DE19507110A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von wärmegedämmten Kunststoffrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Herstellung eines wärmegedämmten Rohres gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind wärmegedämmte Kunststoffrohrleitungen im Be­ reich der Sanitär- und Heizungstechnik sowie der che­ mischen Industrie bekannt, bei denen während oder nach der Installation die Wärmedämmung in Form von flexiblen Polyethylenschaum- oder Elastomerschaum- Schläuchen von der Rolle oder in kurzen Stücken auf die Medienrohre aufgeschoben werden. Soll nachträg­ lich gedämmt werden, verwendet man geschlitzte Schläuche aus den gleichen Materialien, die man über die bereits verlegten Leitungen schiebt. Desgleichen werden die Leitungen auch oft mit relativ harten, halbschaligen oder geschlitzten Dämmrohren aus Polyurethanschaum oder Mineralfasern wärmegedämmt.

Diese Art der Dämmung während oder als Abschluß der Installation bedarf eines zusätzlichen Zeitaufwandes und kann aufgrund der bekannten, rauhen Baustellenbe­ dingungen und möglicher Verlegefehler in Form von Kälte- und Schallbrücken dazu führen, daß das nach­ folgende Gewerke, d. h. bei Gebäuden der Estrichleger, infolge erkennbarer Mängel die weitere Arbeit ablehnt oder Bedenken anmeldet. Auf diese Weise ergeben sich zeitliche Verzögerungen des Bauvorhabens und erhebli­ che Mehrkosten.

Es sind ferner wärmegedämmte Kunststoffrohrleitungen im gleichen Anwendungsbereich bekannt, bei denen das mediumführende Rohr in ein im Durchmesser größeres, gewelltes Schutzrohr eingezogen ist, welches außen dann noch eine Wärmedämmung in der gleichen wie zuvor beschriebenen Weise erhält. Das gewellte Schutzrohr wird benötigt, um die Längenausdehnung des Mediumroh­ res bei Temperaturerhöhung aufzunehmen. Solche Rohre werden als Warmwasser-Trinkwasserleitungen oder Ra­ diatoren-Anschlußleitungen in der Regel direkt auf der Rohbetondecke eines Gebäudes verlegt und vom spä­ ter aufgebrachten Estrich eingeschlossen. Würde das medienführende Rohr ohne äußeres Schutzrohr direkt auf die Rohbetondecke und damit in den Estrich ge­ legt, so würden die durch die thermische Längenände­ rung bei höheren Temperaturen auftretenden Kräfte und Spannungen zu Rissen im Estrich bzw. harten Fußboden­ oberbelägen, beispielsweise Fliesen, führen. Auch bei dieser Rohr-im-Rohr-Verlegung ist zusätzlich eine äußere Wärmedämmung notwendig. Sie ist in der Wärme­ schutzverordnung in ihrer Dicke in Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffes und dem Außen­ durchmesser des Rohres gesetzlich vorgeschrieben, al­ lerdings nur für den Fall, daß die Dämmung direkt auf das mediumführende Rohr aufgebracht wird. Für die Rohr-im-Rohr-Verlegung dagegen muß die äquivalente Wärmeleitfähigkeit nach DIN 52613 meßtechnisch be­ stimmt und mit den in der Wärmeschutzverordnung geforderten Werten verglichen werden. Der Geltungsbe­ reich der Wärmeschutzverordnung wurde gerade vor kur­ zer Zeit im Bereich Heizung und Sanitär ausgedehnt und generell viele Anforderungen verschärft. Insofern kommt der Frage einer sicheren Wärmedämmung nach den geltenden Regeln der Technik und nach dem Gesetz im­ mer größere Bedeutung zu.

Die nachteilige Folge dieser gesetzlichen Auflage ist speziell für die Rohr-im-Rohr-Verlegung mit Außendäm­ mung ein überproportional gegenüber dem Mediumrohr vergrößerter Außendurchmesser des gesamten Aufbaus, der damit eine höhere Dämmungsausgleichsschicht der Geschoßdämmung erfordert oder, wenn der Rohbetonboden nicht durch Dämmung bis zur Oberkante des Leitungs­ aufbaus ausgeglichen wird, eine größere Estrichdicke erfordert. In jedem Fall werden die Baukosten be­ trächtlich erhöht.

Ein weiterer Nachteil ist die nachträgliche, zeitauf­ wendige Dämmung des Rohr-im-Rohr-Leitungssystems auf der Baustelle mit seinen bekannten Schwachpunkten, wie Kälte- und Schallbrücken durch mangelhafte hand­ werkliche Ausführung.

Die Gebrauchsmuster G 83 18 005.2 und G 83 20 278.1 beschreiben einen Rohrstrang für die Wasser- und Hei­ zungsinstallation, bei dem ein Tubus aus Schaumkunst­ stoff in Koextrusion mit der Herstellung eines fle­ xiblen Kunststoff-Wellrohres auf den Außenrohren auf­ gebracht und mit dessen Oberfläche durch Verzahnung, Verschweißen und/oder Verkleben haftet. Nachteilig ist dabei ebenfalls der überproportional große Außen­ durchmesser der Rohrleitung bei gesetzlich geforder­ ter Dämmstoffdicke.

Um diese Nachteile bezüglich des großen Außendurch­ messers zu vermeiden, hat man bereits in der Vergan­ genheit versucht, fabrikmäßig mit Schaum vorisolierte Rohre zu fertigen und die Schaumschicht dabei direkt auf das Mediumrohr aufzubringen. Eine solche Ausfüh­ rungsform ist im Gebrauchsmuster G 85 09 929.5 be­ schrieben. Man ummantelte beispielsweise ein Kunst­ stoffrohr aus Polyethylen höherer Dichte on-line bei seiner Herstellung oder auch vom fertigen Großcoil ausgehend mit einer äußeren Schicht, bestehend aus Polyethylen niedriger Dichte von ca. 0,918-0,924 g/cm³ und einem chemischen Treibmittel, beispiels­ weise Azodicarbonamid, H₂NCO-N=N-CONH₂, mit Zer­ setzungstemperaturen von < 160 °C und Nukleierungs­ mittel für eine feinporige Zellstruktur. Extrudiert wurde diese Mischung der äußeren Rohrschicht bei Tem­ peraturen unter der Zersetzungstemperatur, so daß sich eine homogene Schicht auf dem mediumführenden Innenrohr ausbildet. Das auf diese Weise gefertigte, zweischichtige Rohr wurde mittels Elektronenbestrah­ lung vernetzt. Dies hatte den Vorteil, daß zum einen das mediumführende Innenrohr in seinen Eigenschaften, insbesondere Langzeitfestigkeit verbessert wurde und zum anderen beim anschließenden Aufheizen des Zwi­ schenschichtrohres über den Schmelzpunkt des Poly­ ethylens und die Zersetzungstemperatur des Treibmit­ tels hinaus die äußere Schicht beim Aufschäumen durch das gebildete Treibgas nicht kollabierte. Das Ver­ netzen verhinderte das Schmelzen und Zusammenfallen des Rohres und der Schaumzellwände.

Die auf diese Weise erzeugte äußere Schaumschicht aus Polyethylen hat bei geschlossenzelliger Struktur und bei etwa drei- bis vierfacher Dicke gegenüber der vorher extrudierten Außenschicht jedoch eine Dichte von immer noch ca. 0,60 g/cm³ und damit eine noch vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit, die nicht erwünscht ist. Niedrigere Dichten und damit eine ge­ ringe Wärmeleitfähigkeit, d. h. geringe Dämmdicken bei gleichzeitiger Erfüllung der Anforderungen der Wärme­ schutzverordnung ließen sich mit dem Prozeß der che­ mischen Aufschäumung nicht erreichen.

Es sind ferner Kunststoffrohre mit Ummantelungen aus physikalisch geschäumtem Polyethylen für den Einsatz in der Kfz-Industrie bekannt, wobei die Schauummante­ lung als Vibrationsschutz dient. Die physikalische Schäumung, bei der bisher Treibmittel aus der Gruppe der Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasser­ stoffe oder Kohlenwasserstoffe und aus Gründen des Umweltschutzes heutzutage Kohlendioxid oder Stick­ stoff eingesetzt werden, ermöglicht es, aus einem aufgeschmolzenen Polyethylen niedriger Dichte (PE-LD) unter Zuhilfenahme von Nukleierungsmitteln und Treib­ gas einen feinzelligen Schaum mit sehr geringer Dichte von ca. 0,01-0,02 g/cm³ herzustellen, der sich aufgrund seiner niedrigen Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitfähigkeitsgruppe 040) hervorragend als Dämmstoff für Rohrleitungen eignet. Der Schaum kann schon bei der Herstellung des Kunststoffrohres on­ line auf dieses außen aufgebracht werden. Solchermaßen hergestellte Kunststoffrohre mit äußerer PE-Schaum-Dämmung sind insbesondere auf die Maßhaltigkeit der Schaumdicke und die Struktur der Schaumaußenoberfläche bezogen, kritisch zu beurteilen. Beim Austreten der treibgashaltigen PE- LD-Schmelze aus dem ringförmigen Düsenspalt eines am Ende eines Extruders angeflanschten Querspritzkopfes, den das zu ummantelnde Kunststoffrohr durchläuft, wird das Schaumvolumen durch das nun unter Atmosphärendruck expandierende Treibgas stark vergrößert. Da eine homogene Verteilung des im ge­ lösten Aggregatzustand vorliegenden Treibgases in der Schmelze während des Aufschmelz- und Fördervorganges in der Extruderschnecke nicht gesichert ist, wird das schaumförmige Extrudat partiell verschieden stark ex­ pandiert, so daß Maßschwankungen und Nichteinhaltung von Dickentoleranzen üblich sind. Die Außenschicht einer auf diese Weise aufgebrachten PE-Schaum-Dämmung zeigt vom Treibgas aufgerissene Zellen (Poren), d. h. eine aufgerissene, rauhe Oberfläche.

Die Erfindung geht anders vor. Ihr Grundgedanke ist im Anspruch 1 wiedergegeben. Weitere Merkmale der Er­ findung sind Gegenstand der Unteransprüche. Erfin­ dungsgemäß wird das Innenrohr bereits bei der Her­ stellung des fertigen Rohres mit der wärmedämmenden und auf dem Innenrohr fest haftenden Schaumstoffbe­ schichtung versehen. Dadurch, daß hierbei der Schaum in statu nascendi, also bei seiner Bildung zu einem Rohr geformt wird, geschieht dies unter Bildung einer geschlossenen Außenhaut, die die Maßhaltigkeit des fertigen Rohres und die Homogenität des Schaumes ge­ währleistet.

Dies kann in einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 23 erfolgen. Hierbei wird das Kunststoffinnenrohr durch einen Pinolen-Querspritzkopf (Ummantelungskopf) eines Extruders zur Aufbereitung einer treibgashalti­ gen vorzugsweise PE-LD-Schmelze geführt und die aus dem Düsenspalt des Querspritzkopfes kontinuierlich austretende, treibgashaltige Schmelze in einen Hohl­ raum expandiert, der aus der stirnseitigen Düsen- /Dornfläche des Pinolen-Querspritzkopfes und daran angeschlossene, beweglich umlaufend angeordnete Halb­ schalen- oder Mehrfachschalenformen zweier oder meh­ rerer kontinuierlich umlaufender Formenketten sowie dem diesen Raum mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Formenketten durchlaufenden Kunststoffrohr gebil­ det wird. Die Formen können mit einer Antihaftbe­ schichtung, z. B. Polytetrafluorethylen (PTFE) verse­ hen und mit Luft oder vorzugsweise Wasser bzw. Kälte­ mittel gekühlt sein. Die Kühlung bewirkt, daß der ex­ pandierende und den Hohlraum füllende PE-Schaum die geschlossene Außenhaut bildet, die nach Anspruch 16 eine von ca. 50 bis 100 µm Dicke aufweist.

Die Begrenzung des beschriebenen Hohlraumes nach vorn in Extrusionsrichtung erfolgt durch den erkaltenden Schaum. Dadurch wird gewährleistet, daß das Schaum­ volumen in einen exakt begrenzten Hohlraum expandiert und sich in diesem durch das Treibgas ein leichter Überdruck aufbauen läßt, der zum einen zur guten Haf­ tung des Schaumes auf dem Basisrohr und zum anderen zur Ausbildung eines geschlossenzelligen, feinporigen PE-Schaumes mit geschlossener Außenhaut führt. Das geschieht im wesentlichen mit den Merkmalen des neuen Verfahrens nach Anspruch 2.

Die auf diese Weise erzeugte Schaumummantelung des Rohres wird in ihrem Außenmaß und ihrer Struktur ge­ mäß Anspruch 3 so gleichmäßig gehalten, daß physika­ lische Eigenschaften, wie beispielsweise die Wärme­ leitfähigkeit des Verbundes gerechnet werden können. Dabei kann auf die dafür bei nachisolierten Leitungen wegen möglicher Luftspalte zwischen Rohr- und Schaumisolierung bzw. bei Rohr-im-Rohr-Systemen wegen des Luftspaltes zwischen dem Mediumrohr und dem nach Anspruch 8 und gegebenenfalls auch den Ansprüchen 9 und 10 vorgesehenen gewellten Schutzrohr einerseits und Schutzrohr und äußerer Schaumisolierung anderer­ seits nötige aufwendige Meßmethode mit dem Wärmerohr nach DIN 52613 verzichtet werden.

Es hat sich ferner für die Anwendung des erfindungs­ gemäß umschäumten Rohres als zweckmäßig erwiesen, die nach Anspruch 12 vorgesehene konzentrische Dämmung mit den Merkmalen des Anspruches 13 zu verwirklichen, mit denen man die Dämmung exzentrisch auf das Rohr aufbringt. Die Wärmeschutzverordnung schreibt bei der Wärmedämmung von Geschoßdecken gegen darunter lie­ gende beheizte oder unbeheizte Wohnräume oder gegen Außenluft oder Erdreich grenzenden Rohdecken be­ stimmte Dämmdicken in Abhängigkeit von der Wärmeleit­ fähigkeit des verwendeten Dämmstoffes vor. Dies gilt auch für wärmegedämmte Rohrleitungen, die direkt auf die Geschoßdecke verlegt werden. Nach oben abgegebene Wärme, ähnlich wie bei einer Fußbodenheizung, wird dabei nicht berücksichtigt, so daß nach oben dünnere Dämmdicken gewählt werden können. Kombiniert man für diesen Anwendungsfall die unterschiedlichen Dämmnot­ wendigkeiten nach oben und unten, so erhält man eine in bezug auf das Rohr exzentrische Schaumanordnung, die insgesamt eine geringere Aufbauhöhe der Wärmedäm­ mung der Geschoßdecke ergibt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß wärmegedämm­ ten Rohres ist es, daß gegenüber den herkömmlichen Rohr-im-Rohr-Sanitär- oder Heizungsleitungen auf das äußere gewellte Schutzrohr, welches die Längenände­ rungen bei Temperaturwechsel aufnimmt, verzichtet werden kann. Der weiche PE-Schaum ermöglicht durch seine Flexibilität die Ausdehnung bzw. die Rückstel­ lung des Rohres bei Temperaturänderungen.

Die Einzelheiten und weiteren Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung meh­ rerer Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Vor­ richtungen anhand der Figuren in der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Fertigungs­ anlage für ein wärmegedämmtes Kunststoffrohr,

Fig. 2 den wesentlichen Teil der Anlage in vergrößer­ ter, genauerer Darstellung,

Fig. 3 eine abgeänderte Form des Gegenstandes der Fig. 1,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine weitere Aus­ führungsform der in Fig. 1 abgebildeten Ferti­ gungsanlage,

Fig. 5 Querschnitte durch verschiedene Ausführungs­ formen des erfindungsgemäßen Gegenstandes.

Bei der Fertigungsanlage gemäß den Fig. 1 und 2 han­ delt es sich um eine sogenannte on-line-Fertigung, bei der das Kunststoffrohr und die wärmedämmende Schaumumhüllung in einer zusammenhängenden Anlage hergestellt wird. Hierbei fertigt ein Extruder 1 mit Rohrkopf 2 und Kalibrierung 3, vorzugsweise Vakuumtank-Kalibrierung mit nachfolgendem Kühlbad 4 zunächst ein Kunststoffrohr 5, beispielsweise aus polyolefinischen Werkstoffen, wie Polyethylen oder Polypropylen. Dieses Rohr wird über einem Abzug 6 einem zweiten Extruder 7 zugeführt, dessen gegenüber konventionellen Extrudern extrem lange Schnecke eine Schmelze aus Polyethylen niedrigerer Dichte aufberei­ tet und der dann über eine Gasversorgungsstation 8 das Treibgas für die nachfolgende Aufschäumung beige­ mischt wird.

Oft werden anstelle dieses extrem langen Extruders auch zwei kurze, in Kaskadenform zusammengeschaltete Extruder benutzt, wobei der erste Extruder der Schmelzeaufbereitung dient, das Treibgas über dem Adapter zwischen beiden Extrudern eingebracht wird und der zweite Extruder lediglich für eine intensive homogene Verteilung des Treibgases in der Schmelze und deren kontinuierlichen Auftrag über ein Schäu­ mungswerkzeug sorgt. Gemäß der Erfindung handelt es sich bei dem Schäumungswerkzeug um einen sogenannten Pinolen-Querspritzkopf 9, der von dem extrudierten Rohr passiert wird. An diesem Querkopf 9 sind zwei oder mehr mit gleicher Geschwindigkeit wie das Rohr umlaufende Formenketten 10 mit halbschaligen oder mehrteiligen Formen 11 abdichtend angeschlossen, so daß ein in Extrusionsrichtung nach vorne offener, ringförmiger, zylindrischer Hohlraum, gebildet aus der Stirnfläche 12 des Pinolen-Querkopfes 9 einer­ seits und den äußeren Begrenzungen durch die halb­ schaligen oder mehrfachschaligen Formen 11 sowie das durchlaufende Kunststoffrohr 5 andererseits, ent­ steht. In diesem ringförmigen Hohlraum wird die treibgashaltige Schmelze 13 über einen Düsen- Ringspalt 14 in der Stirnfläche 12 des Pinolen-Quer­ kopfes 9 kontinuierlich einextrudiert, wo sie expan­ diert und den Hohlraum ausfüllt. Durch die Geschwin­ digkeit des durchlaufenden Rohres 5 und der umlaufen­ den Formenkette 10 ist die Kontinuität des kontrol­ lierten Aufschäumens gesichert. Die mit einer Anti­ haftbeschichtung versehenen gekühlten Formen 11 bil­ den die äußere Abstützung des expandierenden PE- Schaumes 15. Dem Umschäumungsprozeß des Rohres folgt eine intensive Kühlung mittels Wasserduschen 16, be­ vor es je nach Durchmesser und Flexibilität entweder mit geeigneten Vorrichtungen 17, 18 in Stangen abge­ trennt bzw. abgesägt oder als Bund aufgewickelt wird.

Die in Fig. 3 dargestellte Anlage dient einer off­ line-Fertigung. Hierbei wird ein bereits fertiges Kunststoffrohr 5, vorzugsweise aus elektronenstrahl- oder peroxidisch vernetztem Polyethylen, welches zu­ sätzlich noch eine Sauerstoffbarrierebeschichtung aus Ethylenvinylalkohol (EVOH) aufweist, von einem Groß­ coil 19 abgezogen und mit PE-Schaum ummantelt. Im Ge­ gensatz zur on-line-Fertigung nach Fig. 1 und 2 ent­ fallen die Einrichtungen 1-4. Die Fertigungsanlage ist beginnend mit dem Abzug 6 in der weiteren Folge identisch mit der nach Fig. 1 und 2.

In Fig. 4 wird eine weitere Fertigungsanlage darge­ stellt, die sich gegenüber der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Anlage nur dadurch unterscheidet, daß ein weiterer Extruder 20 installiert und der Pinolen- Querspritzkopf 21 nun als sogenannter Doppelkopf oder 2-Schicht-Kopf ausgebildet und an beiden Extrudern 7 und 20 angeschlossen ist und daß an die umlaufenden halbschaligen Formen 11 Vakuum angelegt werden kann, wie es auch bei Corrugatormaschinen für die Kunst­ stoff-Wellrohrfertigung praktiziert wird. Die Formen­ oberflächen können glatt oder auch gewellt ausgeführt werden und enthalten Löcher geringer Durchmesser zum Aufbau eines Vakuums zwischen Oberfläche und kontak­ tierender Kunststoffschmelze.

Bei sonst gleichem Fertigungsprozeß wie mit den Anla­ gen nach Fig. 1, 2 und 3 wird zusätzlich vom Extruder 20 über den äußeren Ringspalt 22 des 2-Schicht-Quer­ kopfes 21 ein Kunststoffrohr 23 mit einer Wanddicke von etwa 0,3-0,5 mm extrudiert und über die an Vakuum angelegte Formenkette 10 mit Formen 11 geformt und auf Maß kalibriert. Gleichzeitig wird über den inneren, zweiten Ringspalt 24 des 2-Schicht-Quer­ kopfes 21 der treibgashaltige, expandierbare PE- Schaum 25 einextrudiert, der den Hohlraum zwischen äußerem dünnen Rohr 23 und innerem Rohr 5 ausschäumt bzw. ausfüllt. Dadurch wird ein inniger Verbund zwi­ schen dem äußeren Rohr 23 über den PE-Schaum 25 zum inneren Rohr 5 geschaffen.

Eine weitere Variante einer Fertigungsanlage gemäß Fig. 1, 2, 3 und 4, die schematisch nicht dargestellt ist, besteht darin, anstelle des die treibgashaltige Schmelze 13 aufbereitenden Extruders 7 eine für die Herstellung duromerer Schaumstoffe, wie beispiels­ weise Polyurethanschaum (PUR) verwendete Dosier­ anlage mit Mischkopf für die beiden Rohstoffkomponen­ ten Polyol und Isocyanat zu installieren. Die Misch­ düse wird zweckmäßigerweise dann im Dorn des Pinolen- Querkopfes 9 angebracht, so daß an dessen Stirnfläche 12 die aufschäumfähige, reagierende Mischung Polyol/Isocyanat austritt und wie zuvor am Beispiel der Anlagen nach Fig. 1, 2, 3 und 4 beschrieben, den Hohlraum ausfüllt.

In Fig. 5 sind erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele von wärmegedämmten Kunststoffrohren dargestellt. Fig. 5a zeigt im Querschnitt das mediumführende Kunststoffrohr 5 mit einer äußeren konzentrisch ange­ ordneten PE-Schaumbeschichtung 15 als Wärmedämmung. In Fig. 5b ist das gleiche Kunststoffrohr mit nach unten gleicher Dämmdicke abgebildet, wobei aber durch die exzentrische Anordnung des Rohres ein insgesamt niedrigerer Aufbau erreicht wird. Die gleiche exzen­ trische Ausführung ist in Fig. 5c dargestellt, wobei die Wärmedämmung 15 abweichend von der Kreisform auch zu anderen geometrischen Formen, beispielsweise als Rechteck, ausgebildet sein kann.

In Fig. 5d ist als weiteres Ausführungsbeispiel der Variante nach Fig. 5a ein wärmegedämmtes Kunststoff­ rohr, bestehend aus dem Innenrohr 5 und dem PE-Schaum 15 als Wärmedämmung mit äußerem, gewellten Schutzrohr 23 im Längsschnitt dargestellt. Das äußere Rohr 23 dient als Schutzrohr für den druckempfindlichen, wei­ chen PE-Schaum bei Anwendung des wärmegedämmten Kunststoffrohres in der Erdverlegung als Mediumrohr für Fernheizleitungen oder bei rauhen Baustellenbe­ dingungen.

Zur Verbindung zweier erfindungsgemäßer, wärmegedämm­ ter Kunststoffrohre untereinander durch Schweißen oder mittels Klemm-, Preß- oder Schiebehülsenverbin­ dern wird die Wärmedämmung 15 mittels einer einfachen Schälvorrichtung vom inneren Kunststoffrohr 5 abge­ trennt. Für die Dämmung dieser Verbindungsstellen werden spritzgießgeschäumte Formteile mit angepaßter Kontur verwendet, so daß sich eine quasi nahtlose Dämmung ergibt.

Claims (25)

1. Verfahren zur Herstellung von wärmegedämmten Kunst­ stoffrohren aus einem Kunststoffinnenrohr und aus einem Außenrohr aus einem aufschäumbaren Kunst­ stoff, der um das Innenrohr ausgebracht und dabei mit diesem verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Schaumbildung des Außenrohres der Schaum in statu nascendi gleichzeitig mit dem In­ nenrohr verbunden und dabei das Außenrohr mit einer aus dem aufgeschäumten Kunststoff bestehenden, ge­ schlossenen Außenhaut versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Außenrohres bis zur Stand­ festigkeit des Schaumes im wesentlichen konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Außenmaß des Außen­ rohres und die Struktur seines Schaumes derart gleichmäßig gehalten werden, daß physikalischen Größen des wärmedämmenden Rohres, nämlich im we­ sentlichen die Wärmeleitfähigkeit des Verbundes er­ rechenbar sind.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumbil­ dung bis zur Standfestigkeit in einem geschlossenen Formraum erfolgt, dessen Innenwand von dem Innen­ rohr gebildet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen des Schaumes auf ein fortlaufendes Innenrohr die Außenwand des Formraumes mit im wesentlichen glei­ cher Geschwindigkeit und gleicher Richtung wie das Innenrohr bewegt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr bei laufender Fertigung des wärmegedämmten Rohres von einem Coil dem Formraum zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmegedämmte Rohr bei on-line-Fertigung in den Formraum extrudiert wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllrohr die Außenbegrenzung des Formraumes bildet.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei on-line-Fer­ tigung das Hüllrohr an die Innenseite der Formraum­ begrenzung extrudiert wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hüllrohr an der Innenseite der Formraumbegrenzung gewellt wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung unter einem dem Formraum von außen angelegten Vakuum erfolgt.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr und das Innenrohr konzentrisch angeordnet sind.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Außen- und das Innenrohr derart exzentrisch angeordnet sind, daß die Wärmedämmung mit der geringeren Stärke oben liegt.

14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist.

15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für das Innen­ rohr ein thermoplastischer oder ein thermoelasti­ scher Kunststoff und für das Außenrohr ein thermo­ plastischer, thermoelastischer oder duromerer Schaumstoff verwendet wird.

16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut geschlossenzellig und mit einer Dicke von ca. 50- 100 µm ausgebildet wird.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, gekenn­ zeichnet durch einen Extruder (7) zur Aufbereitung einer Schmelze aus dem Kunststoff der Wärmedämmung und/oder zur Verteilung von Treibgas zur Schaumbil­ dung in der Schmelze (13) mit einem Schäumungswerk­ zeug (9) zum Auftrag auf das Innenrohr (5) und einer mehrteiligen Form (11) als äußere Begrenzung des Formraumes, deren formende Teile auf miteinan­ der zusammenwirkenden Endlosorganen (10) angeordnet sind, die synchron mit der Geschwindigkeit des in die Form (11) einlaufenden Innenrohres (5) umlau­ fen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch mehrere Extruder, von denen einer zur Aufbereitung der Schmelze (13) dient und diese einem weiteren Extruder übergibt, wobei zwischen beiden Extrudern eine Treibgaseinführung vorgesehen ist und der zweite Extruder zur gleichmäßigen Verteilung des Treibgases in der aufbereiteten Schmelze dient.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Ausbringen der Schmelze dienende Extruder (7) einen Pinolen-Quer­ kopf (9) aufweist, der die Einführungsseite des Formraumes begrenzt.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die umlau­ fenden Formteile (11) mit einer Antihaftbeschich­ tung versehen sind.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Form­ teile mit Luft, Wasser oder einem Kältemittel ge­ kühlt sind.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Form­ teile (11) Durchbrechungen zum Anlegen eines Vakuums aufweisen.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Koextru­ sion des Hüllrohres ein weiterer Extruder (20) dient und der Pinolen-Querspritzkopf (21) als Zwei­ schichten-Doppelkopf ausgebildet und an den oder die Extruder (7, 20) angeschlossen ist.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbe­ reitung der treibgashaltigen Schmelze eine Dosier­ anlage mit Mischkopf für Polyol-/Isozyanat-Kompo­ nenten der Wärmedämmung dient.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mischdüse im Dorn des Pinolen-Quer­ kopfes (9) derart angebracht ist, daß an dessen Stirnfläche (12) Polyol-Isozyanat-Mischung austritt und den Formraum ausfüllt.