CH625997A5

CH625997A5 - Process for producing pipes provided with an insulating sleeve of foam plastic

Info

Publication number: CH625997A5
Application number: CH1478277A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Osterhagen; Waldemar Wissinger
Original assignee: Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1977-12-02
Publication date: 1981-10-30
Also published as: ATA860677A; AT364530B; DE2654879C2; FR2372690B1; DE2654879A1; DK539377A; NL7713384A; FR2372690A1; GB1543687A; CA1086038A; DK150237C; DK150237B; BE861390A; JPS53102387A; SE7713633L

Description

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und wird anhand dessen nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes an einer Vorrichtung zum Herstellen von mit Schaumstoffstreifen isolierten Rohren,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Schnitt A-A nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach Schnitt B-B nach Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Ansicht durch die Vorrichtung nach Schnitt C-C nach Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein isoliertes Rohrbündel, und

Fig. 6 einen Querschnitt D-D nach Fig. 1.

Mit der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung werden Schaumstoffstreifen 2 aus einem thermoplastischen und verformbaren Material, die auf Vorratsrollen 1 aufgewickelt sind, zu Isolierhüllen verarbeitet. Der Streifen 2 läuft von der Vorratsrolle 1 über die Umlenkrolle 3 auf den Arbeitstisch 4, auf dem z.B. eine Schweissvorrichtung 5 vorgesehen ist. Diese Vorrichtung 5 wird benötigt zum endlosen Aneinanderfügen der Enden der Streifen 2 bei Rollenwechsel. Von dem Arbeitstisch 4 läuft der Streifen 2 durch das Führungsrollenpaar 6, wo er auf das endlose Band 8 abläuft. Das Band 8 übernimmt die Mitnehmerfunktion für den Streifen 2, zu diesem Zweck weist das Band 8 eine sehr rauhe Oberseite auf, z.B. wie bei Schmirgelband mit beliebiger Körnung. Dieses Band 8 weist eine gute mechanische Haftung zu dem Streifen 2 auf. Dies ist wichtig, da bei der nachfolgenden Wärmebehandlung der Streifen an mechanischer Festigkeit einbüsst und sonst die Gefahr bestünde, dass er nicht gleichmässig mittransportiert oder aber gereckt würde. Das endlose Band 8 wird mit dem Streifen 2 durch die verschiedenen Vorrichtungen geführt und wird am Ende der Andrückvorrichtung 20 umgelenkt und über die Spannrolle 17 wieder zu den Führungsrollen 6 zurückgeführt. Der Antrieb für das Band 8 erfolgt über die Antriebsrolle 22.

Nachdem der Streifen auf dem Band 8 aufliegt und transportiert wird, durchläuft der Streifen die Heizvorrichtung 7, siehe auch schematischer Querschnitt nach Fig. 2. Die Heizvorrichtung kann mit Luft, Strahler usw. betrieben werden. Beim Durchlaufen wird der Streifen einseitig, d.h. auf seiner späteren Innenseite erwärmt und in den thermoplastischen Zustand versetzt, wobei die Erwärmung nur so weit über die Dicke des Querschnitts des Streifens vordringt, dass die Rückseite, die spätere Aussenseite, praktisch noch kalt und unpla-stifiziert bleibt und den mechanischen Transport und die Haftung auf dem Band 8 ermöglicht. Die Heiztemperatur und die Heizzeit richten sich nach den Eigenschaften des Schaumstoffes und der Dicke des Streifens. Hierbei ist insgesamt eine Pla-stifizierung, d.h. eine Erwärmung bis in den thermoelastischen oder Übergang in den thermoplastischen Zustand bis etwa zur Hälfte der Dicke des Streifens wünschenswert, wobei die Pla-stifizierung keinesfalls so weit gehen darf, dass die Schaumstoffstruktur zerstört wird. Diese Wärmebehandlung, die der Streifen beim Durchlaufen der Heizvorrichtung 7 erfährt, entspricht etwa einer Temperung. Das Transportband 8 läuft hierbei über die Arbeitsplatte 13. Der Heizraum ist durch die seitlichen Abschirmbleche 9 abgeschirmt, so dass auch ein gleichmässiges Erwärmen des Streifens in den Randbereichen sichergestellt ist.

Der teilweise bis zur Plastifizierung erwärmte Streifen 2 wird nach Verlassen der Heizeinrichtung 7 der Einrichtung zum Umformen in den Isolierhüllenquerschnitt zugeführt. Hierbei läuft der Streifen 2 in den Formtrichter 10 ein, der ihn zu dem gewünschten Querschnitt umformt. An den Formtrichter 10 schliesst sich direkt die Formröhre 14 an, deren Innenkontur rund oder oval ist oder sonstwie weitestgehend dem gewünschten Querschnitt der Isolierhülle entsprechen kann. Dieser Querschnitt kann vorzugsweise der Rohr- oder Rohrbündelform angepasst sein. Die Formröhre ist jedoch oberseitig mindestens im Einlaufbereich und auch am Auslaufende mit dem Führungsschlitz 14a ausgebildet, wie auch aus dem schematischen Querschnitt nach Fig. 3 zu ersehen ist. In diesen Führungsschlitz 14a greift zumindest im Einlaufbereich die Führungsschiene 12 ein, die zugleich in die Stossnaht des zum Isolierhüllen-Vorformling 2a geformten Streifens eingreift und diese markiert, so dass ein Verdrehen des Vorformlings beim nachfolgenden Weitertransport vermieden ist. Die Formröhre

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Das von einer oder mehreren Vorratsrollen 37 kommende Rohr 38 bzw. Rohrbündel 38a, b, c wird zweckmässigerweise über Rollenführungen 40 oder auch anders gestaltete Führungen geleitet, um eine präzise Einleitung in den Isolierhüllen-vorformling und eine präzise Zuführung für die folgend beschriebene Verbindung, z.B. durch Schweissen der Isolierhüllenkanten zu gewährleisten. Hier nicht dargestellte Spreizen im Bereich der Einführung des Rohres oder der Rohre in den Iso-lierhüllenvorformling tragen ebenfalls zu einem störungsfreien präzisen Arbeitsablauf bei.

Der noch offene Vorformling 2a wird nun verschlossen, wie beispielsweise durch Verschweissen der Stoffnaht, Verkleben der Stossnaht, gegebenenfalls auch Umhüllen mit einer Folie mit Kleberand, Aufschweissen eines Gleitverschlusses usw. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel schliesst sich eine Schweissvorrichtung 19 zum Verschweissen der Stossnaht 39 des Vorformlings 2a an, wie auch aus dem Querschnitt nach Fig. 4 zu ersehen ist. Um ein einwandfreies Verschweissen der Stossnaht zu erhalten, wird der Vorformling 2a mit den Rohren 38 a, b zwischen einem oberen und unteren Niederhalteblech 18a, b geführt, die den Vorformling in einen etwa ovalen Querschnitt drücken, wobei die lange Achse waagrecht angeordnet ist. Die Stossnaht 39 liegt oberseitig, so dass das Heizschwert 19 in die Stossnaht eingreift und die Flächen plastifi-ziert, so dass sie verschweissen. Des weiteren sind seitliche einstellbare Führungsstützen 36 vorgesehen als Seitenbegrenzung. In dieser zusammengedrückten Querschnittsform wird die an der Stossnaht zugeschweisste Isolierhülle 2a direkt in die Andrückvorrichtung 20 eingeführt, die auf einer vorgegebenen Wegstrecke die Isolierhülle 2a in der vorgegebenen Stellung hält, bis die Schweissnaht verfestigt ist. Am Ende der Andrückvorrichtung wird das die Isolierhülle transportierende Band 8 abgezogen und zum Ausgang zurückgeführt, während mittels der Führungsrollen 23 der Weitertransport der Isolierhülle 2b mit den Rohren 38a, b zu einer nachfolgenden Heizeinrichtung 24 erfolgt.

Die Andrückvorrichtung 20 kann auch zur Erfüllung der funktionellen Aufgaben in anderer Weise ausgebildet werden. In Fig. 6 ist der Querschnitt einer Andrückvorrichtung aufgezeigt. Profilierte Rollen 41 und gegebenenfalls glatte Rollen 42, die in axialer Richtung mehrfach hintereinander angeordnet sein können, fixieren und transportieren die Isolierhülle 2a während des Aushärtens der Stossnaht 39. Das Transportband 8 legt sich den Rollenquerschnitten entsprechend an die Isolierhülle, die sich wiederum teilweise am Rohr 38 abstützt.

Eine Andrückvorrichtung, die gleichzeitig Transportband 8, Rohr oder Rohrbündel 38 bzw. 38a, b, c und Isolierhülle 2a während des Aushärtens der Verbindungsnaht transportiert, kann jedoch auch in unterschiedlich anderer Weise gestaltet sein.

Die Rollen 23, die der Andrückvorrichtung 20 nachgeordnet sein können, übernehmen die Aufgabe der Rohrführung. Dann folgt gegebenenfalls die zweite Heizvorrichtung 24, die die Aussentemperung der Isolierhülle 2b durchführt. Beim Durchlaufen der Heizvorrichtung 24 wird die Isolierhülle an ihrer Aussenfläche bis zum Plastifizieren der äusseren Haut erwärmt, jedoch nur kurzzeitig, so dass die Schaumstoffstruk-tur erhalten bleibt. Durch diese Wärmebehandlung werden die letzten in der Isolierhülle in deren Aussenschicht verbliebenen Spannungen ausgetempert, so dass keine Spannungen zurückbleiben, die diese zum ebenen Streifen zurückstellen wollen. Dieser Tempervorgang führt ebenfalls zum Abbau der Längsspannungen und trägt somit ebenfalls dazu bei, dass das Rohr bzw. Rohrbündel gleich lang mit der Isolierhülle ist. Beim späteren Ablängen eines Rohrabschnittes tritt dann praktisch kein Schrumpf der Isolierhülle gegenüber dem isolierten Rohr oder Rohrbündel auf. Nach dem Verlassen der Heizvorrichtung wird die Isolierhülle mit den Rohren wieder abgekühlt, wobei .sie beispielsweise durch das Kühlrohr 27 geführt wird. Das Kühlrohr 27 kann beispielsweise mittels Kühlluft betrieben werden, die über den Eingang 26 zugeführt wird. Vor dem Kühlrohr 27 ist zweckmässig eine Blende 25 angeordnet, die ein einwandfreies Zuführen der Kühlluft sicherstellt. Das Kühlrohr 27 kann auswechselbar sein und in seiner Innenform den jeweiligen herzustellenden Isolierhüllen angepasst werden. Der weitere Abtransport geschieht über die Abzugsrollen 29. Bei biegsamen isolierten Rohren kann dann anschliessend das isolierte Rohr bzw. Rohrbündel z.B. auf eine Vorratsrolle aufgewickelt werden. Bei starren isolierten Rohren erfolgt dann eine Ablängung.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist auf der beschriebenen Vorrichtung eine spannungsfreie und formschlüssige Isolierung aus Schaumstoffstreifen von Rohren herstellbar.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren können in einem Arbeitszug isolierte Rohre oder Rohrbündel hergestellt werden, bei denen also die nachträgliche Montage oder das nachträgliche Aufbringen der Isolierhülle auf die Rohre bzw. Rohrbündel entfällt.

Will man anstelle biegsamer Rohre starre Rohre, z.B. Kupferrohre, isolieren, so ist es zweckmässig, diese Rohre in einer Ebene zu transportieren, während die elastische und verformbare Isolierhülle unter einem spitzen Winkel dem geradeaus geführten Rohr zugeführt wird. Hierbei ist es auch möglich, direkt aus einem Fertigungsprozess kommende Rohre, z.B. vom Extruder kommende extrudierte Kunststoffrohre, mit einer Isolierhülle nach dem erfindungsgemässen Verfahren zu versehen.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines mit einer Isolierhülle aus vorzugsweise geschlossenporigem thermoplastischem Schaumkunststoff versehenen Rohres oder Rohrbündels, wobei die Isolierhülle aus einem flachen Streifen aus Schaumkunststoff durch Verformen quer zu dessen Längserstreckung und Verschliessen der Stossnaht durch Verschweis-sen oder Verkleben erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen aus Schaumkunststoff auf seiner die spätere Isolierhülleninnenseite bildenden Seite kurzzeitig bis in den thermoelastischen oder thermoplastischen Zustand erwärmt und dann zum Isolierhüllenquerschnitt vorgeformt wird, dann durch die offene Stossnaht des Isolierhüllenvorformlings das Rohr bzw. die Rohre fortlaufend eingeführt werden und anschliessend die Stossnaht der Isolierhülle verschlossen wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren zu umhüllenden Rohren die Stossnaht der Isolierhülle in den Bereich zwischen zwei Rohre verlegt wird, wo keine Berührung der Isolierhülle mit den Rohren stattfindet.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass biegsame Rohre aus Kunststoff, insbesondere aus strahlenvernetztem Polyäthylen, verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei dem die Erhitzung der Isolierhülle in einer Ebene abläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die biegsamen Rohre von oben unter einem spitzen Winkel in die Isolierhülle eingeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rohre getrennt zugeführt und zu einem Rohrbündel geordnet, gegebenenfalls abschnittsweise beispielsweise durch ein aussenseitig umgelegtes Klebeband fixiert, in die Isolierhülle eingeführt werden.
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen für die zu bildende Isolierhülle mindestens längs der Wegstrecke, in der er sich im erwärmten Zustand befindet, mittels eines Transportbandes mit gerauhter Oberfläche, wobei der Streifen an der gerauhten Oberfläche haftet, fortbewegt wird.
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schliessen der Isolierhülle um das bzw. die Rohre eine äussere Wärmebehandlung kurzzeitig bis an die Plastifiziertemperatur der Schaumstoffe heranreichend durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Isolierhüllenquerschnitt vorgeformte erwärmte Schaumkunststoffstreifen vor der Weiterverarbeitung abgekühlt wird.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines mit einer Isolierhülle aus vorzugsweise geschlossenporigem thermoplastischem Schaumkunststoff versehenen Rohres oder Rohrbündels, wobei die Isolierhülle aus einem flachen Streifen aus Schaumkunststoff durch Verformen quer zu dessen Längserstreckung und Verschliessen der Stossnaht durch Verschweissen oder Verkleben erhalten wird.

Isolierhüllen aus Schaumstoff, dünnwandig oder dickwandig mit kleineren oder grösseren Durchmessern werden insbesondere für Isolationszwecke gegen Kälte oder Wärme, z.B. für die gesamte Sanitärinstallation wie Heisswasser, Kaltwasser, Abwasser, Heizungsleitungen, Kälteleitungen usw. verwendet. Solche Isolierhüllen können entweder direkt aus Schaumstoff extrudiert werden. Es ist jedoch auch möglich, sie aus Schaumstoffstreifen herzustellen. Letzteres bietet sich insbesondere für solche Schaumsotffe an, die sich nicht direkt ex-trudieren lassen, wie beispielsweise vernetzte Polyäthylenschäume. Der Schaumstoffstreifen wird dabei als Bahnenware entweder durch Extrudieren mit Nachschäumen oder im Streichverfahren hergestellt, letzteres z.B. bei Weich-PVC-Schaum. Aus der DE-PS 1 915 768 ist es bekannnt, Isolierhüllen aus Streifen aus verformbaren thermoplastischen Schaumstoffen dadurch herzustellen, dass die Schaumstoffstreifen umgebogen und flach zusammengefaltet werden, wobei die Stossnaht geschweisst oder geklebt wird.

Auch aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 509 227 ist eine Isolierhülle aus einem geschlossenporigen geschäumten Kunststoff für die Rohrisolation bekannt, die in Längsrichtung geschlitzt ist und bei der dieser Schlitz durch einen aufge-schweissten Gleitverschluss verschliessbar ist.

Diese bekannten Isolierhüllen werden dann nachträglich auf die zu isolierenden Rohre aufgeschoben und anschliessend wird dann der Längsschlitz verschlossen beispielsweise durch Verschweissen, Verkleben oder mittels des oben erwähnten Gleitverschlusses. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, dieses Herstellen des isolierten Rohres zu vereinfachen und den gesamten Vorgang für die Installation montagefreundlicher zu gestalten.

Erfindungsgemäss wird daher ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines mit einer Isolierhülle versehenen Rohres oder Rohrbündels vorgeschlagen, bei dem der Streifen aus Schaumkunststoff auf seiner die spätere Isolierhülleninnenseite bildenden Seite kurzzeitig bis in den thermoelastischen oder thermoplastischen Zustand erwärmt und danach zum Isolierhüllenquerschnitt vorgeformt wird, dann gegebenenfalls dieser Isolierhüllenvorformling zumindest etwas abgekühlt wird und durch die offene Stossnaht des Isolierhüllenvorformlings das Rohr bzw. die Rohre fortlaufend eingeführt werden und anschliessend die Stossnaht der Isolierhülle verschlossen wird.

Die vorgenannte kurzfristige Erwärmung der späteren Isolierhülleninnenseite bis in den thermoelastischen oder thermoplastischen Zustand bewirkt einen Anstieg der Flexibilität, so dass auch kleine Rohre oder kleine Rohrbündel mit relativ dicker Isolierhülle versehen werden können. Diese Erwärmung bewirkt aber auch gleichzeitig ein Absenken der Zugfestigkeit des Schaumstreifens, so dass beim Vorformen der Isolierhülle infolge unvermeidbarer Reibungen mit Vorrichtungsteilen ungewollte Längs- und Querverformungen entstehen würden. Dies wird z.B. nach einem weiteren Vorschlag gemäss Anspruch 6 durch ein umlaufendes Transportband mit rauher Oberfläche verhindert, das für den Weitertransport des Streifens insbesondere im erwärmten Zustand desselben sorgt. Somit wird die Vorreckung der Isolierhülle vermieden. Rohr bzw. Rohrbündel und Isolierhülle sind praktisch gleich lang. Beim späteren Abtrennen eines isolierten Rohrbündels wird somit ein-Zurückschrumpfen der Isolierhülle gegenüber dem Innenrohr oder den Innenrohren vermieden.

Erfindungsgemäss wird also die Fertigung der Isolierhülle aus einem flachen Schaumkunststoffstreifen kombiniert mit dem fortlaufenden Einbringen der zu isolierenden Rohre und anschliessendem Verschliessen der Stossnaht der Isolierhülle. Die isolierten Rohre können dann nach Bedarf von einer Vorratsrolle direkt oder für das Vorratslager abgelängt werden. Es ist möglich, nicht nur ein Rohr mit einer Isolierhülle zu um-schliessen, sondern gleichzeitig zwei oder auch mehr Rohre, die zu einem Rohrbündel zusammengefasst sind, mit einer einzigen Isolierhülle gleichzeitig zu umgeben. Mit dem erfin-dungsgemässen Verfahren ist es auch möglich, mehr als eine Isolierhülle vorzusehen, da das isolierte Rohr oder Rohrbündel nochmals mit einer weiteren Isolierhülle umgeben werden kann. Der Vorteil gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem die zu isolierenden Rohre entweder abschnittsweise in be5

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reits geschlossene Isolierhüllen eingesteckt werden müssen in Längsrichtung bzw. bei denen bei geschlitzten Isolierhüllen dieser Schlitz jeweils für das einzelne isolierte Rohr geschlossen werden muss, ist offenbar.

Da bei dem erfindungsgemässen Verfahren keine feste Verbindung zwischen der Isolierhülle und den im Inneren sich befindenden Rohren hergestellt wird, ergibt sich der Vorteil bei der Montage, dass die Isolierhülle an den Kupplungsenden jeweils zurückgeschoben werden kann und damit während der Montage die Rohrenden freiliegen, nach Abschluss der Montage jedoch die Kupplungsstelle durch die Isolierhülle wieder überdeckt und damit automatisch isoliert werden kann.

Es ist auch möglich, nach dem Schliessen der Stossnaht der Isolierhülle um die Rohre das isolierte Rohr oder das isolierte Rohrbündel nochmals kurzzeitig auf der Aussenseite einer Wärmebehandlung (Temperung) gegebenenfalls mit nachträglicher Kühlung zu unterziehen, um Restspannungen aus der Isolierhülle zu entfernen.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass bei mehreren zu umhüllenden Rohren die Stossnaht der Isolierhülle in den Bereich zwischen zwei Rohre verlegt wird, wo keine Berührung der Isolierhülle mit den Rohren stattfindet. Auf diese Weise ist ein gutes Zusammendrücken der Isolierhülle im Bereich der Stossnaht und damit ein sicheres Verschliessen möglich, ohne dass z.B. durch einen Schweisskeil die sich im Inneren befindenden Rohre beschädigt werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum kontinuierlichen Umhüllen von Rohren bei der gleichzeitigen Herstellung der Isolierhülle ist sowohl für biegsame als auch für starre Rohre anwendbar. Als biegsame Rohre werden für das erfindungsgemässe Verfahren insbesondere Kunststoffrohre aus strahlen-vernetztem Polyäthylen vorgeschlagen. Jedoch ist es auch möglich, starre Rohre, z.B. Kupferrohre, mit dem erfindungsgemässen Verfahren zu isolieren.

Bei Verwendung biegsamer Rohre wird vorgeschlagen,

dass bei einer in einer Ebene ablaufenden Fertigung für die Isolierhülle die biegsamen Rohre von oben unter einem spitzen Winkel in die Isolierhülle fortlaufend eingeführt werden. Hierbei ist es auch möglich, von mehreren Vorratsrollen, die beispielsweise neben oder übereinander angeordnet sind, mehrere biegsame Rohre parallel zueinander der Isolierhülle zuzuführen. Werden mehrere Rohre parallel zueinander einzeln der Isolierhülle zugeführt und dabei zu einem Rohrbündel geordnet, so ist es möglich, sie abschnittsweise beispielsweise durch ein aussenseitig umgelegtes Klebeband zu fixieren und so in die Isolierhülle einzuführen. Damit kann ihre Lage zueinander auch innerhalb der Isolierhülle eindeutiger festgelegt werden.

Des weiteren ist es vorteilhaft, dass nach dem Schliessen der Isolierhülle um das bzw. die Rohre eine äussere Wärmebehandlung kurzzeitig bis an die Plastifiziertemperatur der Schaumstoffe heranreichend durchgeführt wird. Mit dieser Nachtemperung werden Spannungen sowohl aus der Isolierhülle und gegebenenfalls dem eingeschlossenen Rohr entfernt.