Способ изготовления трубы из стеклопластика

 

365879

О.п ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Сооетскиз

Социалистическик

Республик

Зависимый от патента Л"

М. Кл. В 29d 23/12

Заявлено 28.Ч.1968 (№ 1244905/1371213/23-5)

Приоритет 29 Ч.1967, ¹ 641962, США

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Оп бликовано 08.1.1973. Бюллетеш. ¹ 6

УДК 678.027.9 (088.8) Дата опубликования описания 9.1!1.1973

Лвтор изобретения

Иностранец

Джеймс Лютер Грош (Соединеш|ые Штаты Америки)

Иностра|шая фирма

«Юнайтед Эйркрафт Корпорейшн» (Соединенн!.!е 1цтаты Америки) За я витсль

СПОССБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЫ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА

Известен способ изготовления трубы из стеклопластика путем намотки ленты из пропитанных связующим составом стекловолокон на оправку с одновременным введением частиц твердого сыпучего материала между соседними Витками с последующим отверждением связующего.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что с целью повышения стойкости изделий к внешним механическим нагрузкам на стадии введения прослойки между витками применяют песок неоднородного гранулометрического состава, укладывая сначала его крупные частицы с размером 1,2— — 2,4,ям, а затем более мелкие, с размером

0,005 — 0,15 .11>11, располагая их равномерно между крупными частицами.

Между витками формуемой трубы одновременно с песком подают отрезки стекловолокон.

Желательно, чтобы конструкция трубы после отверждения смолы содержала значительное количество волокнистого материала для выдерживания внутренних нагрузок и достаточное количество сыпучего материала между волокнистыми слоями для сопротивления crKIITIr51 и продолы1ым иагр >>зкя>>1. Однако из-за указанных огра|и|чепци сравнительной толщины соответствующих слоев в некоторых случаях, когда возникают крайне высокие внешние сдавливающие нагрузки, возможно придется включить количество сыпучего материала несколько большее, чем это требуется для сопротивления внутренним давлениям.

Благодаря высокой прочности, химическим

II физн1еск1!>и своиствям, я также п1>ием Iемоп стоимости стекловолокпо можно считать наиболее предпочтительным материалом. ОднаIQ ко можно применять другие высокопрочные волокна, например металлические проволоки или волокна и другие материалы, например волокнистую окись кремния. Волокна можно применять непрерывные одинарные либо

15 сплетении!е.

Предпочтительным м атер налом 5«1;151OTO:!

11есо!с. Одна| o iirorr llo lrplliilerr5ITb другие материалы, например, окись кремни: в сыпучем виде, мелкие пустотелые шарики

20 различных материалов, углерод (уголь) и графит. Если, например, требуется трубопровод легкого веса, предпочтительными материяламн являются вермшсулит или мелки. полые шарики, различны: материалов, таких как стекло или феполовые смолы.

HpII изготовлении и 1rrcTçlÿññî!>1>lx кои сT

Р! КЦПЙ МО>!\ИО IIPII llOII5!Т!> Р!1З.IИ>!Иl>1!> E. l>51З!>1вяющие системы, наиболее предпочтите|!1,п1,! эпокси целые или гюлистирольные сиетек!!.!.

ЗО 11;! фШ. И:!обр.|жЕПЯ СХЕМ; !|ЗГОтОИЛ|Ч!И;. трубы; на фиг. 2 — поперечное сечение стенки трубы в увеличенном виде.

Оправка 1, приспособленная для вращения по направлению указанному стрелкой, обматывается лентой 2 из волокон 8, смоченных смолой при прохождении через бак4 и поперек смазывающих роликов 5, действующих непрерывно. Волокна непрерывно наматываются на оправку вдоль ее длины благодаря относительному возвратно-поступательному движению вдоль оси оправки во время ее вращения. Шаг намотки можно регулировать известными в технике способами, соответствующим подбором скорости вращения оправки и скоростью продольного перемещения. Волокнистая лента 2 предпочтительно применяется с очень высоким углом намотки так, что непрерывные, расположенные по кольцу волокна образуют, по существу, петлевые намотки. Устройство имеет бункер б, который расположен над оправкой 1 в месте, где лента 2 соприкасается с оправкой. Бункер состоит из двух раздельных разгрузочных частей 7 и 8, каждая пз которых имеет самостоятельный пптатель 9 и 10, Разгрузочная часть 7 расположена впереди разгрузочной части 8, причем пространство между ними на чертеже преувеличено для более ясного представления схемы, изображенной па фиг. 1. Разгрузочные части расположены вертикально над местом соприкосновения ленты 2 с оправкой так, что частицы сыпучего материала, подаваемые из разгрузочной части 7, попадают на ленту первыми во время вращения оправки, а частнцы из части 8 размещают поверх них. На ленте находится смола в количестве, достаточном для того, чтобы частицы сыпучего материала приклеивались и ней. Частицы в питателе 9 оолее крупны, чем в питателе 10, так что более крупные частицы укладываются на ленту первыми, а более мелкие располагаются на более крупных и между ними.

Этот процесс продолжается в течение нескольких проходов для получения стенки нужной толщины, после чего производится процесс вулканизации, затем оправка извлекается. Применяя предлагаемый способ, получают более высокую равномерность толщины слоя песка и более высокую плотность слоя, чем в случае применения частиц случайных размеров нли только одного размера.

Когда применяют частицы случайных размеров, стенка получается неравномерной толщины. Когда применяют частицы одного размера, толщину стенки можно регулировать, однако плотность слоя получается недостаточной. Благодаря предлагаемому процессу более крупные частицы накладываются на ленту первыми, создавая равномерный по

33

79

4 толщине слой, а более мелкие частицы заполняют промежутки между крупными, повышая плотность без увеличения слоев сыпучего материала.

Размеры частиц можно выбирать в довольно широких пределах. Трубы желаемых характеристик получают, применяя крупные частицы размером от 2,38 л до 1,19 мм, а мелкие в пределах от 0,149 .и до 0,005 мл.

На фиг. 2 показано поперечное сечение стенки трубы, изготовленной согласно изобретению. Внутренний слой 11 представляет собой гелевое покрытие, содержащие вуалевую ткан1ь 12, которая вначале была навернута на покрыту1о резиной оправку. Для обеспечения продольного усиления поверх вуалевой ткани и вдоль нее располагаются волокна 18. Слои располо>кенных по кольцу волокон 14 разделены слоями сыпучего материала 15, каи<дый i>a которых содер>кит крупные 1б и мелкие 17 частицы. Толщина слосв сыпучих материалов определяется, по существу, крупными частицами. Вся конструкция вместе удерживается при помощи вулкаш1зированной резиновой оболочки.

П р и м с р. Труба с внутренним диаметром 61 сл и наружным диаметром 62,9 сл изготовлена предлагаемым способом с применением стекловолокна и песка, зерна которого имеют средние размеры 1,19 и 0,074 лл.

Слои стекловолокна имеют толщину 0,0127 сл и слои сыпучих материалов имеют толщину около 0,127 c,è. В законченном виде труба содержит следующее количество компонентов, о о: смолы 35, стекла 15 и песка 50, примерно с 10О О мелкого песка в весовых единицах.

Предмет изобретения

1. Способ изготовления трубы из стеклопластика путем намотки ленты из пропитанных связующим составом стекловолокон на оправку с одновременным введением частиц твердого сыпучего материала между соседними витками с последующим отверждением связующего и съемом трубы с оправки, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости изделий к внешним механическим нагрузкам, между смежными витками трубы на стадии ее формования вводят песок неоднородного гранулометрического состава, укладывая сначала его крупные частицы с размером 1,2 — 2,4 ми, а затем более мелкие, с размером 0,005 — 0,15 лл, располагая их равномерно между крупными частицами.

2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что между витками формуемой трубы одновременно с песком подают отрезки стекловолокон.

365879

f6 17

Фиг. 1

Составитель А. Перевертов

1зсдактор Е. Хорииа Текред Л. Грачева Корректоры Е. Талалаева и Г. Запорожец

Заказ 701 Изд. ¹ 1098 Тираж 678 Подписное

ЦНИ111П1 Комитета по делам изобретешш и открытий нри Сонета Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография