusominaisuuksiltaan muilta kohdilta poikkeavia kohtia. Varsinkin 20 ne kohdat 5, joissa päällystenauhat muodostavat neljä päällekkäistä kerrosta muodostavat epähomogeenisia kohtia putken jäykkyys- ja muihin ominaisuuksiin.

Kuvissa 2a-b on esitetty keksinnön mukainen menetelmä, jolloin aihion 3 pinnalle kiedotaan tai 25 kelataan lujitenauha 2 siten, että sillä on sama nousu, so. nousukulma lieriömäisen kappaleen 2 akseliin nähden, ja samaan suuntaan limittäin kukin nauhakier-ros edellisen nauhakierroksen päälle nauhan leveyden puolikkaan verran. Tämä näkyy erityisesti kuvassa 2b, 30 jossa kukin nauhakierros on limitetty edellisen nauha-kierroksen päälle tasan nauhan leveyden puolikkaan ; verran. Tällöin yksi kelauskierros muodostaa tosiasi assa tasan kaksi nauhakerrosta kappaleen pinnan joka kohdalle. Haluttaessa kappaleen päälle voidaan kelata 35 toinen kerros lujitenauhaa esim. ristikkäin ensimmäisen kerroksen kanssa ja jälleen limittäin kukin nauha-kierros edellisen nauhakierroksen päälle tasan nauhan 5 97343 leveyden puolikkaan verran. Tällöin putken tai säiliön lujuusominaisuudet, lampolaajenemisominaisuudet ja muut ominaisuudet ovat pääasiassa yhdenmukaisia putken tai säiliön joka kohdassa.

5 Suoritusesimerkki on tarkoitettu havainnol listamaan keksintöä, ja keksinnön sovellukset voivat vaihdella oheisten patenttivaatimuksien puitteissa.

4

Claims (9)

1. 97343
2. 1. Menetelmä kappaleen (1), erityisesti pitkänomaisen ja olennaisesti sylinterimäisen säiliön tai putken valmistamiseksi lujitemateriaalista ja kovettu-5 vasta sideaineesta, jolloin kappale lujitetaan kappaleen ympärille spiraalimaisesti kiedottavalla jatkuvalla lujitenauhalla (2), joka kiinnitetään kappaleeseen kovettuvalla sideaineella, kuten hartsilla, tunnettu siitä, että lujitenauha (2) kiedotaan 10 kappaleen (1) ympärille samalla nousulla ja samaan suuntaan ja nauhan kukin nauhakierros limitetään edellisen nauhakierroksen päälle nauhan leveyden puolikkaan verran siten, että päällystetyn kappaleen joka kohtaan muodostuu kaksi kerrosta nauhaa.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lujitenauha (2) on kat-kokuitumattoa.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lujitenauha (2) 20 on kuiduista kudottua nauhaa.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lujite-nauhan (2) kuidut ovat lasikuitua.
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukai-25 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kappaleen (1) ympärille kiedotaan lujitenauhaa (2) ainakin kahteen kertaan, jolloin kullakin kerralla kappaleen pinnalle muodostuu kaksi kerrosta nauhaa.
7. 6. Lujitenauhalla lujitettu kappale (1), eri-30 tyisesti pitkänomainen ja olennaisesti sylinterimäinen säiliö tai putki, johon kuuluu kappaleen (1) ympärille . spiraalimaisesti kiedottu jatkuva lujitenauha (2), joka muodostaa ainakin kaksi kerrosta kappaleen ympärillä, ja sideaine, jolla lujitenauha on kiinnitetty 35 kappaleeseen, tunnettu siitä, että lujitenauha (2) on kiedottu kappaleen (1) ympärille samalla nou- 97343 sulia ja samaan suuntaan siten, että kukin nauhakier-ros on limitetty edellisen nauhakierroksen päälle nauhan leveyden puolikkaan verran siten, että nauhalla päällystetyn kappaleen joka kohtaan muodostuu kaksi 5 kerrosta nauhaa. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kappale, tunnettu siitä, että lujitenauha (2) on katkokuitumattoa.
8. 8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen kappale, tunnettu siitä, että lujitenauha (2) on 10 kuiduista kudottua nauhaa.
9. 9. Jonkin patenttivaatimuksista 6-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lujite-nauhan (2) kuidut ovat lasikuitua. 97343