DE1965802B2

DE1965802B2 - Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1965802B2
Application number: DE19691965802
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. 4136 Rumeln Landgraf; Walter Dipl.- Ing. 4034 Angermund Quitmann
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1969-12-29
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE1965802A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohrs mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyaethylen, wobei vor dem Aufbringen des Kunststoffs in Form eines extrudierten Folienbands auf das erwärmte Stahlrohr ein unter Vernetzung härtendes Kunststoffharz aufgebracht wird.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, Stahlrohre, insbesondere solche, die im Erdboden verlegt werden, mit einem dem Schutz gegen Korrosion dienenden Überzug aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polyaethylen oder Polyvinylchlorid zu versehen. Die Verbindung des Überzugs mit dem Stahlrohr erfolgt meistens durch Verkleben. Für das Überziehen der Rohre kann der Kunststoff bekanntlich in Form eines nahtlosen Schlauchs durch Extrudieren unter Verwendung einer ringförmigen Düse, durch die das Rohr hindurchgeführt wird, aufgebracht werden, nachdem die Rohroberfläche mit einem Klebstoff 1- ,. M. ^utet worden ist. Es ist auch bekannt, den Kuns·-·· '■' in Form eines Folienbands schraubenlinienförmig j:.i das Rohr zu wickeln (z. B. DT-PS 7 23 200 oder US-PS 27 00 631). Mit der deutschen Auslegeschrift 12 28 052 ist es bekanntgeworden, als Klebemittel eine auf das Stahlrohr aufgesinterte Polyaethylenpulverschicht zu verwenden, über welche eine aus einem Extruder austretende Polyaethylenfolie gewickelt wird.

Aus der GB-PS 9 33 409 ist es ferner beim Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff bekannt, das Stahlrohr zunächst auf Verarbeitungstemperatur zu erwärmen, dann unter Vernetzung härtendes Kunstharz beispielsweise Epoxyharz aufzutragen und anschließend die Schicht aus thermoplastischem Kunststoff im plastischen Zustand aufzubringen.'

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, Je bisher bekannten Verfahren, insbesondere die Haftung des Kunststoffüberzugs mit dem Stahlrohr zu verbessern.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß erfindungsgemäß zwischen die Schicht aus härtendem Kunststoffharz und die Schicht aus thermoplastischem Kunststoff eine Schicht eines Äthylencopolymerisats eingebracht ⁶S wird.

Als härtendes Kunstharz wird in an slph bekannter Weise Epoxyharz verwendet. ■■

Nach dem weiteren Merkmai der Erfindung empfiehlt es sich, das Auftragen der zweiten Schicht, d. h. des Äthylencopolymerisats, während der bei der Temperatur des vorgewärmten Rohrs erfolgenden Aushärtung des Epoxyharzes vorzunehmen.

Mit der deutschen Auslegeschrift 12 61 431 ist es bekanntgeworden, Polyäthylenüberzüge auf Metalloberflächen mittels einer Zwischenschicht aus Epoxyharzen dadurch herzustellen, daß man zunächst auf die Metalloberfläche eine Epoxy-Härter-Mischung aufträgt und aushärten läßt und darauf mittels einer Flammspritzpistole etwas Polyaethylen und nach vollständigem Aushärten der Zwischenschicht weiteres Polyäthylen aufspritzt, wobei die Temperatur der Metalloberfläche 100~C nicht überschreiten soll. Mit diesem Verfahren wird bezweckt, in der Epoxyharzschicht Polyäthylenpulverteilchen zu verankern, die dann als Haftfläche für eine weitere aufgespritzte Polyaethylenschicht dienen sollen. Im Gegensatz zu diesem bekannten Verfahren dient das erfindungsgemäße, bei der Verarbeitungstemperatur unter Vernetzung härtende Kunstharz nicht ais eine Art mechanische Verklammerung für die Polyäthylenschicht, sondern als ein echter Haftvermittler. Außerdem erfolgt die erfindungsgemäße Auftragung der Schichten in einem Arbeitsgang, wobei die Metalloberfläche zweckmäßig auf Temperaturen oberhalb 100⁰C erhitzt und die Schicht des Äthylencopolymerisats auf das Epoxyharz vor diesem Aushärten aufgetragen wird.

Die Erfindung sei mit folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert: Das auf einem Schrägrollgang schraubenlinienförmig (d. h. mit Längsvorschub) rotierende Rohr durchläuft eine Heizeinrichtung, in der es z. B. durch Gasflammen oder induktiv auf Temperaturen von vorzugsweise 140 bis 200⁰C erwärmt wird. Nach der Erwärmung des Rohrs erfolgt die Aufbringung der Epoxyharzschicht. Eine geeignete Harzmischung besteht aus 70% Araldit N (Ciba AG) und 30% Versamid 140 (Schering AG). Diese Mischung kann mit einer ortsfest angeordneten Spritzpistole aufgetragen werden. Unmittelbar anschließend wird auf die aushärtende Epoxyharzschicht zunächst ein extrudiertes Folienband aus Acryl-Äthylen-Copolymerisat und dann ein ebenfalls extrudiertes Folienband aus Polyaethylen aufgewickelt. Vorzugsweise wird das Band aus Acryl-Äthyicn-Coporymerisat zwischen Polyaethylenband und der mit Epoxyharz versehenen Rohroberfläche eingeführt, wobei die Folienränder auf einer Seite zur Deckung kommen. Die Breite des Bands aus Acryl-Äthylen-Copolymerisat ist mindestens gleich der Steigung der schraubenlinienförmigen Bewegung des Rohrs. Die Breite des Polyaethylenbands kann ein Vielfaches dieser Steigung betragen. Beide Bänder werden gemeinsam mit einer elastischen Anpreßrolle auf die Rohroberfläche gedrückt. Die Anpreßkraft beträgt 0,3 bis 0,6 kp pro cm Rollenbreite. Nach der Aufbringung der Umhüllung wird das Rohr mit Wasser gekühlt. Die Aufbringung der frisch extrudierten Schicht erfolgt bei einer Wärme.

Schälfestigkeitsmessungen, die entsprechend dem thermoplastischen Charakter des Acryl-Äthylen-Copolymerisates als Zeitstandversuche mit (verschiedenen) konstanten Belastungen durchgeführt werden, ergeben an einem in der geschilderten Weise ummantelten Rohr bei einer Schälgeschwindigkeit von 1 cm/min Haftfestigkeitswerte von 15 kp/cm.

Beim Abschälen von Teilen der Umhüllung erfolgt die Trennung überwiegend zwischen der Acryl-Äthy-

len-Copolymerisatschicht und der Polyaethylenschicht. Bei einer in der erwähnten Weise mit einer aufgesinterten Zwischenschicht aus PE-Pulver (Lupolen 1800 S) aufgebrachten Umhüllung, beträgt bei einer Rohrtemperatur von 200° die entsprechende Schälfestigkeit 1,6 kp/cm. Bei höheren Rohrtemperaturen (300°), bei denen schon eine partielle Zersetzung des aufgebrachten Polyaethylens stattfindet, lassen sich unter gleichen Bedingungen gemessene Haftungswerte von etwa 7 kp/cm erzielen.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ummantelung liegt in der guten Haftung zum Stahlrohr, die z. B. bei Durchstoßrohren von wesentlicher Bedeutung ir», und darin, daß notwendige Verfahrensschritte bei einem Durchgang des Rohrs ausgeführt werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, wobei vor dem Aufbringen des Kunststoffs in Form eines extrudierten Folienbands auf das erwärmte Stahlrohr ein unter Vernetzung härtendes Kunststoffharz aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Schicht aus härtendem Kunststoffharz und die Schicht aus thermoplastischem Kunststoff eine Schicht eines Äthylencopolymerisats eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als härtendes Kunststoffharz in an sich bekannter Weise Epoxyharz verwendet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen des Äthyiencopolymerisats während der Aushärtung des Epoxyharzes erfolgt.