DE69729453T2

DE69729453T2 - Faserverstärktes rohr mit verbesserter schlagfestigkeit und herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69729453T2
Application number: DE69729453T
Authority: DE
Inventors: S. Ralph FRIEDRICH; G. Duane HEMPHILL; L. Joie FOLKERS; M. Brian FRANCIS; G. Gordon ROBERTSON
Original assignee: Ameron International Corp
Current assignee: Ameron International Corp
Priority date: 1996-05-06
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2017-05-07
Also published as: EP0912325A1; BR9709306A; AU2829797A; US5725920A; CA2253251A1; EP0912325B1; ZA973871B; DE69729453D1; ID17200A; WO1997042023A1; EP0912325A4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen faserverstärkte, auf Harz basierende Rohre und Verfahren zum Herstellen derartige Rohre und Rohranbauteile, wie sie beispielsweise aus EP-A-0 462 672 bekannt sind. Mit gewundenen Fasern faserverstärkte Rohre und insbesondere Rohranbauteile weisen eine verbesserte Schlagfestigkeit auf.
Aus faserverstärktem Kunststoff hergestellte Rohre und Rohranbauteile haben eine weit verbreitete Akzeptanz als eine echte Alternative zu ihren entsprechenden Teilen aus Stahl in denjenigen Anwendungen gefunden, bei denen die Kosten, das Gewicht und/oder die chemische Widerstandsfähigkeit von Bedeutung sind. Herkömmliche faserverstärkte Kunststoffrohre weisen einen Faserbestandteil, der um einen Wickeldorn gewickelt wird, und einen Harzbestandteil auf, der verwendet wird, um die Faserwicklungen miteinander zu verbinden. Die Faserwicklungen wirken dahingehend, das ansonsten nur auf Harz basierende Kunststoffrohr strukturell zu verstärken, indem dem Rohr ein gewünschter Grad an umfänglicher Festigkeit und Festigkeit in Längsrichtung verliehen wird.
Die Faser- und Harzbestandteile werden auf der Grundlage von einer oder mehreren gewünschten physikalischen Eigenschaften ausgewählt, die das Rohr für eine bestimmte Anwendung besonders eingerichtet gestalten. Für das Herstellen von faserverstärkten Rohren zweckmäßige Harze umfassen Polyester, Venylester, Phenol- und Epoxydharze, da diese Harze üblicherweise aufgrund ihrer guten Witterungsbeständigkeit, Korrosionseigenschaften, chemische Widerstandsfähigkeit und Wärmewiderstandsfähigkeit üblicherweise bevorzugt werden. Allerdings ist bekannt, dass diese Harze nach dem Aushärten spröde sind, was letztlich die Schlagfestigkeit von faserverstärkten Rohren verringert, die mit derartigen Harzen hergestellt sind.
Faserverstärkte Kunststoffrohre und Rohranbauteile werden üblicherweise in Anwendungen verwendet, bei denen das Rohr entweder unterirdisch, wo es während des Verfüllens Schlagkräften ausgesetzt ist, oder oberirdisch verlegt ist, wo die Außenseite des Rohres durch eine Vielzahl von sich bewegenden Objekten Schlagkräften ausgesetzt sein kann. Bei in herkömmlicher Art und Weise aufgebauten faserverstärkten Kunststoffrohren ist bekannt, dass sie einen geringeren Grad an Schlagfestigkeit als Metallrohre aufweisen und dass sie eher dazu neigen, durch auf die äußere Rohrfläche einwirkende Schlagkräfte beschädigt zu werden.
Eine auf die Außenwand eines faserverstärkten Rohres einwirkende Schlagkraft wandert in Gestalt einer Stoßwelle durch die mehrlagigen faserverstärkten Harzlagen, was dazu führen kann, dass die Lagen aufbrechen oder sich lösen. In Abhängigkeit der Stärke der Schlagkraft kann die Stoßwelle vollständig durch die faserverstärkten Harzlagen und bis zur der inneren Rohrwand laufen, was zu einem Leckschlagen oder Bruch der Innenwand sowie einem Austrag des Inhalts des Rohres in die äußere Umgebung führen kann.
Es ist daher erwünscht, dass ein faserverstärktes Kunststoffrohr geschaffen wird, das einen verbesserten Grad an Schlagfestigkeit als ein herkömmlich ausgelegtes faserverstärktes Kunststoffrohr aufweist. Es wird gewünscht, dass die Rohrkonstruktion die bereits bekannten Vorteile eines faserverstärkten Kunststoffrohres im Vergleich zu einem Metallrohr wie Korrosionsbeständigkeit, Gewichtsersparnisse, chemische Widerstandsfähigkeit, Witterungsbeständigkeit und dergleichen nicht verringert.
Die europäische Patentanmeldung 0 462 672 offenbart ein Verbundrohr mit einer inneren Lage und einer äußeren Lage, die aus faserverstärkten Harzen bestehen, und mit einer zwischenliegenden Metalllage. Die Harze der inneren und äußeren Lage werden unter Verwendung verschiedener Aushärtmittel ausgehärtet.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes faserverstärktes, auf Harz basierendes Rohr zu schalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein faserverstärktes, auf Harz basierendes Rohr mit einer Strukturrohrwand, die Lagen eines spiralförmig gewickelten Verstärkungsfasermateriales aufweist, das mit einem aus der aus Polyesterharz, Vinylesterharzen, Epoxydharzen und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählten Harz zusammengehalten ist, mit einer Zwischenlage, die um eine Oberfläche der Strukturrohrwand angeordnet ist, und mit einer faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage geschaffen, die um eine Oberfläche der Zwischenlage angeordnet ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zwischenlage aus einem polyolefinischen Material ist, das mit den Harzen, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand und der faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage verwendet sind, chemisch inkompatibel ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Rohres mit den Schritten des spiralförmigen Aufwickelns von mit einem aus der aus Polyesterharzen, Vinylesterharzen, Epoxydharzen und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählten Harz benetzten Verstärkungsfasermaterial zum Ausbilden einer Strukturrohrwand, des Ausbildens einer Zwischenlage um die Strukturrohrwand, des Ausbildens einer faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage um die Zwischenlage, wobei die Zwischenlage aus einem polyolefinischen Material ist, das mit den Harzen, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand und der faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage verwendet sind, chemisch inkompatibel ist, und des Härtens des Harzes sowohl in der Strukturrohrwand als auch in der faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage geschaffen.
Es ist daher ersichtlich, dass die faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohre und Rohranbauteile, die nachfolgend beschrieben werden, im Vergleich zu herkömmlich ausgelegten faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohren eine verbesserte Schlagfestigkeit aufweisen. Derartige durch Fasern widerstandsfähig gemachte Rohre weisen eine Strukturrohrwand auf, die aus einem spiralförmig gewundenen Verstärkungsfasermaterial gebildet ist, das durch ein Polymerharz zusammengehalten ist. Das Polymerharz ist aus der Polyesterharze, Vinylesterharze, Epoxydharze und dergleichen aufweisenden Gruppe ausgewählt. Das spiralförmig gewundene Verstärkungsfasermaterial ist durch das Harz benetzt, so dass es im Bereich von 10 bis 40 Gewichtsprozent Harz aufweist. Die Strukturwand ist aus einer Anzahl von mehreren Windungslagen gebildet, wobei die Anzahl der Lagen von Faktoren wie der gewünschten umfänglichen Festigkeit und der Festigkeit in Längsrichtung abhängt, die für einen bestimmten Rohreinsatz gewünscht sind.
Um die Strukturrohrwand ist eine Zwischenlage angeordnet, und um die Zwischenlage ist eine faserverstärkte Lage gelegt. Die Zwischenlage ist aus einem Material gebildet, das aus der Gruppe von einen Schlag dämpfenden und einen Schlag absorbierenden Materialien ausgewählt ist. Zum Herstellen von Zwischenlagen zweckmäßige, einen Schlag dämpfende Materialien umfassen im wesentlichen nicht zusammendrückbare Materialien, die chemisch mit den Harzen inkompatibel und zum Eingehen einer Verbindung mit den Harzen nicht geeignet sind, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand und der faserverstärkten Harzlage verwendet werden. Zum Herstellen der Zwischenlage zweckmäßige, einen Schlag absorbierende Lagen umfassen zusammendrückbare und zusammenquetschbare Materialien, die mit den zum Ausbilden der Strukturwand und den faserverstärkten Harzlagen verwendeten Harzen chemisch inkompatibel sein können, nicht jedoch sein müssen.
Die faserverstärkte Harzlage umfasst Lagen von spiralförmig gewundenem Verstärkungsfasermaterial, das mit einem Harz zusammengehalten ist, das aus der Polyesterharze, Vinylesterharze, Epoxydharze und Mischungen davon aufweisenden Gruppe ausgewählt ist. Die zum Ausbilden der faserverstärkten Harzlagen ausgewählten Materialien können die gleichen oder von denen verschieden sein, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand verwendet worden sind.
Das Rohr kann eine einzige zwischenliegende und faserverstärkte Lage aufweisen, die um die Strukturrohrwand angeordnet ist, oder sie kann über eine Schlagschutzharzumhüllung verfügen, die um die Strukturrohrwand angeordnet ist, wobei die Umhüllung aus sich abwechselnden zwischenliegenden und faserverstärkten Harzlagen gebildet ist.
Es hat sich gezeigt, dass gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaute faserverstärkte Rohre eine Verbesserung in der Schlagfestigkeit im Bereich von 300 Prozent schaffen, wenn sie mit herkömmlich aufgebauten faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohren verglichen werden, wobei dadurch die Möglichkeit von schlaginduziertem Rohrversagen minimiert ist.
Ein faserverstärktes Rohr und ein Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Rohres jeweils gemäß der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert, bei denen
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten beispielhaften Ausführung eines faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohres ist,
2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten beispielhaften Ausführung eines faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohres ist und
3A bis 3C Seitenansichten von gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebauten Rohranbauteilen sind.
Mit Bezug auf 1 verfügt ein beispielhaftes faserverstärktes, auf Harz basierendes Rohr 10, das gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, eine Strukturrohrwand 12, die aus einer Anzahl von Lagen eines spiralförmig gewundenen Verstärkungsfasermateriales 14 gebildet ist, das mit einem Harz zusammengehalten ist. Die Strukturrohrwand 12 kann mit herkömmlichen, aus dem Stand der Technik allgemein bekannten Techniken zum Ausbilden eines faserverstärkten Kunststoffrohres (FRP, „fibre-reinforced plastic" pipe) hergestellt werden, beispielsweise durch das Wickeln des Verstärkungsfasermateriales um einen Dorn unter einem oder mehreren bestimmten Wicklungswinkeln und in einer oder mehreren Richtungen, um einen bestimmten Grad an umfänglicher Festigkeit und Festigkeit in Längsrichtung zu erhalten. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Fasermaterialwicklungen unter Spannung in einem Winkel von etwa 54 Grad in einer Richtung und dann in einer entgegengesetzten Richtung um den Dorn gewickelt, wobei dieser Wicklungswinkel zu einem Rohr mit einem optimalen Grad sowohl an umfänglicher Festigkeit als auch an Festigkeit in Längsrichtung führt. Die Anzahl von Fasermaterialwicklungen, die verwendet werden, um das Strukturrohr aufzubauen, hängt von der jeweiligen Größe und dem Einsatz des Rohres ab. Auch wenn die vorangehend erläuterte Technik auf den Aufbau des Rohres abzielt, versteht es sich, dass die gleiche Technik angewendet werden kann, um Rohranbauteile wie T-Stücke, Winkelstücke und dergleichen herzustellen.
Die Verstärkungsfaserkomponente kann aus herkömmlichen Fasermaterialien wie Glas, Kohlenstoff, Kevlar und dergleichen ausgewählt sein. Bei einer bevorzugten Ausführung ist das Verstärkungsfasermaterial Glas. Die Strukturrohrwand ist so aufgebaut, dass ein ausreichender Anteil an der Harzkomponente verwendet wird, um die Fasermaterialwicklungen zu benetzen und zusammen zu halten. Die Strukturrohrwand kann im Bereich von etwa 10 bis 40 Gewichtsprozent der Harzkomponente aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführung verfügt die Strukturrohrwand über etwa 25 Gewichtsprozent Harz. Das Harz beaufschlagt die Fasermaterialwicklungen über eine herkömmliche Applikationstechnik wie das Durchführen der Wicklungen durch ein Harzbad.
Die Harzkomponente kann aus der Gruppe von Harzen ausgewählt werden, die Polyesterharze, Vinylesterharze, Epoxydharze aufweist und die Siloxanmodifikationen und dergleichen aufweisen kann, aber nicht muss. Die faserverstärkte Rohrkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere geeignet, die Schlagfestigkeit von Rohren zu verbessern, die aus Harzsystemen gebildet sind, von denen bekannt ist, dass sie beim Aushärten spröde werden.
Unter Bezug wiederum auf 1 umfasst das faserverstärkte Rohr 10 eine Zwischenlage 16, die an der äußeren Oberfläche der Strukturrohrwand 12 angeordnet ist, und eine faserverstärkte Harzlage 18, die an der Oberfläche der Zwischenlage 16 angeordnet ist. Die Zwischenlage 16 ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, das dazu geeignet ist, eine von der faserverstärkten Harzlage 18 durch das Rohr laufende schlagbedingte Stoßwelle zu dämpfen. Bei einer ersten beispielhaften Aus führung umfassen die zum Dämpfen einer schlagbedingten Stoßwelle geeigneten Materialien diejenigen Materialien, die mit den Harzen chemisch inkompatibel sind, die sowohl zum Herstellen der Strukturrohrwand als auch der faserverstärkten Harzlagen verwendet worden sind. Derartige chemisch inkompatible Materialien umfassen polyolefinische Materialien wie Polypropylen, Polyethylen und dergleichen.
Der Einsatz von derartigen Materialien dient dazu, eine schlagbedingte Stoßwelle durch das Rohr durch das Verhindern des Ausbildens einer Bindung, das heißt das Ausbilden einer Trennschicht, mit der umgebenden Strukturrohrwand und der faserverstärkten Harzschicht zu dämpfen. Es hat sich herausgestellt, dass der Einsatz einer aus einem derartigen Trennmaterial gebildeten Zwischenlage 16 für das Minimieren oder sogar Verhindern des Übertragens von Stoßwellen durch die Zwischenlage sehr wirksam ist, wobei dadurch die Strukturrohrwand vor möglicher Beschädigung oder Versagen geschützt ist. Eine besonders bevorzugtes Trennmaterial ist ein Polypropylenfilm in Gestalt eines Bandes.
1 zeigt eine erste Rohrausgestaltung mit einer einzigen Zwischenlage 16, die durch eine einzige faserverstärkte Lage 18 bedeckt ist. Die Anzahl der Wicklungen, die zum Ausbilden der Zwischenlage vorgenommen werden, hängen von vielen Faktoren wie der Art des verwendeten Materiales, der Dicke des Materiales und der jeweiligen Rohrverwendung ab. Bei einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Zwischenlage 16 aus Windungen eines Polypropylenbandes hergestellt. Wenn die Zwischenlage ein Polypropylenband ist, wird es durch die gleiche, für die Strukturrohrwand beschriebene Wickeltechnik auf die Strukturrohrwand aufgebracht. Wenn die Zwischenlage anders als aus Polypropylen oder einem anderen Material in Bandform gebildet wird, kann sie in Gestalt eines Bogens, eines Sprühnebels oder in Gestalt von festen, zum Überdecken eines Teiles der Strukturrohrwand angepassten Halbbögen eingesetzt werden.
Die Zwischenlage 16 kann alternativ durch einen verformbares oder zusammenquetschbares, schlagabsorbierendes Material gebildet sein. Geeignete verformbare schlagabsorbierende Materialien umfassen steife oder flexible Schäume wie hochdichter Polyethylenschaum und dergleichen, Sand oder andere Materialien, die sich verformen oder andersartig umbilden, um eine Schlagkraft zu absorbieren. Es versteht sich, dass einige der verformbaren, schlagabsorbierenden Materialien aufgrund ihrer chemischen Eigenschaft auch mit den Harzen chemisch inkompatibel sind, die sowohl zum Ausbilden der Strukturrohrwand als auch der faserverstärkten Harzlage verwendet worden sind. Die Verwendung von derartigen stoßabsorbierenden Materialien erfolgt verschieden von den voranstehend erläuterten stoßdämpfenden Materialien, um den Einfluss einer schlagbedingten Stoßwelle auf die Strukturrohrwand zu verringern oder zu verhindern, indem die gesamte Energie der Stoßwelle selbst durch Komprimieren der Materialstruktur absorbiert wird. Eine aus dem Stoßwellen dämpfenden Material gebildete Zwischenlage absorbiert die Stoßwelle nicht, sondern verringert oder verhindert vielmehr deren Durchlauf durch das Rohr durch physikalische Trennung der Verbindung zwischen der Strukturrohrwand und der faserverstärkten Harzlage, da das Trennmaterial im wesentlichen inkompressibel ist.
Anwendungen, die zum Einsatz des faserverstärkten, auf Harz basierenden, über eine aus dem schlagabsorbierenden Material gebildete Zwischenlage verfügenden Rohres am besten geeignet sind, sind solche, bei denen die äußere Rohrwand, das heißt die Rohrwand, die aus der faserverstärkten Harzlage gebildet ist, ihrer Natur nach sehr empfindlich ist, so dass das Rohr weiterhin betriebsfähig ist, auch wenn ein Schlag die äußere Rohrwand beschädigt, und umfasst das schlagabsorbierende Material.
Die faserverstärkte Harzlage 18 wird auf die äußere Fläche der Harzlage 16 aufgewickelt. Die Materialien, das heißt die Faser- und Harzkomponente, die zum Ausbilden der faserverstärkten Harzlage verwendet werden, sind die gleichen wie die vorangehend zum Ausbilden der Strukturrohrwand beschriebenen und können gleich zu oder verschieden von diejenigen sein, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand ausgewählt worden sind. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist die faserverstärkte Harzlage die gleiche und ist in der gleichen Art und Weise wie diejenige eingesetzt, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand ausgewählt worden ist. Wie bei der Zwischenlage 16 hängt die Anzahl der Wicklungen, die zum Ausbilden der faserverstärkten Harzlage 18 aufgewendet werden, von den Arten der zum Ausbilden des faserverstärkten Harzsystemes verwendeten Komponenten und des jeweiligen Rohreinsatzes ab.
2 zeigt eine zweite beispielhafte Ausgestaltung eines faserverstärkten Rohres 20, das gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und eine in der gleichen Art und Weise wie oben beschrieben ausgebildete Strukturrohrwand 22 aufweist, die über Fasermaterialwicklungen 24 verfügt, die mit einem Harz zusammengehalten werden. Das Rohr 20 verfügt über eine schlagfeste Umhüllung 21, die eine Anzahl von alternierenden Zwischenlagen 26 und 30 aufweist, sowie über faserverstärkte Harzlagen 28 und 30. Auch wenn die in 2 dargestellte Ausführung eines Rohres zwei jeweils alternierende Zwischenlagen und faserverstärkte Harzlagen aufweist, versteht es sich, dass eine derartige Ausführung zu Zwecken der Darstellung und Bezug nehmenden Erläuterung dient und dass das Rohr eine beliebige Anzahl von alternierenden Lagen aufweisen kann.
Die Anzahl von alternierenden Zwischen- und faserverstärkten Harzlagen, die eingesetzt werden, um das Rohr zu bilden, hängt von dem Grad der Schlagfestigkeit ab, die für einen bestimmten Rohreinsatz gewünscht wird. So konnte beispielsweise gezeigt werden, dass der Einsatz einer einzigen Zwischenlage zum Ausbilden des Rohres zu einer Verdoppelung der Schlagfestigkeit des Rohres führt.
Das zum Ausbilden der Zwischenlagen 26 und 30 ausgewählte Material ist aus den gleichen oben beschriebenen stoßdämpfenden und stoßabsorbierenden Materialien ausgewählt, und jede Lage kann aus dem gleichen oder einem anderen Material hergestellt sein. Beispielsweise kann das Rohr mit einer ersten Zwischenlage 26, die aus einem Stoß dämpfenden Material hergestellt ist, und mit einer zweiten Zwischenlage 30 ausgebildet sein, die mit einem stoßabsorbierenden Material hergestellt ist. Als ein weiteres Beispiel kann das Rohr mit einer ersten und zweiten Zwischenlage 26 und 30 aufgebaut sein, die aus zwei zunehmend stoßabsorbierenden Materialien hergestellt sind. Die Möglichkeit, ein Rohr auszubilden, das aus verschiedenen Arten von Materialien hergestellte Zwischenlagen aufweist, führt für einen Rohrentwickler zu einer Flexibilität, ein Rohr zu entwickeln, das für einen bestimmten Rohreinsatz gut eingerichtet ist.
Auch wenn der Aufbau von Ausführungen eines faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohres oben genau beschrieben und dargestellt ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung auch den Aufbau von faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohranbauteilen umfasst. Mit Bezug auf 3A bis 3C werden faserverstärkte, auf Harz basierende Rohranbauteile wie Winkelstücke 34, T-Stücke 36, Y-förmige Anbauteile 38 und dergleichen ebenfalls gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung hergestellt.
Ein wesentliches Merkmal von faserverstärkten Rohren, die gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung hergestellt sind, ist der Einsatz einer Zwischenlage, um die Schlagfestigkeit des Rohres zu verbessern. An gemäß den Grundlagen der vorliegenden Erfindung hergestellten Rohren ausgeführte Schlagfestigkeitstests haben bestätigt, dass, wie bei einem Schlagfestigkeitstest mit einer Fallkugel gemessen, im Vergleich zu herkömmlich hergestellten faserverstärkten Rohren, die keine Zwischenlage aufweisen, Verbesserungen in der Schlagfestigkeit von wenigstens 300 Prozent erreichbar sind.
Die erste Ausführung des Rohres wurde durch spiralförmiges Wickeln von Verstärkungsfasermaterial hergestellt, das mit dem zum Ausbilden einer Strukturrohrwand gewählten Harz getränkt ist. Die Zwischenlage ist um die Strukturrohrwand angeordnet. Wenn die Zwischenlage durch einen polyolefinischen Film gebildet ist, kann sie um die Strukturrohrwand angeordnet werden, bevor die Rohrwand ausgehärtet ist. Die faserverstärkte Harzlage wird dann um die Zwischenlage angeordnet. Wenn die Zwischenlage aus dem polyolefinischen Film gebildet ist, können die Strukturrohrwand und die faserverstärkte Harzlage durch ein herkömmliches Verfahren gleichzeitig ausgehärtet werden. Somit liegt ein weiteres wichtiges Merkmal des Aufbaus des Rohres darin, dass es am Ende der Herstellung in einem einzigen Schritt ausgehärtet werden kann, anstatt dass zu verschiedenen Herstellungszeitpunkten eine Anzahl von Aushärtschritten erforderlich ist.
Auch wenn spezielle Ausführungen und Beispiele von faserverstärkten, auf Harz basierenden Rohren und Rohranbauteilen beschrieben und dargestellt worden sind, ergeben sich für die Fachleute viele Abwandlungen und Variationen. Es versteht sich daher, dass innerhalb des Bereiches der beigefügten Ansprüche faserverstärkte, auf Harz basierende Rohre und Rohranbauteile gemäß der vorliegenden Erfindung anders als hier detailliert beschrieben aufgebaut sein können.

Claims

Faserverstärktes, auf Harz basierendes Rohr mit einer Strukturrohrwand (12), die Lagen eines spiralförmig gewickelten Verstärkungsfasermateriales (14) aufweist, das mit einem aus der aus Polyesterharz, Vinylesterharzen, Epoxydharzen und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählten Harz zusammengehalten ist, mit einer Zwischenlage (16), die um eine Oberfläche der Strukturrohrwand (12) angeordnet ist, und mit einer faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage (18), die um eine Oberfläche der Zwischenlage angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (16) aus einem polyolefinischen Material ist, das mit den Harzen, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand (12) und der faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage (18) verwendet sind, chemisch inkompatibel ist.
Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (16) aus einem im wesentlichen inkompressiblen polyolefinischen Material ist.
Rohr nach Anspruch 2, dadurch kennzeichnet, dass das polyolefinische Material aus der aus einem Polypropylenfilm und einem Polyethylenfilm bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die faserverstärkte Lage (18) Lagen aus einem spiralförmig gewundenen Verstärkungsfasermaterial aufweist, das mit einem aus einer Polyesterharze, Vinylesterharze, Epoxydharze und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählten Harz zusammengehalten ist.
Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die faserverstärkte, auf Harz basierende Lage (18) aus den gleichen Materialien ist, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand (12) verwendet sind.
Rohr nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzahl von alternierenden Zwischenlagen und faserverstärkten, auf Harz basierenden Lagen, die um die Strukturrohrwand angeordnet sind.
Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten Rohres mit den Schritten des spiralförmigen Aufwickelns von mit einem aus der aus Polyesterharzen, Vinylesterharzen, Epoxydharzen und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählten Harz benetzten Verstärkungsfasermaterial (14) zum Ausbilden einer Strukturrohrwand (12), des Ausbildens einer Zwischenlage (16) um die Strukturrohrwand, des Ausbildens einer faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage (18) um die Zwischenlage, wobei die Zwischenlage aus einem polyolefinischen Material ist, das mit den Harzen, die zum Ausbilden der Strukturrohrwand (12) und der faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage (18) verwendet sind, chemisch inkompatibel ist, und des Härtens des Harzes sowohl in der Strukturrohrwand als auch in der faserverstärkten, auf Harz basierenden Lage.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Ausbildens der Zwischenlage (16) das zum Ausbilden der Zwischenlage verwendete Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die im wesentlichen inkompressible polyolefinische Materialien enthält.
Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Härtens alternierend Zwischenlagen und faserverstärkte, auf Harz basierende Lagen um die faserverstärkte, auf Harz basierende Lage ausgebildet werden.