專利名稱：連續(xù)生產(chǎn)纖維加強(qiáng)塑料管的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備的制作方法
為生產(chǎn)纖維加強(qiáng)塑料管，在實(shí)踐中有不同的方法。一種方法是在一根塑料內(nèi)管的基材上生產(chǎn)纖維加強(qiáng)塑料管，該塑料內(nèi)管起心軸作用。然后在該塑料內(nèi)管上涂敷上一個緩沖層，這個緩沖層是粘合樹脂的形式，其內(nèi)嵌埋有纏繞在該塑料內(nèi)管上的雜亂纖維料形式的纖維料帶。
上述方法制造的緩沖層上，還敷置一層或多層加強(qiáng)層。這種加強(qiáng)層也是由一種帶形的或條形的纖維層和一種浸漬樹脂構(gòu)成。這種纖維層可以采用不同的實(shí)施結(jié)構(gòu)，即一種玻璃絲編織帶、或一種所謂的單向編織帶由一定數(shù)量的彼此平行安置的紗線或纖維借助緯線或支持線以一定的較大的間距機(jī)械地保持成帶形；或者一種纖維條，一種由纖維彼此靠著成帶形的所謂的粗紗。浸漬樹脂敷置在加強(qiáng)層上的方法是將編織帶或纖維條穿過浸漬樹脂以浸上樹脂，或者將浸漬樹脂至少部份地在事前敷置到支承層上，接著將編織帶或纖維條嵌入其中。在成形加強(qiáng)層時，這編織帶或纖維條以一層或多層方式進(jìn)行敷置。在用多層方式敷置的情況下，在管件上的編織帶或纖維是通過支架的一次或多次地反復(fù)縱向運(yùn)動來敷置的，有些情況下在管子的端部各安置一個銷柱環(huán)，以便這些編織帶或纖維條繞過這些銷柱，由此得到一種斜紋纖維層。
有時在這種加強(qiáng)層上敷置一種覆蓋層，它可以含有一種纖維料，但無論如何要含有一層合成樹脂層，它構(gòu)成纖維加強(qiáng)塑料管的光滑外表面。
浸漬樹脂要經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)使之硬化，大多數(shù)情況這要通過加熱來實(shí)現(xiàn)，從而使這種管形的層狀結(jié)構(gòu)固結(jié)成管件。在固結(jié)之后，才可將管子從心軸上抽出。然后，通常將端部段從兩端切掉，因?yàn)樵诖颂?，編織物或纖維條結(jié)尾不均勻，或者，在多層加強(qiáng)層情況下，這編織帶或纖維條具有轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這些切下的端頭段只能是無用的廢料。
這種方法的缺點(diǎn)之一是不能連續(xù)工作。由于不連續(xù)的工作方式，生產(chǎn)很費(fèi)時間。在多層加強(qiáng)層情況下，還導(dǎo)致支架必須在折回位置上停下來，然后在相反的運(yùn)動方向上再加速。這就意味著一個附加的時間浪費(fèi)。同時，還有更大的缺點(diǎn)是，纖維織物或纖維條的纏繞速度以至輸送速度經(jīng)受波動，這對敷置層本身尤其對樹脂浸漬產(chǎn)生不利影響。
這種類型的纏繞管子首先在圓周方向上總要有一種波浪形狀，也就是不均勻的外表面。并且，這樣的管子沒有進(jìn)行外表面校準(zhǔn)。所以它具有相當(dāng)大的壁厚誤差，進(jìn)而也具有較大的外徑誤差。
在這樣的管子中，紡織帶或纖維條的敷層或襯層沿一個相對管子縱軸線的垂直面成一個較大的螺旋角來纏繞的。由此這樣的襯層的強(qiáng)度不能在全部范圍內(nèi)達(dá)到管壁的強(qiáng)度。為此，這種管子就必須制成比較厚的管壁，以便實(shí)現(xiàn)一個總體上的確定的抗壓強(qiáng)度。這種相對來說比較厚的管壁就導(dǎo)致管子有相應(yīng)大的單位長度重量(重量/米)。
這種襯層的“交叉結(jié)構(gòu)”此外還導(dǎo)致在溫度變化時襯層的樹脂內(nèi)固有的較大的熱膨脹不能被充分吸收。因此，這管子本身也有一個較大的膨脹性，這點(diǎn)特別在縱向上有很大的不良影響。為此，這種管子原則上不適宜于用在其內(nèi)的介質(zhì)的溫度經(jīng)常發(fā)生變化或甚至發(fā)生溫度突然變化的管道中。
用于緩沖層的纖維料和用于所有三個加強(qiáng)層的經(jīng)樹脂浸漬的編織帶是由轉(zhuǎn)動輪敷置的，這些轉(zhuǎn)動輪圍繞管子軸線旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)動輪上，相應(yīng)的帶子纏繞在配料料軸上。這樣，這一纏繞方向就可連續(xù)工作。
按這種方法生產(chǎn)的纖維加強(qiáng)塑料管帶有一系列的缺點(diǎn)。這三個加強(qiáng)層的螺旋帶子彼此間并排松動靠置，而且僅是邊緣相互接觸。亦即這些帶子的邊緣相互不搭接，因?yàn)檫@些帶子太厚。如果搭接的話，就會出現(xiàn)螺旋形伸展的隆起。由于這些螺旋帶子只是并列安置的，所以這單個加強(qiáng)層的強(qiáng)度在垂直于其爬升角的方向上是很小的，因?yàn)閹ё拥倪吘壢魏吻闆r下都是通過其浸漬的樹脂而彼此相連的。
在這一纏繞方向中應(yīng)用的編織帶由于織物結(jié)構(gòu)而具有一個總厚度，它近似地等于織物經(jīng)紗與緯紗粗度的總和。這種情況導(dǎo)致的結(jié)果是該紡織帶在假想的包覆著該織物的兩平面內(nèi)具有較大的空間，這些空間由浸漬樹脂填充。因此，這樣生產(chǎn)的管子具有較大量的樹脂。從而使管子具有較大的壁厚和重量。這種方法中應(yīng)用的編織帶制造起來是相當(dāng)昂貴的。它們只有有限的長度。因此，在連續(xù)生產(chǎn)管子的情況下，必須經(jīng)常補(bǔ)入編織帶，其中新的編織帶的起始端要放置得和前一編織帶的末端盡可能地接近。這一點(diǎn)總是困難的。
在這種方法中，經(jīng)樹脂浸漬過的編織帶中本身固有的強(qiáng)度只有部份被管子所利用，因?yàn)?，第一加?qiáng)層的經(jīng)紗只是準(zhǔn)軸向取向的，并且實(shí)際上還具有一個明顯的螺旋升角，并因?yàn)?，第二和第三加?qiáng)層的經(jīng)紗其本身只是準(zhǔn)切向取向，它們的螺旋升角比真正切向取向的零度升角還有相當(dāng)大的距離。
由于第一加強(qiáng)層的經(jīng)紗的僅僅是準(zhǔn)軸向的取向和第二及第三加強(qiáng)層的經(jīng)紗的僅僅是準(zhǔn)切向的取向帶有較大的相對于理想方向的走向偏差，所以這種管子具有一個較大的熱膨脹系數(shù)。
這種管子的外表面并不光滑。它的壁厚和外徑都有較大的誤差。由于這兩個原因，這種管子不能借助純金屬配件裝置相互連接，也不能連接到金屬附件上。由于這種管子的外表面不平整，因此，也不能采用以O(shè)形圈作為彈性密封件的連接裝置，因?yàn)樗荒芴峁┳銐虻拿芊庑?。因此，這種管子只能借助粘合接頭來相互連接，同時，又由于不平整的外表面和較大的外徑誤差，這種管子的插入端部還必須加工成所謂的尖錐端并同時進(jìn)行光整。這些要求在施工場地是特別大的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種方法，采用這種方法可以連續(xù)生產(chǎn)以一根塑料內(nèi)管作為基材的纖維加強(qiáng)的塑料管，這種纖維加強(qiáng)塑料管具有優(yōu)于用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的管子的較好的強(qiáng)度特性，并且在相同的抗壓強(qiáng)度下，本發(fā)明方法生產(chǎn)的管子具有較薄的管壁和相應(yīng)地較小的單位長度重量，還具有光滑和均勻的外表面。此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種可以實(shí)施該方法的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的方法，將一根塑料內(nèi)管導(dǎo)引使之連續(xù)地通過各對準(zhǔn)的相繼的工作工位。首先在該塑料內(nèi)管上構(gòu)成一層緩沖層，該緩沖層由一層固定厚度的粘合樹脂圓形層和嵌埋在樹脂層內(nèi)的兩條雜亂纖維料形式的纖維料帶所構(gòu)成，這兩條纖維料帶成形成兩個構(gòu)成一個在縱向上有兩條開縫的軟管的半圓筒形半部，從而在緩沖層上構(gòu)成加強(qiáng)層。通過將用于第一加強(qiáng)層的纖維首先以多個纖維條的形式導(dǎo)引至導(dǎo)引裝置中并從此起以封閉的截錐形纖維套形式導(dǎo)引至圍繞著心軸的環(huán)形刮板中，而且通過該環(huán)形刮板再嵌入到事先澆注的合成樹脂層中，人們就可以在第一加強(qiáng)層中得到一個準(zhǔn)確軸向取向的纖維結(jié)構(gòu)。由于這些纖維是從外邊嵌入到這事先澆注的合成樹脂層中而不是由一種合成樹脂浸漬的織物帶纏繞成的，所以，加強(qiáng)層中包含空氣以及與此相應(yīng)的多孔性的危險就實(shí)際上等于零了。由于第二加強(qiáng)層是用筒子支架將一種狹窄的纖維條而不是用寬得多的織物帶來纏繞到塑料內(nèi)管上，所以第二加強(qiáng)層的纖維定向是非常接近理想的真正切向取向。這一點(diǎn)還通過下面措施得到進(jìn)一步支持，即，人們?yōu)榱吮苊獠黄胶鈱?shí)際上至少用兩個筒子工作，為此，這兩個纖維條中的每條的纖維數(shù)就可以減少一半。此外，這些纖維條可以纏繞成使它們彼此間至少部份重疊，這樣，就進(jìn)一步接近理想情況。由于第二加強(qiáng)層的纖維是從外面嵌入到事先澆注的合成樹脂層中，所以實(shí)際上也排除了空氣泡埋入層內(nèi)。此外，在纖維條的導(dǎo)引元件上出現(xiàn)的摩擦作用就能保證纖維條以確定的基本張力進(jìn)行纏繞，從而使在其下安置的軸向加強(qiáng)層的軸向取向的纖維向塑料內(nèi)管壓縮。正由于此，這第一加強(qiáng)層的多余合成樹脂被向外擠出，使軸向加強(qiáng)層以及切向加強(qiáng)層的合成樹脂量降低至最小。這樣，兩個加強(qiáng)層的壁厚也就減小了，與此對應(yīng)，就完工塑料管的單位長度重量而言，分?jǐn)偨o這兩層的那部份重量也就減小了，通過這兩個加強(qiáng)層的這種壓實(shí)作用和多余樹脂的向外擠出作用，就將最后的、在纖維嵌置到合成樹脂中時可能帶入的氣泡從加強(qiáng)層區(qū)域中擠出。
由于在切向加強(qiáng)層上再敷置一個軸向加強(qiáng)層其軸向分布的纖維通過環(huán)形刮板而嵌入到事先澆注的合成樹脂層中，或者也可嵌入到由于其下的加強(qiáng)層壓實(shí)作用而存有的多余的合成樹脂中去并同時被壓縮，那么，這其下的切向加強(qiáng)層首先在其外面安置的纖維被進(jìn)一步壓縮。這一點(diǎn)同樣也適用于第二軸向加強(qiáng)層，只要接著在其上又敷置一個切向加強(qiáng)層。因?yàn)?，通過相關(guān)筒子支架的相反旋轉(zhuǎn)方向，使纖維以與第一切向加強(qiáng)層的螺旋方向相反的方向進(jìn)行纏繞，就使得這不可避免的但是很微小的與理論切向比存在的纖維切向取向的偏差得以補(bǔ)償，特別是這兩個切向加強(qiáng)層由于彼此連續(xù)的壓實(shí)過程，而很緊密地重疊安置。由于在需要時可以按相同的方式再敷置一個另外的軸向加強(qiáng)層和一個另外的切向加強(qiáng)層，甚至還可繼續(xù)敷置，這后面的塑料管就可以制成一個任意希望有尺寸以勝任對其提出的較高的和最高的各種機(jī)械特性要求。通過在這最外面的按要求是一個切向加強(qiáng)層的外邊敷置一個外殼，這后面的管體就可以與這樣的金屬接頭系統(tǒng)相連接或相配合，這些接頭為了改善連接位置的密封性而置有環(huán)形邊棱、環(huán)形刃口、環(huán)形隆起和類似結(jié)構(gòu)以與塑料管的外表面配合作用，同時也不存在因?yàn)檫@些接頭元件而損害或破壞外面加強(qiáng)層纖維的危險。另外，借助這一外殼可實(shí)現(xiàn)塑料管有一個光滑外表面。它優(yōu)于單獨(dú)用無結(jié)頭紡織物平行安置構(gòu)成的最外面加強(qiáng)層的外表面。借助在該外殼上敷置一個帶形的分離膜并形成一個圍繞此殼的分離軟管，就能夠使塑料管穿過一個校準(zhǔn)裝置，依此就能夠在用于外殼的環(huán)形刮板校準(zhǔn)作用之后再附加一次校準(zhǔn)工作，然后該塑料管的層狀結(jié)構(gòu)在硬化裝置中進(jìn)行硬化處理，并從此處出來就成為完工的塑料管。通過將連續(xù)生產(chǎn)完工的塑料管用分割裝置切割成一定長度的單獨(dú)縱向段，就可使塑料管不僅在輸送時而且在管道生產(chǎn)線中都容易地處理。
在一個生產(chǎn)纖維加強(qiáng)塑料管的過程中，從第二加強(qiáng)層開始，一部份用于在制造加強(qiáng)層中供應(yīng)合成樹脂的供料裝置可以減少，因此，該方法得以簡化和縮短。
本發(fā)明還涉及實(shí)施本發(fā)明的方法的特別有利的并且獲得特別好的結(jié)果的設(shè)備。
在本發(fā)明的設(shè)備一個實(shí)施例中，在供料裝置中的合成樹脂不斷地循環(huán)，只要它沒有作為浸漬樹脂而遺留在塑料管內(nèi)的一層或多層中。通過合成樹脂不斷地循環(huán)，就可避免樹脂有部份沉積下來，例如在貯存容器中沉積，沉積下來的那部份合成樹脂就可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它將會導(dǎo)致這些合成樹脂硬化或甚至固化，而這種硬化作用還可能波及其余的合成樹脂。此外，通過合樹脂的不斷循環(huán)，有利于以連續(xù)方式或者斷續(xù)方式添加的補(bǔ)充合成樹脂與滾動的基本樹脂的混合作用，從而提高了合成樹脂的粘度的均勻性。
按照本發(fā)明的設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)方案，使用于軸向加強(qiáng)層的纖維條能夠很均勻地圍繞著塑料內(nèi)管形成一個截錐形的纖維條套。按照本發(fā)明的設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)方案，使用于軸向加強(qiáng)層的纖維條也能夠很均勻地成形，首先成形成一個圍繞著塑料內(nèi)管的截錐形的纖維條套，然后從導(dǎo)引環(huán)起形成一個同樣均勻的截錐形纖維套，從而構(gòu)成一個很均勻的軸向加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的設(shè)備的另一結(jié)構(gòu)方案，合成樹脂的澆注位置與纖維套的纖維嵌入到合成樹脂構(gòu)成的樹脂層中的那個位置之間的距離得以減小，從而避免了合成樹脂在其本身具有較小粘度情況下會提前從在其下安置的塑料管的層上向下流走以致在塑料管的頂部區(qū)域出現(xiàn)合成樹脂不足。
按照本發(fā)明的設(shè)備的另外的結(jié)構(gòu)方案，設(shè)備的相關(guān)部份都有一個很緊湊的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槌山M地構(gòu)成軸向加強(qiáng)層和切向加強(qiáng)層只需一個樹脂供料裝置，由此，收集盆的數(shù)量和各種連接管道的數(shù)量都相對地減小了，或者說，這些另部件總體積都相對地變小了。此外，生產(chǎn)塑料管的時間也縮短了。
在本發(fā)明的設(shè)備的一種方案中，由于增加了筒子支架上的筒子數(shù)量和因此增加了用于切向加強(qiáng)層的纖維條數(shù)量，使每個纖維條的纖維數(shù)量就與纖維條數(shù)量成反比例地減小，依此使纏繞纖維條的螺旋升角也可以減小，從而可更進(jìn)一步地接近理論切向纏繞的理想情況。借助每個筒子上的制動裝置可實(shí)現(xiàn)用于切向加強(qiáng)層的纖維條以一個比僅由于纖維條在導(dǎo)引裝置上的摩擦作用而總要存在的基本張力要大的張力進(jìn)行纏繞。通過切向纖維條的提高的張力作用，在其下的軸向加強(qiáng)層的纖維就以顯著的程度被進(jìn)一步壓實(shí)，而切向纖維條亦被強(qiáng)烈地從下壓縮。同時在兩個加強(qiáng)層中，由于纖維間的中間空間的減小，在其間的多余的合成樹脂就從加強(qiáng)層擠出來，從而降低了加強(qiáng)層的樹脂含量。此外，還可實(shí)現(xiàn)兩個加強(qiáng)層的附加排氣作用，而這一點(diǎn)是根本上必要的。
在本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案中，一方面通過公共的驅(qū)動軸可實(shí)現(xiàn)筒子支架彼此間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的連接，另一方面通過無級的可調(diào)的傳動裝置可實(shí)現(xiàn)每個筒子支架的旋轉(zhuǎn)速度與在其使用處存在的纏繞直徑相適應(yīng)。
通過本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案，用于軸向加強(qiáng)層的纖維條獲得一個附加的預(yù)張力，這預(yù)張力超過纖維條的由于在導(dǎo)引裝置的摩擦作用而總會存在的基本張力，由此就可避免已經(jīng)嵌入到其合成樹脂層的軸向纖維在纏繞切向纖維條時和特別在由于這些切向纖維條作用于軸向纖維而產(chǎn)生壓實(shí)作用時會在圓周方向上移動。
通過本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案，就可避免在合成樹脂硬化過程中從外邊分離軟管的縱向隙縫可能流出的少量樹脂被擠入分離軟管與導(dǎo)引管管壁之間并因而使外面的分離軟管和導(dǎo)引管相粘連或者至少使分離軟管與導(dǎo)引管之間的摩擦作用顯著增加。
在本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案中，不用特別措施就可實(shí)現(xiàn)合成樹脂的均勻固化時效，可用相當(dāng)昂貴的紅外線可透過的玻璃管，也可采用一個多孔的金屬管。
在本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案中，固化時效段的絕熱裝置用一定數(shù)量的蓋罩構(gòu)成，蓋罩借助導(dǎo)引裝置可沿著塑料管導(dǎo)行。
在本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案中，借助裝備著彈性材料的驅(qū)動防滑爪的鏈?zhǔn)捷斔脱b置對塑料管施加一個有效的和平穩(wěn)的牽引運(yùn)動，以保證塑料管實(shí)施一個可靠的穿過所有工作臺的運(yùn)動。
在本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案中，切割裝置在切割塑料管的過程中被塑料管本身所驅(qū)動，同時，該塑料管段在切割位置的兩側(cè)被固持住并在進(jìn)刀時彼此間仍保持等距，為的是在切割位置不要出現(xiàn)管子被壓擠和拉開。通過另一個設(shè)備方案，可以以簡單的方式實(shí)現(xiàn)切割裝置在夾緊裝置松開以后進(jìn)行一個自動的返回運(yùn)動，這是因?yàn)闅鈩踊钊?qū)動器可以調(diào)節(jié)成使得在松開夾緊裝置通過氣動壓力介質(zhì)連續(xù)進(jìn)氣的情況下，該驅(qū)動器能使制動裝置回移到它的原始位置，而在夾緊裝置閉合的情況下，該氣動驅(qū)動器則在反向具有足夠讓性，以使切割裝置能與塑料管一起移動。
在本發(fā)明的設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)方案中，可以容易地將合成樹脂的多余部份排出，以使塑料管的外殼保證達(dá)到一個毫無問題的構(gòu)造。此外，還可使塑料管的外徑進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)整，或換句話說，可實(shí)現(xiàn)塑料管有一個較小有直徑容差。另外，通過導(dǎo)引與成形裝置中的剩余間隙以及通過后面的環(huán)形刮板中的余隙，就可避免這樣的危險，即合成樹脂在刮除時可能分布到分離膜的整個外表面上并粘附在那里，接著在硬化裝置中與分離膜固結(jié)在一起。
下面，本發(fā)明借助于附圖中所描繪的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。在附圖中

圖1至5是本發(fā)明的用于連續(xù)生產(chǎn)纖維加強(qiáng)塑料管的設(shè)備的簡化側(cè)視圖的各分段圖；圖6示出圖1所示的設(shè)備的一個環(huán)形刮板的局部俯視圖；圖7示出圖1所示的導(dǎo)引與成形裝置的側(cè)視示意圖；圖8示出圖1所示的設(shè)備的一個組合工作工位的局部俯視圖；圖9示出圖1至5所示的設(shè)備的一個導(dǎo)引與成形裝置和一個環(huán)形刮板的側(cè)視圖和縱剖面；圖1O示出圖9所示的導(dǎo)引與成形裝置和環(huán)形刮板的仰視圖；圖11示出圖9和圖10的導(dǎo)引與成形裝置和環(huán)形刮板的前視圖。
設(shè)備10是設(shè)計來用于在一根塑料內(nèi)管的基材上生產(chǎn)纖維加強(qiáng)塑料管的設(shè)備，該塑料內(nèi)管一般由熱塑性塑料構(gòu)成。
設(shè)備10具有一個設(shè)有多個工作工位與裝置的機(jī)器部份11和一個筒子臺架12，該筒子臺架12分開一個相當(dāng)距離安裝在機(jī)器部份的前面。
在筒子臺架12中，存放著較大數(shù)量的帶有纖維條14的筒子13，這些纖維條14是由相當(dāng)大數(shù)目的玻璃纖維、碳纖維或者紡織纖維所構(gòu)成。
筒子13按垂直取向的筒子軸線來安裝，使纖維條14有可能從內(nèi)部抽出。為了這個目的，筒子臺架12上安裝了大量的導(dǎo)引裝置15，通過導(dǎo)引裝置使纖維條由筒子13抽出并導(dǎo)到機(jī)器部份11。在筒子臺架12與機(jī)器部份11之間也設(shè)有這樣的導(dǎo)引裝置15，為了清晰的目的，只部份示出。
機(jī)器部份11具有一個基座16，該機(jī)座在機(jī)器部份11的全長上伸展，并在正確的位置上容納著全部屬于機(jī)器部份11的裝置?？紤]到表達(dá)的清晰性，機(jī)座16僅僅示出了少數(shù)零部件，包括底框17、以一定距離設(shè)置在底框17上方的縱向橫桿18和一些支柱19。
塑料內(nèi)管140借助一個輸送裝置141沿著后置的工作工位與裝置的對中線連續(xù)地輸送。
在設(shè)備10的機(jī)器部份11中，在第一工作工位上設(shè)置了一個用于供應(yīng)粘合樹脂的供料裝置33。
該合成樹脂的供料裝置33具有一個粘合樹脂的貯存容器34和一個循環(huán)泵35以及各種管道36。一個供料管38將合成樹脂從上部的中間容器37供送到塑料內(nèi)管140上。供料管38的澆注口39設(shè)置在塑料內(nèi)管140的垂直子午面的上方，合成樹脂從該澆注口39澆注到塑料內(nèi)管上，然后均勻地分布到兩邊，并構(gòu)成一個封閉的合成樹脂層。
在隨后成形的塑料管的牽拉方向上，跟在澆注口39后面設(shè)有一個環(huán)狀的刮板，在后面簡稱為環(huán)形刮板41。這個環(huán)形刮板41設(shè)在一個導(dǎo)引裝置42上，這將在后面借助附圖6加以詳細(xì)說明。該環(huán)形刮板41通過導(dǎo)引裝置42導(dǎo)引，在塑料內(nèi)管140的縱向上不能位移而在塑料內(nèi)管140的法向平面中總是保持與塑料內(nèi)管同心地設(shè)置。通過供料裝置33在塑料內(nèi)管上澆注的粘合樹脂就由環(huán)形刮板41制成一個環(huán)形的、有均勻厚度的粘合樹脂層。
在供料管38的澆注口39的下面和環(huán)形刮板41的下面設(shè)置一個公共收集盆44，它收集從塑料內(nèi)管140滴下的或者由環(huán)形刮板41刮下的合成樹脂，并重新回送到貯存容器34中。
在供料裝置33的鄰近設(shè)置有一個退繞裝置144，該退繞裝置144具有兩個筒子145，其上繞有雜亂纖維料形式的纖維料帶。在其鄰近設(shè)有一個導(dǎo)引與成形裝置147，借助此導(dǎo)引與成形裝置147把從退繞裝置144抽出的兩個纖維料帶導(dǎo)送到塑料內(nèi)管140上并使之成形成兩個構(gòu)成一個軟管的半圓筒形半部，這個軟管沿縱向在兩徑向相對側(cè)上有兩條開縫，這將在下面通過圖7進(jìn)行描述。
關(guān)于退繞裝置144和導(dǎo)引與成形裝置147，應(yīng)注意的是在圖1中描繪的這些裝置是圍繞塑料內(nèi)管140的縱軸線轉(zhuǎn)動了90°角，但它們實(shí)際上是布置在通過塑料內(nèi)管140的縱軸線的水平平面中。
在導(dǎo)引與成形裝置147鄰近設(shè)有一個合成樹脂供料裝置55，它的結(jié)構(gòu)幾乎跟供料裝置33完全一樣，因此，它的細(xì)節(jié)可參見相應(yīng)的對供料裝置33的說明。
緊接著導(dǎo)引與成形裝置147后面設(shè)有一個環(huán)形刮板148，借助此刮板148將成兩個部份的纖維料軟管嵌入由供料裝置33和環(huán)形刮板148形成的粘合樹脂層中，從而在塑料內(nèi)管140的外表面上形成一個粘合緩沖層。從此層上刮下來的多出來的粘合樹脂由一個收集盒149收集起來并從那里送回供料裝置33的貯存容器34。
在接近供料裝置55的部位設(shè)有一個導(dǎo)引與成形裝置56，它也可借助圖8作詳細(xì)的說明。這個導(dǎo)引與成形裝置包圍在塑料內(nèi)管140的外面，并將一部份從筒子臺架12抽出的纖維條14導(dǎo)引至塑料內(nèi)管140，首先將纖維條57沿一個截錐形的外緣表面來設(shè)置，隨后將這些纖維條57的纖維58成截錐形的閉合纖維套59的形式導(dǎo)入一個環(huán)形刮板61。纖維套59的纖維58通過這個環(huán)形刮板61嵌入合成樹脂層中，該合成樹脂層是由事先由供料裝置55通過其供料管62澆注在塑料內(nèi)管上的合成樹脂構(gòu)成的。這個合成樹脂層和在其中沿軸向嵌入的纖維58共同構(gòu)成了塑料管的第一加強(qiáng)層，這個加強(qiáng)層由于其纖維的軸向取向而被稱為軸向加強(qiáng)層。
通過供料管62澆注在塑料內(nèi)管上的合成樹脂是以超過纖維58的接受容量的過剩量來進(jìn)行澆注的，該過剩量要大到不僅給第一軸向加強(qiáng)層足夠的用量，而且還留有足夠的合成樹脂余量給下一個加強(qiáng)層，這下一加強(qiáng)層可緊接著第一軸向加強(qiáng)層構(gòu)成。為此在合成樹脂供料裝置55的鄰近設(shè)有一個環(huán)形筒子支架63，它圍繞在塑料內(nèi)管140的外面并借助于環(huán)狀軸承可旋轉(zhuǎn)地支承在一個軸承支架64上。筒子架63通過一個無級的、可調(diào)的或者可控制的傳動裝置65由一個共用的驅(qū)動軸66進(jìn)行驅(qū)動，該驅(qū)動軸66在圖4中示出并從設(shè)置在那里的驅(qū)動馬達(dá)67沿著基座16伸展到所有被驅(qū)動的裝置上，包括筒子支架63的傳動裝置65。
筒子支架63具有偶數(shù)個筒子68，這些筒子68每個帶一條纖維條并可旋轉(zhuǎn)地支承在筒子支架63上。為清晰起見，在圖1中只畫出了兩個筒子68。實(shí)際上最合適的是有至少4個筒子或者6個筒子。
在筒子支架63上設(shè)有導(dǎo)引裝置71，借助它將每個筒子68的纖維條69導(dǎo)引到塑料內(nèi)管140上。筒子支架63一旦圍繞著塑料內(nèi)管旋轉(zhuǎn)，纖維條69就纏繞到設(shè)在其下面的軸向加強(qiáng)層上，同時嵌入到余量的合成樹脂中，這些余量的合成樹脂是不被第一軸向加強(qiáng)層所容納的、并從第一加強(qiáng)層的纖維套中向外流出的多余量。
以點(diǎn)劃線表達(dá)的分界線72純粹是為了制紙規(guī)格的需要而設(shè)，它連接著示出在第2頁上的其它的裝置。同樣情況適用于圖2至圖5中的分界線73至75。
連接在筒子支架63之后的是另一個液體合成樹脂供料裝置76，它與供料裝置55的結(jié)構(gòu)相同。在這個供料裝置76的范圍內(nèi)設(shè)置了一個導(dǎo)引與成形裝置77，它與導(dǎo)引與成形裝置56的結(jié)構(gòu)相同。其后設(shè)有一個環(huán)形刮板78，它與環(huán)形刮板61的結(jié)構(gòu)相同，當(dāng)然環(huán)形刮板78的內(nèi)徑稍許大于環(huán)形刮板61的內(nèi)徑。通過該供料裝置76澆注一個合成樹脂層，然后從筒子臺架12拉出的纖維條14被導(dǎo)引與成形裝置77以一個截錐形纖維套79的形式導(dǎo)引到合成樹脂層上，并用環(huán)形刮板78將它們嵌入合成樹脂層中。由此產(chǎn)生了一個第二軸向加強(qiáng)層。
在供料裝置76的附近設(shè)有一個另外的帶有數(shù)個筒子82的筒子支架81，它與筒子支架63的結(jié)構(gòu)相同。從筒子82抽出的纖維條83在筒子支架81旋轉(zhuǎn)時就纏繞在設(shè)在其下方的第二軸向加強(qiáng)層上，并嵌入到通過供料裝置76在前面以一種合適的過剩量進(jìn)行澆注的合成樹脂層中。筒子支架81以與筒子支架63相反的方向旋轉(zhuǎn)。通過供料裝置76和筒子支架81構(gòu)成了第二切向加強(qiáng)層。
然后是另一個合成樹脂供料裝置84，它的結(jié)構(gòu)也相同于供料裝置76，并以一定過剩量的合成樹脂澆注在第二切向加強(qiáng)層上。通過一個導(dǎo)引與成形裝置85將纖維條14以一個截錐形纖維套86的形式導(dǎo)引到第二個切向加強(qiáng)層的外面，并用一個環(huán)形刮板87將它們嵌入合成樹脂層中。借助于一個隨后的帶有數(shù)個筒子89的第三筒子支架88將纖維條91纏繞在環(huán)形刮板81后面構(gòu)成的第三軸向加強(qiáng)層上，并且嵌入到過剩的合成樹脂中，由此構(gòu)成了第三切向加強(qiáng)層。
如果需要，可以通過一個或多個另外的裝置組合來成形另外的軸向與切向加強(qiáng)層，該組合包括有液體合成樹脂的供料裝置、用于軸向取向截錐形纖維套的導(dǎo)引與成形裝置、將纖維套嵌入到合成樹脂層中的環(huán)形刮板和用于切向纏繞多根纖維條的筒子支架。
在最后一個筒子支架88后面設(shè)有一個環(huán)形刮板92。在其下面安裝了一個收集盆93。通過該環(huán)形刮板92基本上把一些剩下多余的合成樹脂從由筒子支架88構(gòu)成的最外面的切向加強(qiáng)層的外表面上刮掉。
在環(huán)形刮板92后面設(shè)有另外一個供料裝置94，它的結(jié)構(gòu)幾乎跟第一個供料裝置33完全一樣。用作外殼的合成樹脂通過供料裝置94澆注在最外面的切向加強(qiáng)層上。這層合成樹脂借助于環(huán)形刮板95形成了塑料管的外殼。這個環(huán)形刮板95象環(huán)形刮板41那樣的方式借助一個導(dǎo)引裝置來導(dǎo)引，這導(dǎo)引裝置與環(huán)形刮板41的聯(lián)接在圖6中有詳細(xì)說明。
在塑料內(nèi)管140的上方，緊接著環(huán)形刮板95設(shè)有一個纏繞在筒子97上的帶形分離膜98的退繞裝置96。借助一個馬鞍形的導(dǎo)引與成形裝置99將分離膜98從上面引導(dǎo)到待固化的塑料管100上以形成一個圍繞著塑料管100的外殼的軟管。這個結(jié)構(gòu)在塑料管100外部的分離軟管沿其縱向在下方開縫，分離膜的邊緣相互對接。因此分離膜98的寬度必須與塑料管100的外殼相協(xié)調(diào)一致。
在導(dǎo)引與成形裝置99后面還設(shè)有一個其下帶有收集盆102的環(huán)形刮板101。該環(huán)形刮板101刮掉在塑料管100上成形和敷置外分離膜時可能穿過外分離軟管的縱向縫向外流出的合成樹脂。出于這個原因，環(huán)形刮板101實(shí)際上緊挨著導(dǎo)引與成形裝置99設(shè)置，在圖2中為了表達(dá)清晰起見拉開一段距離來描繪。
在導(dǎo)引與成形裝置99和環(huán)形刮板101后面連接一個硬化裝置103，它具有熱源和/或輻射源104，最好設(shè)計成紅外線輻射源。這個輻射源104圍繞在塑料管100的周圍，為了避免誤解，輻射源104下部的部份在圖2中被刪去。
硬化裝置103配備了一個盒形的外罩105，它同時起隔熱作用，以盡可能避免輻射源104的熱能輻射出去或漏出。
在硬化裝置103的下部區(qū)域，設(shè)置了一個收集盆106，通過它收集一些在塑料管100固化時排出的反應(yīng)物和汽化物，然后通過一個風(fēng)機(jī)107抽出并導(dǎo)入一個過濾器108中，在過濾器中將運(yùn)載空氣過濾，經(jīng)凈化的運(yùn)載空氣自由排出。
此外，硬化裝置103具有一個導(dǎo)引管109，它在圖2中用虛線表達(dá)，因?yàn)樗O(shè)有大量的通孔，這些通孔在長度方向上和圓周方向上相互交錯地設(shè)置。通過這些通孔使熱量和輻射源104的紅外線穿過導(dǎo)向管109，使熱量和射線可以到達(dá)塑料管100并深入其內(nèi)，因而起動了塑料管的各個塑料層的硬化過程。
導(dǎo)引管109的內(nèi)徑至少大致等于完工的塑料管100的標(biāo)稱直徑加上兩倍分離軟管的壁厚的總和，分離軟管由分離膜98構(gòu)成。導(dǎo)引管109在其下面沿縱向有一條縫，因此在硬化過程中由塑料管100排出的反應(yīng)物能通過此縫排出并能滴入收集盆106中，而不會被迫進(jìn)入外分離軟管與導(dǎo)引管109之間的間隙內(nèi)。
導(dǎo)引管109穿過硬化裝置節(jié)段向外伸展，該硬化裝置具有輻射線源104并由外罩105限定。導(dǎo)引管109至少要伸展到在塑料管的運(yùn)動軌道上的、在其上塑料管100的外殼要具有足夠的形狀穩(wěn)定性使之能夠支承在支承滾子111上被繼續(xù)導(dǎo)送的部位為止(圖3)。這些支承滾子111可根據(jù)塑料管100的高度位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便通過它能夠容置和繼續(xù)推送不同直徑的管子。
在硬化裝置103后面連接一個固化時效段112，它具有絕熱罩113形式的絕熱裝置。這個絕熱罩113具有一個U形或者C形的垂直截面，設(shè)置成使其縱向縫隙處在絕熱罩113的下面。這隙縫的寬度應(yīng)足以使支承滾子111的支架能夠穿入。絕熱罩可借助一個縱向?qū)бb置115沿管子100的縱向滑動導(dǎo)行?？v向?qū)бb置115則由導(dǎo)軌116和滾輪117構(gòu)成。導(dǎo)軌116固定在基座16的支柱19上。滾輪117可轉(zhuǎn)動地安裝在絕熱罩113上。
導(dǎo)軌116的長度至少要比各單個蓋罩113的長度的總和大至少一個蓋罩長度。因此，單個蓋罩113在導(dǎo)軌116上總是可以滑動打開一個足夠的距離以便能夠接觸到導(dǎo)管109的每一個位置。
絕熱罩113在圖3中示出處在一個后撤的位置上。在機(jī)器部份11生產(chǎn)塑料管100的運(yùn)轉(zhuǎn)中，蓋罩113向硬化裝置103移動，使其包圍著從硬化裝置103伸出的導(dǎo)引管109的縱向段，從而防止塑料管100的放置在該伸出縱向段內(nèi)的節(jié)段有熱量失散，而這些熱量對于塑料管的固化時效是需要的。
在縱向?qū)бb置115的導(dǎo)軌116的端部設(shè)有一個牽引裝置118，該裝置具有至少兩個鏈?zhǔn)捷斔脱b置119，設(shè)置在塑料管100的直徑兩側(cè)。為了保護(hù)塑料管100，最好至少配備4個鏈?zhǔn)捷斔脱b置119。
每個鏈?zhǔn)捷斔脱b置119具有一條滾子鏈121，該滾子鏈在貼著塑料管100的牽拉段中沿著導(dǎo)軌122運(yùn)動。滾子鏈配備有角形夾板，其上固定有由一種彈性體制成的防滑爪123。
牽引裝置118通過一個無級的可調(diào)的傳動裝置124由電動機(jī)67驅(qū)動，用來驅(qū)動各裝置的貫穿驅(qū)動軸66也連接在該傳動裝置124上。
緊接在牽引裝置118后面有一個切割裝置125，通過這切割裝置將塑料管100分割成具有設(shè)定長度尺寸的管段126(圖5)。借助于一個縱向?qū)бb置127使切割裝置125成為可沿塑料管100的縱向移動的結(jié)構(gòu)。切割裝置125配備有夾緊裝置128，它具有兩個夾緊鉗口對129，它們在塑料管100的牽拉方向上分別設(shè)置在切割裝置125的切割工具132的前面和后面。這兩個夾緊鉗口對的每個夾緊鉗口都與一個雙向作用的氣動活塞驅(qū)動裝置131相連接，通過它可以使夾緊鉗口以一定的夾緊力貼靠在塑料管100上，如圖4右邊點(diǎn)劃線所示，或者可以從塑料管100撤回，如圖4左邊所示。
切割裝置125與一個沒有畫出的復(fù)位裝置相連接，它具有一個氣動活塞驅(qū)動裝置。該驅(qū)動裝置由一個控制裝置操作，這控制裝置也用于夾緊裝置129的操作。最好在圖4中示出的切割裝置125拉出的起始位置上設(shè)有一個固定的限位塊，該切割裝置125借助復(fù)位裝置復(fù)位時推靠在該限位塊上。
在與切割裝置125有一定距離的地方設(shè)置一個管子卸料裝置133(圖5)，它把從連續(xù)制成的塑料管100上切割下來的管段126(圖5)從塑料管100的管線上取出，然后運(yùn)送到一個鄰近設(shè)置的管子貯存場中。
由圖6可以看到環(huán)形刮板41和與它相連的導(dǎo)引裝置42的細(xì)節(jié)。
導(dǎo)引裝置42具有兩個導(dǎo)引臂151，它們通過一個軛架152彼此相連。在軛架152上固定著可更換的環(huán)形刮板41。這兩個導(dǎo)引臂151各借助一個球關(guān)節(jié)153各向可擺動地支承著，并且在用箭頭154表示的隨后成形的塑料管100的牽拉方向上不可移動地固定著。這兩個導(dǎo)引臂151越過球關(guān)節(jié)153向另一側(cè)伸展，并在該處在每個導(dǎo)引臂上夾緊一個配重155。兩個配重155放置成使它們能與在另一側(cè)上的導(dǎo)引臂151、包括軛架152及環(huán)形刮板41以及兩個導(dǎo)輪156及其夾持臂157的動量平衡到一個確定的剩余重力上。導(dǎo)輪通過這個剩余重力貼靠在塑料內(nèi)管140上。
為了實(shí)現(xiàn)環(huán)形刮板41既在垂直方向又在水平方向有一個好的導(dǎo)引，在夾持臂157上可旋轉(zhuǎn)地支承著的導(dǎo)輪156定位安置成使它們的運(yùn)轉(zhuǎn)平面至少大約穿過塑料內(nèi)管140的縱軸線，并且使兩個運(yùn)轉(zhuǎn)平面的夾角處在60°與120°之間，最佳的角度值為90°。
為了使導(dǎo)輪156的運(yùn)轉(zhuǎn)平面在塑料內(nèi)管140的直徑發(fā)生變化時能夠與塑料內(nèi)管140的縱軸線對準(zhǔn)，最好是使夾持臂157圍繞它們的縱軸線可旋轉(zhuǎn)地與軛架152相連。
下面借助圖7詳細(xì)地說明纖維料帶146的導(dǎo)引與成形裝置147。
導(dǎo)引與成形裝置147具有用于各個纖維料帶146的導(dǎo)引葉片161，它向著塑料內(nèi)管140的內(nèi)表面162至少在它的端部區(qū)域變曲成凹形，以便將原先是平的纖維料帶146成形成近似于一個半圓筒形的罩面，成為纖維料軟管半部163導(dǎo)引至塑料內(nèi)管140上，結(jié)合后構(gòu)成纖維料軟管53，該管在塑料內(nèi)管140的上面和下面沿縱向開縫。
下面借助于圖8詳細(xì)地說明纖維帶14的導(dǎo)引與成形裝置56。
用于纖維條14的導(dǎo)引與成形裝置56具有一個導(dǎo)引板164和一個導(dǎo)引環(huán)165。在導(dǎo)引板164上設(shè)有數(shù)目與纖維條14的數(shù)目相對應(yīng)的通孔166，每個通孔有一條纖維條14穿過。這些通孔166可以分布在單一的一個圓環(huán)上，也可以分布在多個同心設(shè)置的圓環(huán)上。這些圓環(huán)的數(shù)目取決于纖維條14的數(shù)目和粗細(xì)。導(dǎo)引環(huán)165具有一個環(huán)形的閉合內(nèi)表面167，如圖7所示，該內(nèi)表面例如可以以一個裝入導(dǎo)引環(huán)165內(nèi)的鋼絲環(huán)168的內(nèi)表面的形式出現(xiàn)。這個鋼絲環(huán)168由彈簧鋼制成，跟用于孔的彈簧卡圈一樣，它漲開超過孔的額定內(nèi)徑，并在彈性地壓縮狀態(tài)下卡入導(dǎo)引環(huán)165內(nèi)壁的一個槽中。這樣，鋼絲環(huán)168可以在磨損的情況下很容易更換。
導(dǎo)引環(huán)165的標(biāo)稱內(nèi)表面167的內(nèi)徑要比在導(dǎo)引板164中的通孔166的排列圖案的最小圓環(huán)的直徑小。這樣，從導(dǎo)引板164出來的纖維條14以一個截錐形的纖維套169的形式導(dǎo)引至導(dǎo)引環(huán)165。在較小的導(dǎo)引環(huán)165中纖維條14放置得如此稠密，以致于它們的纖維已經(jīng)在導(dǎo)引環(huán)165中構(gòu)成了一個閉合的、截錐形的纖維套170，這纖維套170從導(dǎo)引環(huán)165出來被導(dǎo)引至環(huán)形刮板61，此時，纖維套170的纖維在圓周方向更緊密地聚合在一起，并且跟在支承層外面的過剩合成樹脂接近到使纖維在導(dǎo)引環(huán)165與環(huán)形刮板61之間的一段上已經(jīng)浸入到這些合成樹脂層中，隨后通過環(huán)形刮板61完全嵌入在合成樹脂層內(nèi)，由此起就構(gòu)成了隨后成形的塑料管100的第一軸向加強(qiáng)層。
在不同的導(dǎo)引與成形裝置中形成一種截錐形的纖維套并隨后嵌入相應(yīng)的合成樹脂層中而構(gòu)成一個軸向加強(qiáng)層的纖維條14，最好在它們進(jìn)入導(dǎo)引與成形裝置的導(dǎo)引板之前，各自通過在圖中沒有示出的張緊裝置，在由于在導(dǎo)引裝置15上的摩擦而存在的基本張力之上進(jìn)行進(jìn)一步張緊。此時，要注意到纖維條之間要有一種均勻的總張力。從筒子支架抽出的、要纏繞在其下安放的軸向加強(qiáng)層上并嵌入到已存在的合成樹脂層中而構(gòu)成一個切向加強(qiáng)層的纖維條同樣要進(jìn)行進(jìn)一步張緊。為此，在筒子支架上的筒子各通過一個制動裝置制動，其制動力由一個控制裝置根據(jù)由裝在其上的測徑規(guī)測出的筒子的相應(yīng)外徑來進(jìn)行控制。
下面借助于圖9至圖11對導(dǎo)引與成形裝置99和與之鄰近的環(huán)形刮板101作詳細(xì)說明。
環(huán)形刮板101的工作狀況與前面使用的環(huán)形刮板61、78、87和92有點(diǎn)不同。不同點(diǎn)在于，在后面所述的環(huán)形刮板中，還存在在管坯件外面的多余的合成樹脂被直接刮掉，而在導(dǎo)引與成形裝置99中，分離膜98將塑料管100的最后的或者最外面的合成樹脂層包裹住，從而將塑料管100裹起來。馬鞍形的導(dǎo)引與成形裝置99具有一個基體171，該基體由一個厚壁圓筒導(dǎo)出，該圓筒沿著一個傾斜的、同時大致弧形伸展的切割線切割而成?；w171的側(cè)壁173的邊緣172從一個放置在塑料管100上面用于導(dǎo)入分離膜98的導(dǎo)入肩174起沿著塑料管100的縱向總是圍繞著塑料管相向伸展，并在垂直的子午面上互相靠攏形成一個很小剩余間隙175，其縫隙寬度是少許幾個十份之一毫米的數(shù)量級，部份地取決于要刮掉的合成樹脂的液體特性、諸如粘度、表面張力和類似的特性。
如圖11所示，在剩余間隙175區(qū)域中，側(cè)面176與177從它們的內(nèi)緣178起成一個一定的角度向外緣179伸展，這個角度一般是90°。
導(dǎo)入肩174的外段181可以與基體171制成一體，但它們也可以作為分立件制出并隨后例如使用螺紋件與基體171連接起來。
在導(dǎo)引與成形裝置99鄰近處設(shè)置的環(huán)形刮板101，跟成形裝置99一樣同樣不是一個完整的閉合環(huán)，而在垂直子午面的下面具有一個剩余間隙182，其結(jié)構(gòu)類似于成形裝置99的剩余間隙175，并且與其對準(zhǔn)設(shè)置。同樣，如在成形裝置99中那樣，在環(huán)形刮板101中，剩余間隙182的側(cè)面183與184相互成一個角度從其內(nèi)緣伸展到外緣，這個角度一般跟剩余間隙175的兩個側(cè)176與177的夾角一樣。圖11也大體上示出了環(huán)形刮板101的軸向視圖。
在圖2中僅示出在環(huán)形刮板101的下面的收集盆102實(shí)際上也伸展到成形裝置99的下面。這個收集盆102在橫向上只向外伸展少許超過外緣179，由于它的較小的寬度，因而也可以稱為收集槽。
收集盆102的沿塑料管100的運(yùn)動方向在環(huán)形刮板101那一邊的端頭上設(shè)置了刮除器185，它的刮刃186與塑料管101的外輪廓相配合一致。
刮除器185刮掉由環(huán)形刮板101的剩余間隙182留下在塑料管下面上的殘留合成樹脂。
權(quán)利要求
1.一種用一根塑料內(nèi)管作為基材連續(xù)生產(chǎn)纖維加強(qiáng)塑料管的方法，其特征在于包含以下步驟借助于一個輸送裝置將塑料內(nèi)管沿水平方向同軸地送給設(shè)在后面的工作工位，并沿管子的牽拉方向連續(xù)運(yùn)動；在該塑料內(nèi)管上澆注液態(tài)粘合樹脂來形成粘合緩沖層并借助于一個環(huán)形刮板成形成一個環(huán)形的、厚度均勻的粘合樹脂層；將兩條雜亂纖維料形式的纖維料帶導(dǎo)引到塑料內(nèi)管上并使之成形成兩個構(gòu)成一個在縱向上帶有兩條開縫的軟管的半圓筒形半部，同時連續(xù)地嵌埋入此粘合樹脂層內(nèi)以形成粘合緩沖層；在此粘合緩沖層上澆注一種液態(tài)合成樹脂以形成一個合成樹脂層；從筒子臺架抽出大量的、多根纖維條形式的纖維，這些纖維被一個圍繞在塑料內(nèi)管的周圍設(shè)置的導(dǎo)引裝置以一個閉合截錐形纖維套的形式導(dǎo)引至一個圍繞著塑料內(nèi)管的環(huán)形刮板中，并且通過該環(huán)形刮板嵌入合成樹脂層中以構(gòu)成一個軸向加強(qiáng)層；在此軸向加強(qiáng)層上澆注一種液態(tài)合成樹脂，由它構(gòu)成一個合成樹脂層；用一個環(huán)形的、圍繞著塑料內(nèi)管沿一個給定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的、具有多個每個帶有一條纖維條并可旋轉(zhuǎn)地固定在其上的筒子的筒子支架將纖維條從筒子抽出并纏繞到在其下面的軸向加強(qiáng)層上使之嵌入合成樹脂層中以構(gòu)成一個切向加強(qiáng)層，設(shè)置在其下面的軸向加強(qiáng)層的纖維朝向塑料內(nèi)管壓實(shí)；在切向加強(qiáng)層上澆注一種液態(tài)合成樹脂，由它構(gòu)成一個合成樹脂層；將大數(shù)量的、呈多根纖維條形式的纖維從筒子臺架抽出，通過一個圍繞著塑料內(nèi)管設(shè)置的導(dǎo)引裝置以一個閉合截錐形纖維套的形式導(dǎo)引至一個圍繞著塑料內(nèi)管的環(huán)形刮板內(nèi)，通過該環(huán)形刮板嵌入合成樹脂層內(nèi)而構(gòu)成第二軸向加強(qiáng)層；在軸向加強(qiáng)層上澆注一種液態(tài)合成樹脂，由它構(gòu)成一個合成樹脂層；用另一個環(huán)形的、圍繞著塑料內(nèi)管與前述筒子支架反向旋轉(zhuǎn)的、具有偶數(shù)個的每個帶有一條纖維條并可旋轉(zhuǎn)地固定在其上的筒子的筒子支架將纖維條從筒子抽出并纏繞到在其下面的軸向加強(qiáng)層上使之嵌入合成樹脂層中來構(gòu)成第二切向加強(qiáng)層，設(shè)置在其下面的軸向加強(qiáng)層的纖維朝向塑料內(nèi)管壓實(shí)；需要時可在這個切向加強(qiáng)層上再構(gòu)成又另一個軸向加強(qiáng)層和又另一個切向加強(qiáng)層，其所使用的筒子支架的旋轉(zhuǎn)方向與前面對應(yīng)的筒子支架的旋轉(zhuǎn)方向相反；在最外面的切向加強(qiáng)層構(gòu)成以后，借助于一個環(huán)形刮板把其上的多余的樹脂刮掉；在最外面的加強(qiáng)層上澆注一種液態(tài)合成樹脂，并借助一個環(huán)形刮板使其成形成塑料管的均勻厚度的外殼；借助于一個導(dǎo)引與成形裝置將一條帶狀分離膜導(dǎo)引到外殼上，從而成形成一個裹住外殼的分離軟管，這個分離軟管沿其長度在底部具有開縫，分離膜的邊緣相互對接；這樣構(gòu)成的塑料管被導(dǎo)引穿過一個硬化裝置，該硬化裝置具有熱源和/或輻照源以起動塑料管的各個合成樹脂層的硬化過程，至少部份地完成硬化過程；在離開硬化裝置后，完成的塑料管借助一個切割裝置按一個確定的長度切割成分開的節(jié)段。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于包含以下步驟用于軸向加強(qiáng)層的合成樹脂以一個超過軸向加強(qiáng)層所需的最小量澆注到軸向加強(qiáng)層上，從而同時形成用于緊跟著的切向加強(qiáng)層的合成樹脂層；借助于導(dǎo)引與成形裝置導(dǎo)引到塑料內(nèi)管上以形成軸向加強(qiáng)層的纖維條通過合適的環(huán)形刮板嵌埋入先前形成的合成樹脂層內(nèi)，使超過纖維條所能吸納的容積的合成樹脂穿過纖維向外擠出；將從筒子支架抽出的用于切向加強(qiáng)層的纖維條切向地纏繞在軸向加強(qiáng)層上同時嵌埋入過剩的合成樹脂中。
3.用于實(shí)施按照權(quán)利要求1的方法的設(shè)備，其特征在于，具有一個筒子臺架(12)，它具有多個筒子(13)，這些筒子(13)帶有由玻璃纖維、碳纖維或者紡織纖維制成的纖維條(14)；在筒子臺架(12)上設(shè)有用來將纖維條(14)從筒子(13)上抽出并進(jìn)行導(dǎo)引的導(dǎo)引裝置(15)；設(shè)有一個用于容置多個工作工位和裝置的基座(16)；在基座(16)的前面區(qū)域設(shè)有一個塑料內(nèi)管(140)的輸送裝置(141)，該輸送裝置用于導(dǎo)引該塑料內(nèi)管使之跟設(shè)在后面的工作工位與裝置對準(zhǔn)；在第一工作工位上設(shè)有一個粘合樹脂的供料裝置(33)以將從一個貯存容器來的粘合樹脂澆注到塑料內(nèi)管(140)的頂部上；設(shè)有一個環(huán)形刮板(41)將澆注到塑料內(nèi)管(140)上的粘合樹脂成形成一個具有均勻厚度的粘合樹脂層；在環(huán)形刮板(41)的下方設(shè)有一個收集被環(huán)形刮板(41)刮下來的粘合樹脂；設(shè)有一個帶有兩個筒子(145)的退繞裝置(144)，所述筒子(145)上繞有雜亂纖維料形式的纖維料帶(146)；設(shè)有一個導(dǎo)引與成形裝置(147)以將纖維料帶(146)從退繞裝置(144)導(dǎo)引到塑料內(nèi)管(140)上并使之成形成兩個構(gòu)成一個在縱向上帶有兩條開縫的軟管的半圓筒形半部；設(shè)有一個環(huán)形刮板(148)以將由兩條纖維料帶(146)形成的軟管嵌埋入粘合樹脂層內(nèi)以在塑料內(nèi)管(140)上形成一個粘合緩沖層并同時將多出來的粘合樹脂刮掉；設(shè)有一個收集盆(149)以收集由環(huán)形刮板(148)刮下來的多出來的粘合樹脂；設(shè)有一個供給合成樹脂的供料裝置(55)以將來自貯存容器的合成樹脂在塑料內(nèi)管(140)的頂部進(jìn)行澆注；設(shè)有一個在外面包圍著塑料內(nèi)管(140)的導(dǎo)引與成形裝置(56)以將從筒子臺架(12)出來的多根纖維條(14)的纖維以一個閉合截錐形纖維套(59)的形式導(dǎo)向塑料內(nèi)管(140)；設(shè)有一個環(huán)形刮板(61)以將澆注的合成樹脂成形成一個有均勻厚度的合成樹脂層并將纖維套(59)嵌入合成樹脂層中以構(gòu)成一個軸向加強(qiáng)層；設(shè)有一個環(huán)形筒子支架(63)，它包圍著塑料內(nèi)管(140)并可旋轉(zhuǎn)地支承在一個軸承支架(64)上；至少有兩個由纖維條(69)構(gòu)成的筒子(68)可旋轉(zhuǎn)地固定在筒子支架(63)上；筒子支架(63)與一個可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)的驅(qū)動裝置(65，66，67)相連接；在筒子支架(63)上設(shè)有導(dǎo)引裝置(71)，用以將纖維條(69)從各個裝上的筒子(68)導(dǎo)向塑料內(nèi)管(140)，并在筒子支架圍繞著塑料內(nèi)管旋轉(zhuǎn)時將纖維條(69)嵌埋入合成樹脂層中以構(gòu)成一個切向加強(qiáng)層；設(shè)有一個供應(yīng)合成樹脂的供料裝置(76)以將來自貯存容器的合成樹脂在塑料內(nèi)管(140)的頂部進(jìn)行澆注；設(shè)有一個在外面包圍著塑料內(nèi)管(140)的導(dǎo)引與成形裝置(77)以將從筒子臺架(12)出來的多根纖維條(14)的纖維以一個閉合的截錐形纖維套的形式導(dǎo)向塑料內(nèi)管(140)；設(shè)有一個環(huán)形刮板(78)以將澆注的合成樹脂成形成一個有均勻厚度的合成樹脂層并將纖維套(79)嵌入合成樹脂層中以構(gòu)成第二軸向加強(qiáng)層；設(shè)有一個供應(yīng)合成樹脂的供料裝置(76)以將來自貯存容器的合成樹脂在塑料內(nèi)管(140)的頂部進(jìn)行澆注；設(shè)有一個環(huán)形筒子支架(81)，它包圍著塑料內(nèi)管(140)并可旋轉(zhuǎn)地支承在一個軸承支架(64)上；至少有兩個由纖維條(83)構(gòu)成的筒子(82)可旋轉(zhuǎn)地固定在筒子支架(81)上；筒子支架(81)與一個可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)的驅(qū)動裝置相連接，它的旋轉(zhuǎn)方向與前面的相應(yīng)的筒子支架(63)的旋轉(zhuǎn)方向相反；在筒子支架(81)上設(shè)有導(dǎo)引裝置，用以將纖維條(83)從各個裝上的筒子(82)導(dǎo)向塑料內(nèi)管(140)，并在筒子支架(81)圍繞著塑料內(nèi)管旋轉(zhuǎn)時將纖維條(83)嵌入合成樹脂層中以構(gòu)成第二切向加強(qiáng)層；在最后一個筒子支架(88)后面設(shè)置一個環(huán)形刮板(92)以將存在的過剩合成樹脂刮掉；設(shè)有一個供應(yīng)合成樹脂的供料裝置(94)以將來自貯存容器的、用于塑料管外殼的合成樹脂在塑料內(nèi)管(140)的頂部進(jìn)行澆注；設(shè)有一個環(huán)形刮板(95)以將澆注的合成樹脂成形成一個厚度均勻的合成樹脂層以構(gòu)成一個塑料管的外殼；設(shè)有一個用于帶狀的、纏繞在筒子(97)上的分離膜(98)的退繞裝置(96)；設(shè)有一個導(dǎo)引與成形裝置(99)以將分離膜(98)從退繞裝置(96)導(dǎo)向塑料內(nèi)管(140)并使分離膜(98)成形成一個外分離軟管，該分離軟管沿其長度在底部開縫并包圍著外殼，分離膜(88)的邊緣相互對接；在用于分離軟管的導(dǎo)引與成型裝置(99)后面設(shè)有一個在外面包圍著塑料管(100)的硬化裝置(103)；該硬化裝置(103)具有圍繞著塑料管(100)設(shè)置的熱源和/或輻射源(104)；該硬化裝置具有用于塑料管(100)的導(dǎo)引管(109)，導(dǎo)引管的內(nèi)徑至少接近等于塑料管(100)的標(biāo)稱直徑加上兩倍分離軟管的壁厚的總和，這個導(dǎo)引管(109)的管壁可以讓從熱源和/或輻射源發(fā)出的熱或輻射透過，導(dǎo)引管(109)沿塑料管(100)的運(yùn)動方向伸展穿過硬化裝置(103)，導(dǎo)引管(109)的縱向尺寸要設(shè)定成使它至少在塑料管(100)在其運(yùn)動軌道上到達(dá)外殼具有將塑料管支承在支承滾子(111)上所需的足夠的形狀穩(wěn)定性以前將塑料管(100)包?。辉谟不b置(103)后面設(shè)有一個固化時效段(112)，它具有絕熱罩(113)形式的絕熱裝置包圍著塑料管(100)；在固化時效段(112)后面設(shè)有一個牽引裝置(118)，用以通過摩擦作用使塑料管(100)沿其運(yùn)動方向運(yùn)動；在硬化裝置(103)的導(dǎo)引管(109)的后端與牽引裝置(118)之間設(shè)有支承滾子(111)，它們可以按塑料管(100)的高度位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并將塑料管(100)帶向牽引裝置(118)；在牽引裝置(118)后面設(shè)有一個切割裝置(125)，該切割裝置可以借助一個縱向?qū)бb置(127)沿塑料管(100)的運(yùn)動方向移動，該切割裝置用于將塑料管(100)按給定長度切割成單個的管段(126)；切割裝置(125)具有一個夾緊裝置(128)，用于在切割過程中牢固地夾緊塑料管(100)；切割裝置(125)具有一個復(fù)位裝置，用于使切割裝置在切割工序結(jié)束后返回到它的起始位置上。
4.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，在帶有由用于構(gòu)成第二切向加強(qiáng)層的纖維條構(gòu)成的筒子(82)的最后一個筒子支架(81)后面設(shè)有另一個供應(yīng)液體合成樹脂的供料裝置(84)以將來自貯存容器的合成樹脂在塑料內(nèi)管(140)的頂部進(jìn)行澆注；設(shè)有另一個導(dǎo)引與成形裝置(85)以將從筒子臺架(12)出來的多根纖維條(14)的纖維以一閉合的截錐形纖維套(86)的形式導(dǎo)向塑料內(nèi)管(140)；設(shè)有一個環(huán)形刮板(87)以將澆注的合成樹脂成形成一個有均勻厚度的合成樹脂層并將纖維套(86)嵌入合成樹脂層內(nèi)以形成另一個軸向加強(qiáng)層；設(shè)有另一個供應(yīng)液態(tài)合成樹脂的供料裝置(84)以將來自貯存容器的合成樹脂在塑料內(nèi)管(140)的頂部進(jìn)行澆注；設(shè)有另一個帶有至少兩個由纖維條構(gòu)成的筒子(89)的筒子支架(88)，用于將纖維條纏繞到該另一個軸向加強(qiáng)層上并將纖維條嵌入合成樹脂層內(nèi)以形成另一切向加強(qiáng)層，筒子支架(88)的旋轉(zhuǎn)方向跟前一個筒子支架(81)的旋轉(zhuǎn)方向相反。
5.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，在供應(yīng)液態(tài)合成樹脂的供料裝置(33，55，76，84，94)中，設(shè)置在相關(guān)環(huán)形刮板(41)下面的收集盆(44)通過一個回流管(36)與供料裝置(33)的貯存容器(34)連接。
6.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，用于構(gòu)成軸向加強(qiáng)層的纖維條(14)和纖維的導(dǎo)引與成形裝置(56)具有一個導(dǎo)引板(164)，該導(dǎo)引板在外面包圍著塑料內(nèi)管(140)；導(dǎo)引板(164)具有數(shù)目與其所導(dǎo)引的纖維條(14)的數(shù)目相對應(yīng)的通孔(166)，這些通孔分布在一個單一的圓環(huán)上或者分布在多個彼此同心設(shè)置的圓環(huán)上，每個通孔穿過一根纖維條(14)。
7.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，用于構(gòu)成軸向加強(qiáng)層的纖維條(14)和纖維的導(dǎo)引與成形裝置(56)具有一個導(dǎo)引板(164)和一個導(dǎo)引環(huán)(165)，導(dǎo)引板與導(dǎo)引環(huán)一起在外面包圍著塑料內(nèi)管(140)；導(dǎo)引板(164)具有數(shù)目與其所導(dǎo)引的纖維條(14)的數(shù)目相對應(yīng)的通孔(166)，這些通孔分布在一個單一的圓環(huán)上或者分布在多個彼此同心設(shè)置的圓環(huán)上，每個通孔穿過一根纖維條(14)；導(dǎo)引環(huán)(165)具有一個環(huán)形的閉合內(nèi)表面(167)，其內(nèi)徑小于在導(dǎo)引板(164)上的通孔(166)的排列圖案中的最小圓環(huán)的直徑，而略大于穿過它的塑料管(100)的層狀結(jié)構(gòu)的外徑。
8.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，給軸向加強(qiáng)層供應(yīng)合成樹脂的供料裝置(55)的澆注口設(shè)置在緊靠導(dǎo)引與成形裝置(56)的部位上。
9.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，給軸向加強(qiáng)層供應(yīng)合成樹脂的供料裝置(55)設(shè)定供應(yīng)的合成樹脂量要大于軸向加強(qiáng)層單獨(dú)所需要的量，至少足夠用于軸向加強(qiáng)層和切向加強(qiáng)層；相應(yīng)地省掉給下一個切向加強(qiáng)層供應(yīng)合成樹脂的專用供料裝置。
10.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，在筒子支架(63)上均勻分布地設(shè)置多于兩個的筒子(68)；每個筒子(68)都設(shè)置一個制動裝置，其制動力可借助一個控制裝置通過測量筒子(68)的外徑來進(jìn)行控制。
11.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，每個筒子支架(63)通過各自的無級的可調(diào)傳動裝置(65)與一個共用的驅(qū)動軸(66)連接，該驅(qū)動軸裝在基座(16)上并從一個驅(qū)動馬達(dá)(67)伸展到所有的驅(qū)動裝置(63，81，88)。
12.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，為每根用于軸向加強(qiáng)層的纖維條(14)設(shè)置一個可調(diào)節(jié)的張緊裝置，用以將纖維條中的張力調(diào)節(jié)到一個給定數(shù)值，以使這些纖維條具有一個均勻的總張力；張緊裝置設(shè)置在導(dǎo)引與成形裝置(56)的導(dǎo)引板(164)的附近。
13.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，在硬化裝置(103)中的導(dǎo)引管(109)在其下側(cè)具有一個狹窄的縱向縫。
14.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，在硬化裝置(103)中的導(dǎo)引管(109)設(shè)計成可讓紅外線穿過的玻璃管。
15.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，在硬化裝置(103)中的導(dǎo)引管(109)設(shè)計成金屬管，這種金屬管由一種防腐蝕的和耐磨的鋼制成；這種導(dǎo)引管(109)設(shè)有較大數(shù)量的通孔，這些通孔在導(dǎo)引管(109)的縱向上和圓周方向上相互交錯地排列設(shè)置。
16.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，固化時效段(112)的絕熱裝置由多個絕熱蓋罩(113)構(gòu)成，這些蓋罩至少近似地成形成空心圓筒，并且它的周壁設(shè)計成絕熱的；絕熱蓋罩(113)借助一個縱向?qū)бb置(115)可沿著塑料管(100)縱向運(yùn)動；縱向?qū)бb置(115)的長度至少比所有絕緣蓋罩(113)的長度總和長出一個單個蓋罩(113)的長度。
17.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，牽引裝置(118)由兩個或多個鏈?zhǔn)捷斔脱b置(119)構(gòu)成，這些鏈?zhǔn)捷斔脱b置(119)成對地沿塑料管(100)的直徑設(shè)置；鏈?zhǔn)捷斔脱b置(119)各具有一條滾子鏈(121)，這些滾子鏈至少在牽拉段中由導(dǎo)軌(122)導(dǎo)行；滾子鏈(121)配備有角形夾板，其上固定有由一種彈性體制成的防滑爪(123)。
18.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，夾緊裝置(128)具有兩對夾緊鉗口(129)，按塑料管(100)的運(yùn)動方向看，其中一對設(shè)置在切割裝置(125)的切割工具(132)的前面，而另一對設(shè)置在切割工具(132)的后面；夾緊鉗口(129)可用雙向作用的氣動活塞驅(qū)動裝置(131)來操縱。
19.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，切割裝置(125)的復(fù)位裝置具有一個氣動活塞驅(qū)動裝置。
20.按照權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，用于外分離軟管的導(dǎo)引與成形裝置(99)的側(cè)壁(173)的邊緣(172)從放置在塑料管(100)上面用于導(dǎo)入分離膜(98)的導(dǎo)入肩(174)起沿著塑料管(100)的縱向總是圍繞著塑料管(100)相向伸展并在垂直的子午面上相互靠攏形成一個很小的剩余間隙(175)；側(cè)壁(173)的邊緣(172)的側(cè)面(176、177)至少在剩余間隙(175)的區(qū)域中從其內(nèi)緣(178)以一個確定的角度成90°向著其外緣(179)伸展；在導(dǎo)引與成形裝置(99)附近設(shè)置一個環(huán)形刮板(101)，這環(huán)形刮板不是完全閉合的而是在一個垂直的子午面上具有一個剩余間隙(182)；環(huán)形刮板(101)的剩余間隙(182)的側(cè)面(183、184)從其內(nèi)緣(178)以一個確定的角度向著其外緣(179)伸展。
21.按照權(quán)利要求20的設(shè)備，其特征在于，沿塑料管(100)的運(yùn)動方向在環(huán)形刮板(101)的后面設(shè)置一個刮除器(185)，它的刮刃(186)與塑料管(100)的外形輪廓相配合一致；在環(huán)形刮板(101)下面的收集盆(102)在一側(cè)延伸到刮除器(185)的區(qū)域中，另一側(cè)則延伸到導(dǎo)引與成形裝置(99)的區(qū)域中。
全文摘要
一種以塑料內(nèi)管為基材的分步逐層制造從內(nèi)到外含粘合緩沖層、多層交替軸向切向伸展嵌入樹脂內(nèi)的纖維條的加強(qiáng)層、外殼與外分離膜的纖維加強(qiáng)塑料管的方法。制造設(shè)備在共同基座上固裝著各工作工位，沿塑料內(nèi)管伸展方向設(shè)有塑料內(nèi)管輸送裝置、樹脂供料裝置、緩沖層與各加強(qiáng)層所用的纖維條的供料和導(dǎo)引與成型裝置、環(huán)形刮板、硬化裝置以及帶有可移動絕熱罩的時效固化裝置、共用驅(qū)動裝置、塑料管的牽引裝置以及可隨動的定尺切割裝置。
文檔編號B29C65/08GK1147450SQ96108838
公開日1997年4月16日 申請日期1996年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月9日
發(fā)明者洛塔·艾爾斯納 申請人:洛塔·艾爾斯納