SE442772B - Med flens forsedd rordel av plast samt sett att tillverka en sadan - Google Patents

Description

79Qs934-s åstadkomma en fläns som kan absorbera mycket höga skjuv- krafter och som kan produceras på ett enkelt sätt.

US-A-3 858 617 (Takada) beskriver en rördel av plast, där fiberarmeringsskikten är skruvlinjeformigt lindade och där åtminstone i ett skikt i ett plan som förlöper axiellt genom rördelens axel avståndet till flän- sens axel varierar över fiberarmeringsskiktets bredd. Rör- delen erhålles genom att man skruvlinjeformigt lindar en flexibel väv eller film av ett termoplastmaterial, varvid ett fiberarmeringsskikt på sådant sätt inkorporeras, att i en lindad rördel armeringsskiktet i ett plan som förlöper axiellt genom rördelens axel avståndet till rördelens axel varierar över fiberarmeringsskiktets bredd. Den ena på den andra följande lindningar förenas inbördes av ett adhesivt plastskikt. Vid axiell påkänning kommer dessa skruvlinje- formigt lindade vävar eller filmer att lätt glida utmed varandra i området för det adhesiva hartsskiktet, vilket innebär en väsentlig nackdel.

FR-B-1 015 607 (Degory m.fl.) beskriver och visar att avståndet till en rördels axel kan variera över ett termohärdat skikts bredd. Detta gäller emellertid endast för gummislangar försedda med förhöjningsringar för an- bringning av en metallfläns, vilket gör att publikationen har endast ringa intresse i här aktuellt sammanhang.

Vid ett annat känt sätt att tillverka en flänsför~ sedd rördel består flänsen av ett antal överlagrade harts- impregnerade glasfibermattor och/eller ett antal glasvävar.

För att åstadkomma en rördel med en fläns av detta slag måste hartsimpregnerade glasmattor, som kan men icke behöver vara vävda, avges i en form. Glasmattorna kommer därefter att å ena sidan sträcka sig parallellt med flänsen och å andra sidan förlöpa i en riktning som är parallell med rördelens axel. Detta tillverkningssätt har nackdelen att det är mycket tidskrävande.

Försök har även gjorts att åstadkomma flänsar genom att i radiell led linda jämna eller ögleformade garntrâdar, vilka impregnerats i en plastisk harts på en dorn. Även om 7908934-8 väsentlig tidsbesparing därvid åstadkommits i förhållande till manuell tillverkning av flänsar medelst hartsimpreg- nerade, eventuellt vävda glasmattor som å ena sidan för- löper parallellt med flänsytan och å andra sidan parallellt med rördelens axel, så är hållfastheten hos så erhållna flänsar klart otillräcklig i axiell led. I själva verket förlöper inga glasfibrer axiellt samtidigt som dessutom glasfiberskikten lätt glider över varandra.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstad- komma en fiberarmerad rördel av plast innefattande en inte- grerad fläns och ett sätt för tillverkning av en sådan som icke medför angivna nackdelar.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom att flänsen innefattar axiellt förlöpande fiberarmeringsskikt, vilka skikt är skruvlinjeformigt lindade, att åtminstone ett skikt är applicerat i ett axiellt genom flänsens axel förlöpande plan med utmed skiktets bredd varierande avstånd till flänsens axel, och att åtminstone ett skikt är appli- cerat fram- och återgående i axiell led.

Fiberarmeringsskikten består företrädesvis av radiellt lindande fibrer och axiellt förlöpande fibrer, under det att bredden av fiberarmeringsskikten i form av en fiberarmerad väv i plant läge överskrider bredden av den färdiga flänsen. Genom användning av nämnda armerade fiberskikt i en fläns kommer armeringsskikten att ojämnt lagras på varandra, vilket gör att de axiella skjuvkrafter som erfordras för avskärning av skikten måste vara mycket större än vid applicering av jämna lindningar eller exakt koncentriskt förlöpande fiberarmeringsskikt.

En rördel försedd med en fläns enligt uppfinningen medför särskilt följande fördelar: a) Flänsen kan tillverkas snabbare än en manuellt tillverkad fläns, varvid en tidsinbesparing med en faktor av storleksordningen 5 erhålles; b) Flänsen har väsentligt bättre styrkeegenskaper än enligt tidigare kända metoder tillverkade flänsar; c) Flänsen kan tillverkas mer reproducerbart, dvs. 7908934-8 likformig tillverkning av flera flänsar medgives.

Det föredrages att bredden av ett fiberarmerings- skikt i plant, fritt tillstånd överskrider flänsens slut- liga bredd. Åtminstone ett fiberarmeringsskikt är lämpligen inåtböjt vid en sida av flänsens vägg.

Därjämte föredrages att axiellt förlöpande fiber- armeringsskikt i den till flänsen anslutande rördelen sträcker sig fram och åter. Angivna kännetecken bidrar i hög grad till den stora styrkan hos en fläns enligt upp- finningen.

Enligt uppfinningen âstadkommes även ett sätt att tillverka en rördel försedd med en integrerad fläns av fiberarmerat plastmaterial genom att skruvlinjeformat linda fiberarmeringsskikt och ett flytande plastiskt harts i en flänsform, varpå hartsen härdas, kännetecknat av att ett antal i perifeririktningen förlöpande fiberarmerings- skikt lindas, att under lindningen av åtminstone ett fiber- armeringsskikt i ett axiellt genom flänsens axel förlöpande plan avståndet till flänsens axel varieras över det fiber- armerade skiktets bredd, och att åtminstone ett skikt app- liceras fram- och återgående i axiell led.

Lämpligen användes en fiberarmerad väv såsom fiber- armeringsskikt, vilken väv består av ett vävt, tvinnat eller veckat band eller remsa, varvid remsans bredd i plant tillstånd överskrider bredden av formen för flänsen, och fiberarmeringsskiktet bringas att omböjas inåt, åtminstone vid ena sidan och företrädesvis vid vardera sidan av den färdiga flänsen. Alternativt åstadkommes axiellt förlöpande veck eller rynkor i fiberarmeringsremsan. Naturligtvis kan båda dessa fall förekomma samtidigt.

Vid lindning av en fläns enligt uppfinningen und- vikes inneslutning av luft genom att man endast impregnerar en yta av fiberarmeringsskiktet med harts. Därvid impregne- ras den yta som bringas i kontakt med en yta som tidigare impregnerats med ett icke-plastiskt harts till ett fiber- armeringsskikt. 7908934-8 Uppfinningen skall nu åskådliggöras med hänvis- ning till en på ritningen visad utföringsform.

Fig. 1 är ett tvärsnitt av en rördel innefattande en fläns enligt uppfinningen i förstorad skala.

Fig. 2 visar ett första srsg för bildning av sn rördel innefattande en fläns enligt uppfinningen.

Fig. 3 visar en fläns enligt uppfinningen med en motsvarande flänsform.

Fig. 4, slutligen, är ett tvärsnitt av en vävremsa utmed linjen IV-IV i fig. 2.

Fig. 1 visar en rördel 1 med en integrerad fläns 2 av härdbar plast, t.ex. polyesterharts. Vävda remsor av glasfiber eller -trådar 4, 4a, 4b förlöper på insidan 3 av rördelen med dess fläns. I stället för fiberarmerade rem- sor kan nämnda skikt 4, 4a, 4b även bestå av garn eller tråd förutsatt att garnet eller tråden är lindat i tvär- riktningen och under bildning av en vinkel.

Flänsen 2 innefattar ett antal överlagrade skruv- lindade armeringsskikt, bestående av en vävd glasfiber- remsa. Dessa skikt betecknas 5, Sa, 5b, 5c etc.

Då bredden av den vävda glasfiberremsan 3 som an- vändes för förstärkning av flänsen 2 överskrider flänsens 2 bredd, vilken bestämmas av avståndet mellan flänsens båda väggar 6 resp. 7 kommer kanterna till den vävda, tvinnade eller veckade remsan 5 att böjas inåt, antingen nära flänsväggen 6 och/eller nära flänsväggen 7, sålunda under bildning av inåtböjda delar 8, 8a, 8b. De vävda eller tvinnade remsorna 5 kan även appliceras ojämnt mellan flänsväggarna 6 och 7 under åstadkommande av delar 8c, som befinner sig på ett avstånd från flänsens axel vilket över- skrider motsvarande avstånd för intilliggande delar 8d, 8e till den vävda eller tvinnade remsan 5 från sagda flänsaxel.

Bredden av de vävda glasfiberarmerade remsorna 5 kan uppenbarligen vara sådan, att en inàtböjd kantdel 8a eller 8b erhålles endast vid en kant. Det föredrages emellertid, att nämnda vävda remsa har en bredd och avges på sådant sätt att antingen inåtböjda kantdelar till armeringsremsan 7908934-8 remsan erhålles vid flänsens båda väggar 6 resp. 7, eller att armeringsremsorna appliceras mycket ojämnt mellan flänsens 2 väggar 6 och 7. Eftersom det är tydligt att vävda glasfiberarmerade remsor som användes för att er- hålla nämnda förstärkta partier icke kan innefatta inåt- böjda kanter som exakt motsvarar varandra, erhålles en mycket ojämn applicering av de vävda glasfiberarmerade remsorna. I detta avseende hänvisas till armeringsskiktet 5c som visas i fig. 1, vilken figur klart åskådliggör att den vävda remsan även applicerats mycket ojämnt i flänsens centrala del 8c. De inâtböjda kanterna och den ojämna appli- ceringen av de vävda glasfiberarmerade remsorna resulterar i optimal styrka för flänsen.

Tillverkningen av en fläns enligt uppfinningen sker på följande sätt.

Med harts (t.ex. polyester) impregnerad glasfiberväv 4 lindas på en dorn 9, så att även Väven sträcker sig till en ändplatta 10, vilken är förenad med dornen 9. Dornen 9 kan bestå av metall men kan även utgöras av en rördel, exempelvis en glasfiberarmerad rördel.

Efter det att nämnda hartsimpregnerade glasfiberväv 4 lindats på dornen, påskjutes ett gjutelement 11 inne- fattande en flänsdel 12 över dornen 9, och den med harts impregnerade vävda glasfiberarmerade remsan påföres denna.

Genom applicering av gjutelementet 11 bildas en flänsform 13 mellan plattan 10 och gjutelementets fläns 12 för gjut- ning av plastflänsen 2. Under påföringen av gjutelementet kommer de olika skikten att något röra sig, det ena över det andra, så att de kommer att slå emot plattan 10.

Streckade linjer i fig. 2 visar läget, efter det att gjut- elementet 11 tryckts över dornen 9.

Därefter lindas skruvlinjeformigt en vävd glasfiber- remsa i flänsformen 13, till dess att önskad ytterdiameter för flänsen erhålles. Dâ bredden av glasfiberremsan som an- vändes för flänsens gjutning överskrider bredden av fläns- formen sker en mycket ojämn avgivning av den vävda glas- fiberremsan, vilket gör att flänsen erhåller optimal styrka. 7908934-8 Speciellt erhålles inåtböjda kantpartier 8a och/eller 8b av den vävda glasfiberremsan och/eller ojämnt applicerade centrala delar 8c.

Såsom beskrives ovan består armeringsskiktet som användes för flänsens gjutning av en förstärkande väv, särskilt ett vävt eller lindat band eller en remsa av glasfiber.

Rördelen 1 kan med fördel förenas med ett rörstycke för att åstadkomma ett rörstycke med en kopplingsfläns av här aktuellt slag. Det har befunnits att en i enlighet med uppfinningen erhållen fläns kan tillverkas fem gånger så snabbt som kända flänsar till följd av den skruvlinjeformade lindningen av armeringsbandet eller remsan, samtidigt som tillverkning av flera likadana flänsar är möjlig i motsats till vad som är fallet då flänsarna åstadkommes på manuell väg.

Vid den skruvlinjeformade lindningen av den vävda remsan eller bandet av qlasfiber belägges endast remsans yta 13a med ett hartsskikt 15, under det att överytan 14 till den vävda glasfiberremsan förblir obelagd (jfr. fig. 4).

På detta sätt âstadkommes en fläns som icke uppvisar några luftinneslutningar.

Det torde stå klart, att icke-vävda glasmattor eller motsvarande kan upptas mellan de vävda glasfiber- remsorna.

Närvaron av vävda remsor är emellertid väsentlig för att avlägsna luft från det lindade materialet, efter- som luftinneslutningar kommer att förorsaka defekter hos materialet.

Bredden av förstärkningsskiktet överskrider lämp- ligen bredden av den färdiga flänsen med 5-80%. Bredden av armeringsskiktet överskrider företrädesvis bredden av den färdiga flänsen med 20-60% och företrädesvis omkring 40 ä 50%.

Claims (8)

7908934-8 Patentkrav

1. Rördel försedd med en integrerad fläns (2) av fiberarmerat plastmaterial, vilken fläns (2) innefattar ett antal periferiellt förlöpande fiberarmeringsskikt (5, 5a, Sb, 5c), k ä n n e t e c k n a d av att flänsen (2) innefattar axiellt förlöpande fiberarmeringsskikt (5, 5a, Sb, 5c), vilka skikt är skruvlinjeformigt lindade, att åtminstone ett skikt (8c, 8e) är applicerat i ett axiellt genom flänsens axel förlöpande plan med utmed skiktets bredd varierande avstånd till flänsens axel, och att åtmin- stone ett skikt (8a, 8b) är applicerat fram- och âtergående i axiell led.

2. Rördel enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att bredden av ett fiberarmeringsskikt (t.ex. 5) i plant, fritt tillstånd överskrider flänsens slutliga bredd.

3. Rördel enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att åtminstone ett fiberarmeringsskikt (t.ex. 5) är inåtböjt vid en sida (8a, 8b) av flänsens vägg.

4. Rördel enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d av att axiellt förlöpande fiberarmerings- skikt (4a, 4b) i den till flänsen (2) anslutande rördelen (4) sträcker sig fram och åter.

5. Sätt att tillverka en rördel försedd med en integre- rad fläns (2) av fiberarmerat plastmaterial genom att skruv- linjeformat linda fiberarmeringsskikt (5; Sa, Sb, Sc) och ett flytande plastiskt harts i en flänsform (13), varpå hartsen härdas, k ä n n e t e c k n a t av att ett antal i perifeririktningen förlöpande fiberarmeringsskikt (5; Sa, 5b, Sc) lindas, att under lindningen av åtminstone ett fiberarmeringsskikt (8c, 8e) i ett axiellt genom flänsens (2) axel förlöpande plan avståndet till flänsens axel varieras över det fiberarmerade skiktets bredd, och att åtminstone ett skikt (8a, 8b) appliceras fram- och åter- gående i axiell led. 7908934-8

6. Sättenligtkrav5,kännetecknat av att bredden av fiberarmeringsskiktet i plant tillstånd bringas att överskrida flänsens (2) bredd, så att under avgivningssteget fiberarmeringsskiktet omböjes inåt vid flänsformens ena eller båda sidor.

7. Sätt enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t av att rördelen formas genom skruvlindning av fiberarmerings- skikten som därefter i axiell led påskjutes det ena över det andra samtidigt som veck och rynkor (4a, 4b) bildas.

8. Sätt enligt något av krav 5-7, k ä n n e t e c k- n a t av att endast en yta (13a) av fiberarmeringsskiktet impregneras med ett plastiskt harts, vilken impregnerade yta bringas i kontakt med en icke-impregnerad yta till ett framförvarande fiberarmeringsskikt för att undvika inne- slutning av luft (fig. 4).