| Beschreibung[de] |
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verstärkungsstreifen, welcher
spiralförmig um einen Gegenstand gewickelt werden soll, beispielsweise zum Verstärken
einer Beschichtung für einen zylindrischen Gegenstand, etwa ein Rohr, wobei der
Verstärkungsstreifen aus Längs- und Querelementen besteht. Die Erfindung befasst
sich insbesondere jedoch nicht ausschließlich mit einem derartigen Streifen, bei
welchem die Elemente aus Draht bestehen, welcher zu einem Maschengitter verschweißt
ist.
Es ist manchmal erforderlich, auf Rohre für den Gebrauch unter Wasser,
beispielsweise Ölpipelines, eine schwere Betonbeschichtung o.dgl. aufzubringen,
um deren Schwebetendenz entgegen zu wirken. Derartige schwere Beschichtungen machen
eine Verstärkung erforderlich, damit diese den beim Gebrauch auftretenden Kräften
widerstehen können.
Aus US 4, 033, 387 A
und US 4, 134, 197 A ist es bereits
bekannt, für diesen Zweck einen Verstärkungsstreifen aus geschweißtem Maschendraht
zu verwenden, wie oben erwähnt wurde. Diese Verstärkungsstreifen werden durch die
Firma N.V. BEKAERT S.A. unter dem Namen ARMAPIPE (Warenzeichen) vertrieben. Bei
einer bestimmten Ausgestaltung dieses bekannten Verstärkungsstreifens sind alle
Längsdrähte des geschweißten Maschengitters gleich verformt und gleichmäßig über
den Verstärkungsstreifen verteilt.
Wenn ein derartiger Verstärkungsstreifen um ein Rohr gewickelt wird
oder wenn ein derartiger Streifen in die Beschichtung eingebettet wird, während
diese Beschichtung auf das Rohr aufgebracht wird, ist es meist erwünscht, dass die
aufeinanderfolgenden Windungen einer Schicht des Verstärkungsstreifens sich teilweise
überlappen. Es wird demnach eine Spirale mit einer Überlappung aufeinanderfolgender
Windungen gewickelt.
Bei der Verwendung der derzeit bekannten Verstärkungsstreifen, bei
denen die Längsdrähte gleichmäßig über den Streifen verteilt sind; besteht der Nachteil,
daß beim Wickeln des Streifens mit teilweiser Überlappung der aneinanderliegenden.
und aufeinanderfolgenden Windungen die Verteilung des Verstärkungsmaterials über
die Länge des Rohres bzw. der Beschichtung ungleich ist.
Aus der EP 0 045 284 A2,
GB 204 497 A und der DE
14 84 343 A sind jeweils Bewehrungsmatten für flächenartige Stahlbetonbauteile
bekannt, die eine bestimmte Länge und Breite aufweisen. Zur Bewehrung dienen jeweils
gitterartige Anordnungen von Längs- und Querstäben aus Stahl, die im Innenbereich
einer jeweiligen Matte in jeweils gleichen Abständen angeordnet sind und in den
Randgebieten der Matte einen vergrößerten Abstand aufweisen. Durch Aneinanderfügen
mehrerer solcher Matten mit einer gewissen Überlappung der Randbereiche entstehen
so ausgedehnte Flächentragwerke, bei denen die Bewehrungsstäbe in Längs- und Querrichtung
in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten spiralförmig
gewickelten Verstärkungsstreifen bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen
Verstärkungsstreifen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein spiralförmig
gewickelter Verstärkungsstreifen vorgesehen, bei welchem sich aneinanderliegende
Windungen teilweise überlappen, wobei der Streifen Längselemente und Querelemente
aufweist, und wobei die Längselemente über die Breite des Streifens so beabstandet
sind, dass entlang der Länge der Spirale in einer achsparallelen Richtung ein im
wesentlichen gleicher Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Längselementen des Streifens
gegeben ist, einschließlich der Bereiche, in denen aneinanderliegende Windungen
des Streifens sich überlappen.
Der Streifen hat einen Längs-Zentralbereich und zwei Längs-Seitenbereiche,
wobei im Längs-Zentralbereich mehrere Längselemente vorgesehen sind, die in Querrichtung
im wesentlichen gheich beabstandet sind, und wobei in den Längs-Seitenbereichen
Längselemente vorgesehen sind, die in Querrichtung so angeordnet sind, daß sie Abstände
bilden, in denen jeweils die Elemente der Seitenbereiche benachbarter überlappend
Windungen des Streifens aufgenommen werden derart, dass quer über zwei sich überlappende
Seitenbereiche der Abstand zwischen nebeneinander angeordneten Längselementen im
wesentlichen der gleiche ist wie der Abstand zwischen den Längselementen im Längs-Zentralbereich.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat jeder Seitenbereich
des Streifens mehrere Längselemente, deren Abstand in Querrichtung im wesentlichen
das zweifache des Abstandes der Längselemente im Längs-Zentralbereich ist.
Vorzugsweise hat jeder Längs-Seitenbereich des Streifens mehrere Längselemente,
deren Abstand in Querrichtung im wentlichen der gleiche ist wie der der Längselemente
im Längs-Zentralbereich, wobei jeder Seitenbereich außerdem einen Freiraum hat,
dessen Breite in Querrichtung im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Längselementen im
Längs-Zentralbereich multipliziert mit (1 + n) ist, wobei n die Anzahl der Längselemente
im Längs-Seitenbereich ist.
Jeder Längs-Seitenbereich des Streifens kann bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel aus zwei Längselementen bestehen.
Bei einer bevorzugten Konstruktion ist der Streifen als geschweißtes
Drahtmaschengitter ausgebildet, dessen Längsdrähte vorzugsweise gleichartig verformt
sind.
Der Streifen kann als Verstärkung um einen zylindrischen Gegenstand,
beispielsweise ein Rohr, gewickelt werden und kann in eine auf den zylindrischen
Gegenstand aufgebrachte Beschichtung eingebettet werden.
Gemäß einer anderen Betrachtungsweise wird durch die vorliegende Erfindung
ein Verstärkungsstreifen geschaffen, welcher zu einer Spirale gewickelt werden soll,
bei der sich aneinanderliegende. Windungen teilweise überlappen, wobei der Streifen
Längselemente und Querelemente umfaßt und wobei die Längselemente über die Breite
des Streifens so beabstandet sind, daß dann, wenn der Streifen zu einer Spirale
gewickelt ist, entlang der Länge der Spirale in einer achsparallelen Richtung ein
im wesentlichen gleicher Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Längselementen des
Streifens besteht, einschließlich der Bereiche, in denen aneinanderliegende Wicklungen
des Streifens sich überlappen.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Teildarstellung eines ersten Ausführungsbeispieles
eines Verstärkungsstreifens gemäß der Erfindung;
2 einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispieles;
eines Verstärkungsstreifens;
3 einen Teil eines dritten Ausführungsbeispieles
eines Verstärkungsstreifens;
4 einen Längsschnitt, durch eine Rohrwand,
die mit einer Beschichtung versehen ist, wobei ein Verstärkungsstreifen gemäß der
3 in diese Beschichtung eingebettet ist.
1 zeigt einen Teil eines ersten Ausführungsbeispieles
eines Verstärkungsstreifens 1 gemäß der Erfindung. Der Verstärkungsstreifen
besteht aus sieben Längsdrähten 2 bis 8 und mit Querdrähten
10, die mit jenen. im wesentlichen in rechten Winkeln verschweißt sind
und einen gleichen Abstand voneinander haben. Die Längsdrähte 2 bis
8 sind vorzugsweise alle gleich verformt. Die Längsdrähte 2 bis
8 können jedoch auch gerade Drähte sein. Man kann drei Bereiche über die.
Breite des Verstärkungsstreifens 1 unterscheiden, nämlich die Bereiche
I, II und III bzw. einen Längs-Zentralbereich I, einen unteren Längs-Seitenbereich
II und einen oberen Längs-Seitenbereich III. Der Längs-Zentralbereich I umfaßt drei
gleich beabstandete Längsdrähte 4, 5 und 6 mit einem
Abstand von beispielsweise 25,4 mm. Es ist klar, dass der Längs-Zentralbereich I
auch mehr oder weniger als drei Längsdrähte haben kann. Das charakteristische Merkmal
des Zentralbereiches I ist, dass der Abstand zwischen einander benachbarten Längsdrähten
gleich ist bzw. dass die Längsdrähte im Längs-Zentralbereich I mit einem Einheitsabstand
zueinander befestigt sind. Die Längsdrähte 4, 5 und
6 sind demnach im Längs-Zentralbereich I über die Breite des Streifens
gleich beabstandet.
Der untere Längs-Seitenbereich II und der obere Längs-Seitenbereich
III haben jeweils drei Längsdrähte, nämlich 2, 3 und
4 bzw. 6, 7 und 8. Der Abstand zwischen einander
benachbarten Längsdrähten in diesen Längs-Seitenbereichen II und III ist nicht gleich.
So ist der Abstand zwischen den Längsdrähten 2 und 3 (7
und 8) im wesentlichen 25,4 mm; während der Abstand zwischen den Längsdrähten
3 und 4 (6 und 7) auf im wesentlichen 76,2 mm
vergrößert ist.
Das charakteristische Merkmal dieser Längs-Seitenbereiche II und III
ist, dass man beim überlappenden Wickeln dieser Bereiche, wenn nämlich der Streifen
1 um einen zylindrischen Gegenstand wie ein Rohr gewickelt wird, jetzt
sicherstellen kann, dass die Längsdrähte über die Breite der überlappenden Längs-Seitenbereiche
II und III gleichmäßig beabstandet sind und dass der Abstand zwischen einander benachbarten
Längsdrähten in diesen überlappenden Bereichen gleich dem Abstand zwischen einander
benachbarten Längsdrähten in dem Längs-Zentralbereich I ist, d.h. den Einheitsabstand
voneinander haben. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dass die beiden Längsdrähte
7, 8 des oberen Längs-Seitenbereiches II zwischen den Längsdrähten
3, 4 des unteren Längs-Seitenbereiches II liegen und dass der
Abstand zwischen den einander benachbarten Drähten 3 und 7 bzw.
4 und 8 der beiden Sitenbereiche II und III wesentlichen gleich
dem Einheitsabstand bzw. dem Abstand zwischen einander benachbarten Drähten im Längs-Zentralbereich
I ist.
2 zeigt einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispieles
eines Verstärkungsstreifens 1 gemäß der Erfindung. Die drei Bereiche I,
II und III sind auch hier wieder dargestellt: der Längs-Zentralbereich I hat vier
Längsdrähte 4, 5, 6 und 7, während die Längs-Seitenbereiche
II und III jeweils drei Längsdrähte 2, 3 und 4 bzw.
7, 8 und 9 haben. Der Abstand zwischen einander benachbarten
Längsdrähten in den Längs-Seitenbereichen II und III ist gleich dem zweifachen des
Einheitsabstandes bzw. dem zweifachen des Abstandes zwischen einander benachbarten
Längsdrähten im Längs-Zentralbereich I. Wenn der Streifen so gewickelt wird, dass
die Längs-Seitenbereiche II und III sich überlappen, muss man sicherstellen, dass
die Längsdrähte 8 bzw. 9 des oberen Längs-Seitenbereiches III
zwischen den Längsdrähten 2 und 3 bzw. 3 und
4 des unteren Längs-Seitenbereiches II liegen und dass der Abstand zwischen
einander benachbarten Drähten der überlappen Längs-Seitenbereiche II, III - beispielsweise
der Abstand zwischen den Längsdrähten 2 und 8 - im wesentlichen
gleich dem Einheitsabstand bzw. dem Abstand zwischen einander benachbarten Längsdrähten
des Längs-Zentralbereiches I ist.
3 zeigt einen Teil eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles für einen Verstärkungsstreifen 1 gemäß der Erfindung.
Die drei Bereiche I, II und III sind auch hier wieder dargestellt; der Längs-Zentralbereich
I hat vier Längsdrähte 3, 4, 5 und 6, während
die Längs-Seitenbereiche II bzw. III jeweils zwei Längsdrähte 2 und
3 bzw. 6 und 7 haben. Der Abstand zwischen den einander
benachbarten Längsdrähten in den Längs-Seitenbereichen II und III ist gleich dem
zweifachen des Einheitsabstandes bzw. gleich dem zweifachen des Abstandes zwischen
einander benachbarten Drähten im Längs-Zentralbereich I. Die Dimensionierung eines
derartigen Verstärkungsstreifens 1 ist im folgenden beispielhaft angegeben:
Der Einheitsabstand ist 25,4 mm; der Durchmesser der Längsdrähte ist 2,86 mm; der
Durchmesser der Querdrähte ist 2,00 mm; der Abstand zwischen den Querdrähten ist
67 mm und die Länge des Verstärkungsstreifens 1 auf einer Rolle ist ungefähr
115 m .
4 zeigt einen Längsschnitt durch einen
Wandbereich eines Rohres 11; auf dieses ist eine Beschichtung
12 aufgebracht, in die ein Verstärkungsstreifen 1 gemäß der
3 eingebettet ist. Wie 4
klar erkennen läßt, ist bei einer minimalen Überlappung des unteren Seitenbereiches
II durch den oberen Seitenbereich III der aufeinanderfolgenden Windungen des Verstärkungsstreifens
1 um einen Einheitsabstand eine gleichmäßige Verteilung des Verstärkungsmaterials
über die Länge des Rohres 11 erreicht worden.
Bei dem in der 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
des Rohres 11 ist nur ein Verstärkungsstreifen bzw. eine Verstärkungsschicht
1 in die Beschichtung 12 eingelegt worden. Es versteht sich, daß
auch mehrere Verstärkungsschichten bzw. Verstärkungsstreifen 1 in die Beschichtung
12 eingelegt werden könnten.
Aus den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ergibt sich, dass
dann, wenn der Abstand zwischen zwei benachbarten Längsdrähten in bestimmten Teilen
der Längs-Seitenbereiche II und III nicht gleich dem Einheitsabstand bzw. dem Abstand
zwischen benachbarten Längsdrähten des Längs-Zentralbereiches I ist, dieser Abstand
dennoch gleich einem n-fachen des Einheitsabstandes ist, und dass beim Wickeln mit
überlappenden Seitenbereichen man immer sicherstellen muß, dass n-l Längsdrähte
eines der Bereiche zwischen den beiden Längsdrähten der anderen Bereiche liegen,
die einen n-fachen Abstand voneinander haben, so dass der Abstand zwischen einander
benachbarten Längsdrähten der einander überlappenden beiden Längs-Seitenbereiche
II und III dann im wesentlichen gleich dem Einheitsabstand bzw. dem Abstand zwischen
einander benachbarten Längsdrähten des Längs-Zentralbereiches ist.
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| Anspruch[de] |
- Spiralförmig gewickelter Verstärkungsstreifen (1), mit einem
Längs-Zentralbereich (I) und zwei Längs-Seitenbereichen (II, III), bei welchem sich
aneinanderliegende Wicklungen im Bereich der Längs-Seitenbereiche (II, III) überlappen,
wobei der Streifen Längselemente (2 bis 8) sowie Querelemente
(10) hat, wobei im Längs-Zentralbereich (I) mehrere Längselemente (4,
5, 6; 4, 5, 6, 7) in Querrichtung
im wesentlichen gleichmäßig beabstandet, sind und in den Längs-Seitenbereichen (II;
III) die Längselemente (2, 3, 7, 8 ;
2, 3, 8, 9) in Querrichtung so angeordnet sind,
dass Abstände verbleiben, in denen die Elemente der Längs-Seitenbereiche aneinanderliegender
überlappender Wicklungen des Streifens so aufgenommen werden, dass in Breitenrichtung
zweier überlappender Längs-Seitenbereiche (II, III) der Abstand zwischen einander
benachbarten Längselementen im wesentlichen der gleiche ist wie der Abstand zwischen
den Längselementen des Längs-Zentralbereiches (I), so dass die Längselemente (2
bis 8) des gewickelten Streifens über die Breite des Streifens so beabstandet
sind, dass in Längsrichtung der Spirale in achsparalleler Richtung ein im wesentlichen
einheitlicher Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Längselementen (2 bis
6; 2; 7) des Streifens gegeben ist, einschließlich der
Längs-Seitenbereiche (II, III), in denen sich aneinanderliegende Wicklungen des
Streifens überlappen.
- Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längs-Seitenbereich
(II, III) mehrere Längselemente (2, 3; 8, 9)
aufweist, deren Abstand in Querrichtung im wesentlichen das Zweifache des Abstandes
der Längselemente (4 bis 7) im Längs-Zentralbereich (I) ist.
- Streifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längs-Seitenbereich
(II, III) mehrere Längselemente (2, 3;
7, 8) hat, deren Abstand in Querrichtung im wesentlichen der gleiche
wie der der Längselemente (4, 5, 6) im Längs-Zentralbereich
(I) ist, wobei jeder Längs-Seitenbereich (II, III) zusätzlich einen Zwischenraum
hat, welcher in Querrichtung eine Breite aufweist, die im wesentlichen gleich dem
Abstand zwischen den Längselementen des Längs-Zentralbereiches (I) multipliziert
mit (1 + n) ist, wobei n die Anzahl der Längselemente des Längs-Seitenbereiches
(II, III) ist.
- Streifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Längs-Seitenbereich (II, III) zwei Längselemente (2,
3, 7, 8; 2, 3, 8,
9) hat.
- Streifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass er als geschweißter Maschendraht ausgebildet ist.
- Streifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet,
dass die Längsdrähte (2 bis 8) gleich verformt sind.
- Streifen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass er als Verstärkung um einen zylindrischen Gegenstand (11) wickelbar
ist.
- Streifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er in eine auf
den zylindrischen Gegenstand (11) aufgebrachte Beschichtung (12)
eingebettet wird.
- Streifen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische
Gegenstand (11) ein Rohr ist.
- Spiralförmig gewickelter Verstärkungsstreifen (1) mit einem
Längs-Zentralbereich (I) und zwei Längs-Seitenbereichen (II, III), welcher dazu
dient, zu einer Spirale gewickelt zu werden, bei der sich aneinanderliegende Wicklungen
im Bereich der Längs-Seitenbereiche (II, III) überlappen, wobei der Streifen Längselemente
(2 bis 8) und Querelemente (10) aufweist, wobei im Längs-Zentralbereich
(I) mehrere Längselemente (4, 5, 6; 4,
5, 6, 7) im wesentlichen in der Querrichtung gleich beabstandet
sind, und in den Längs-Seitenbereichen (II, III) die Längselemente (2,
3, 7, 8; 2, 3, 8,
9) in Querrichtung so angeordnet sind, dass Zwischenräume gebildet werden,
die die Elemente der Längs-Seitenbereiche von aneinanderliegenden überlappenden
Wicklungen des Streifens aufnehmen, wenn dieser zu einer Spirale gewickelt ist,
derart, dass in Breitenrichtung zweier sich überlappender Längs-Seitenbereiche (II,
III) der Abstand zwischen einander benachbarten Längselementen im wesentlichen der
gleiche ist wie der Abstand zwischen den Längselementen im Längs-Zentralbereich
(I), so dass dann die Längselemente über die Breite des Streifens so beabstandet
sind, dass bei zu einer Spirale gewickeltem Streifen in Längsrichtung der Spirale
parallel zur Achsenrichtung ein im wesentlichen gleicher Abstand zwischen aufeinanderfolgenden
Längselementen (2 bis 6; 2; 7) des Streifens
gegeben ist, einschließlich der Längs-Seitenbereiche (II, III), in denen sich aneinanderliegende
Wicklungen des Streifens überlappen (4).
- Streifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längs-Seitenbereich
(II, III) mehrere Längselemente (2, 3; 8, 9)
aufweist, deren Abstand. in Querrichtung im wesentlichen das Zweifache des Abstandes
der Längselemente (4 bis 7) im Längs-Zentralbereich (I) ist.
- Streifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längs-Seitenbereich
(II, III) mehrere Längselemente (2, 3; 7, 8)
aufweist, deren Abstand in Querrichtung im wesentlichen der gleiche ist wie der
der Längselemente (4, 5, 6) im Längs-Zentralbereich (I),
wobei jeder Längs-Seitenbereich (II, III) außerdem einen Zwischenraum aufweist,
welcher in Querrichtung eine Breite hat, die im wesentlichen gleich dem Abstand
zwischen den Längselementen im Längs-Zentralbereich multipliziert mit (1 + n) ist,
wobei n die Anzahl der Längselemente in dem Längs-Seitenbereich (II, III) ist.
- Streifen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längs-Seitenbereich
(II, III) zwei Längselemente (2, 3, 7, 8;
2, 3, 8, 9) hat.
- Streifen nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass er als geschweißter Maschendraht ausgebildet ist.
- Streifen nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Längsdrähte (2 bis 8) gleich verformt sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen
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