DE2413133B2

DE2413133B2 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres

Info

Publication number: DE2413133B2
Application number: DE2413133A
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Pont-A-Mousson Serriere (Frankreich)
Original assignee: Pont-A-Mousson Sa Nancy (frankreich)
Current assignee: Pont-A-Mousson Sa Nancy (frankreich)
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1974-03-19
Publication date: 1981-02-12
Also published as: CH577656A5; NL7403993A; IT1011561B; BE811219A; DE2413133A1; GB1452007A; FR2225681A1; FR2225681B1; SE409186B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres, bestehend aus einem inneren Rohr aus vernetztem Polyäthylen und einer äußeren Umhüllung aus Schaummateriai. Ein solches Verfahren ist in der französischen Patentschrift 15 04 979 beschrieben. Bei dieser bekannten Maßnahme benötigt man zwischen innerem Rohr und Umhüllung eine Armierung in Form eines Netzes, was offensichtlich die Herstellungskosten des Verbundrohres sowie die Handhabungsvorgänge zu seiner Herstellung vergrößert.

Versuche, ohne eine derartige Armierung auszukommen, sind stets an erheblichen praktischen Schwierigketten gescheitert. Verwendet man beispielsweise nach der deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 14 889 ein fluoriertes Polyäthylen, so führen die hohen Kosten für dieses Material zum völligen Verlust des Kostenvorteils aufgrund des Weglassens der Armierung. Zudem ist man auf geringe Innendrucke des Rohres beschränkt. Auch ist es wegen des geringen Adhäsionsvermögens fluorierter Polyolefine beim Verbundrohr nach der deutschen Gebrauchsmusterschrift 19 14 889 nicht möglich, auf einfache Weise das geschäumte Plastikmaterial auf dem Rohr festzulegen.

Wenn dagegen die fehlende Befestigung des geschäumten Plastikmaterials auf dem inneren Rohr beim Verbundmaterial nach der französischen Patentschrift 15 04 979 nicht stört, weil zwischen der Umhüllung und dem inneren Rohr die Armierung angeordnet ist, so kann doch das Fehlen einer mechanischen Verbindung zwischen Umhüllung und innerem Rohr dann nicht hingenommen werden, wenn das geschäumte Plastikmaterial in direkter Berührung zum inneren Rohr sich befindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verbundrohr herzustellen, das so flexibel ist, daß es zu Rollen aufgewickelt werden kann.

Erreicht wird dies überraschend einfach dadurch, daß zur Herstellung des inneren Rohrs in an sich bekannter Weise Polyäthylen mit einem Netzmittel vermischt wird, daß diese Mischung sofort unter hohen Druck gesetzt wird, damit das Netzmittel unter solchen Bedingungen gleichförmig in Polyäthylen verteilt wird, bei denen praktisch keine Vernetzung stattfindet, daß dann diese Mischung unter Bildung des inneren Rohres extrudiert wird und das Material des so extrudierten Rohres zur Vernetzung gebracht wird, und daß direkt auf das so erhaltene innere Rohr in kontinuierlichem Betrieb ein Schaumstoffband aufgeklebt wird.

Da als bekannter Stand der Technik ohne Armierung zwischen innerem Rohr und Schaumstoffschicht nur die Verwendung eines Innenrohrs aus Stahl bekannt ist, ist die Maßnahme nach der Erfindung äußerst fortschrittlich.

Vorzugsweise wird auf das extrudierte Rohr ein Band aus geschäumtem Polyäthylen aufgebracht, welches eine geschlossene Zellstruktur aufweist. Ein solches Rohr läßt sich überraschend einfach lagern; zugleich ist die Beständigkeit der elastischen Eigenschaften und des Isolationsvermögens des geschäumten Plastikmaterials sichergestellt Zweckmäßig wird das fertig umkleidete Rohr einer einer Wickelstation vorgeschalteten Vorrichtung zum Ziehen des umkleideten Rohres zugeführt, wobei das Rohr ein oder mehrmals um die Trommel der Zugvorrichtung gelegt wird. Diese mechanische Vorbehandlung des Verbundrohres vor dem eigentlichen Aufwickeln hat sich sehr bewährt.

Das Verfahren beim Anmeldungsgegenstand wird wie nach der französischen Patentschrift 15 38 988 hinsichtlich der Vermischung des Vernetzungsmittels unter sehr hohem Druck mit dem Kunststoff entsprechend der FR-PS 15 38 988 durchgeführt.

Die Rohre nach der Erfindung sind völlig ohne Verstärkungsnetz hergestellt.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert werden, die schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Verbundrohres nach der Erfindung zeigt.

Hierbei enthält die Vorrichtung ein waagerechtes· Fertigungsband mit einer Zone A zur Zuführung der Rohre und deren Umkleidung, einer Zone C zum Aufbringen der Umkleidung und einer Zone E zum Aufwickeln des fertigen Rohres.

Die Zone A enthält eine herkömmliche Strangpresse 1 zum Strangpressen des aus vernetztem Polyolefin, beispielsweise vernetztem Polyäthylen bestehenden Innenrohres 2 nach der FR-PS 15 38 988, vor welcher eine Vorrichtung 3 zum Ziehen und Kalibrieren des Rohres und eine Station 4 zur Zufuhr des Isolierschaumstoffes angeordnet ist. In der Strangpresse 1 wird das Polyolefin mit einem Vernetzungsmittel vermischt, das Gemisch unmittelbar darauf einem sehr hohen Druck von über 2000 atm. ausgesetzt, um das Vernetzungsmittel in dem Polyolefin so zu verteilen, daß praktisch keine Vernetzung stattfindet, das Rohr dann stranggepreßt und die Vernetzung des auf diese Weise hergestellten Produktes eingeleitet bzw. durchgeführt. Selbstverständlich wäre es möglich, das Rohr 2 am Ausgang der Strangpresse auf eine Spule aufzuwickeln. Das Rohr würde dann der Station 4 mittels einer Spulenabwickelvorrichtung zugeführt, die mit einer Bremsvorrichtung versehen ist.

Die Station 4 zur Zufuhr des Schaumstoffes enthält

eine gebremste Spule 5, auf die ein Schaumstoffband 6 aufgewickelt ist, dessen Breite im wesentlichen gleich dem Umfang des zu umkleidenden Rohres ist Bei diesem Schaumstoff handelt es sich um einen Polyäthylenschaumstoff mit geschlossenen Zellen, z. B. um das im Handel erhältliche Produkt Ethafoam. Seine spezifische Masse liegt beispielsweise zwischen 30 und 60 kg/m³.

Von der Spule S läuft das Schaumstoffband 6 Ober eine Rolle 7 entgegengesetzt zur Laufrichtung des stranggepreßten Rohres 2 zu einer zweiten, die Laufrichtung des Bandes wieder umkehrenden Rolle 8 und von dieser Rolle 8 wieder in der Laufrichtung des stranggepreßten, zu umkleidenden Rohres, wobei es sich von da an auf dieser Höhe tangential an die untere Mantellinie des Rohres 2 anlegt und mittels dreier Stützrollen 9 abgestützt wird.

Das Band 6 und das Rohr 2 rücken nun gemeinsam mit gleicher Geschwindigkeit in den Umkleidungsbereich G vor, der sich nacheinander aus einer Verklebestation 10, einer Verdampfungsstation 11, einer Station 12 zur Bildung der Umkleidung und einer Station 13 zur Kalibrierung der Umkleidung zusammensetzt.

Die Verklebestation 10 besteht im wesentlichen aus einer Pistole 14 zum Auftragen eines Klebstoffes auf die Oberseite des Rohres 2 vor der Rolle 8. Die Pistole verteilt den Klebstoff auf dem Rohr 2 und dem tangential anliegenden Schaumstoffband 6. Der überschüssige Klebstoff wird durch eine darunter angeordnete Sammelwanne 15 aufgefangen, die mit einer Vorrichtung zur Rückführung des Klebstoffes zur Pistole versehen ist. Der Klebstoff ist vorzugsweise ein in Lösung befindlicher Kontaktklebstoff.

Die Verdampfungsstation 11 enthält eine Heizvorrichtung, beispielsweise einen Tunnelofen oder einen J5 Infrarotstrahler, mit welchem die Verdampfung des Lösungsmittels aus dem Klebstoff beschleunigt werden kann. Verwendet man einen Epoxidklebstoff, dann würde die Erwärmung zur Polymerisation führen.

Die Station 12 zur Bildung der Umkleidung entspricht der in der FR-PS 15 92 232 beschriebenen Vorrichtung und besteht aus einer zylindrischen Führungsrinne 16, deren hinteres schräg abgeschnittenes Ende 17 einen nach offenen Kanal mit schräger Wandung bildet, so daß das vorher mit Klebstoff versehene Schaumstoffband 6 mit seiner oberen Fläche gegen das Rohr 2 angedrückt wird. Da die Breite des Bandes 6 gleich dem Umfang des Rohres 2 ist, ist das Rohr 2 beim Austritt aus der Rinne 16 vollkommen mit dem Band 6 umkleidet und die Kanten des Bandes stoßen längs der oberen Mantellinie des Rohres aneinander. Das auf diese Weise umkleidete Rohr gelangt schließlich in die Kalibrierstation 13, die eine Reihe von ösen, beispielsweise aus Keramik, aufweist, die das Band 6 auf dem Rohr 2 in Form einer Umkleidung oder Hülle β³ mit dem gewünschten Durchmesser halten.

Ist das Rohr an dieser Stelle der Fertigungsstraße angekommen, dann ist das umkleidete Rohr fertig und in seiner Gesamtanordnung mit Γ bezeichnet. Wegen des für das extrudierte Rohr 2 verwendeten Materials sowie wegen der Tatsache, daß der Umkleidungsschaumstoff ein solcher mit geschlossenen Zellen ist, ist für das Rohr weder eine Verstärkung noch eine zusätzliche, gegen Feuchtigkeit isolierende Außenschicht erforderlich.

Die Zone fzum Aufwickeln des umkleideten Rohres Fernhält eine nicht dargestellte Wickelstation der eine Zugvorrichtung 19 zum Ziehen des umkleideten Rohres vorgeschaltet ist. Diese Vorrichtung besteht aus einer angetriebenen Trommel 20 mit horizontaler Achse, welche mit einem Reibungsband 21, beispielsweise aus Kautschuk, versehen ist. Das Rohr Flegt sich ein- oder mehrmals um die Trommel 20 und wird dadurch gezogen, wobei die Schaumstoffverkleidung nur während eines sehr kurzen Augenblicks gequetscht wird. Tatsächlich ist die Quetschung nur auf einem Kreissektor s wirksam, der unmittelbar vor dem senkrechten Trommeldurchmesser liegt Jenseits dieses Sektors 5 nimmt die Umkleidung wieder ihre ursprüngliche radial nicht zusammengedrückte Form ein und das Aufspulen kann ohne Quetschung der Umkleidung erfolgen, wo hingegen bei einem unmittelbaren Aufspulen auf eine angetriebene Spule die Umkleidung gequetscht bliebe, bis das Rohr an der Baustelle montiert wird, wodurch die Elastizität des Schaumstoffes zerstört würde und auch seine isolierenden Eigenschaften verloren gingen.

Das auf diese Weise hergestellte zweischichtige Verbundrohr weist ausgezeichnete mechanische Eigenschaften auf, verhindert Rißbildungen oder Korrosionserscheinungen, ist lange Zeit gegenüber heißem Wasser beständig und wirkt feuchtigkeitsisolierend.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres, bestehend aus einem inneren Rohr aus vernetztem Polyäthylen und einer äußeren Umhüllung aus Schaummaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des inneren ,Rohres in an sich bekannter Weise Polyäthylen mit einem Netzmittel vermischt wird, daß diese Mischung sofort unter hohen Druck gesetzt wird, damit das Netzmittel unter solchen Bedingungen gleichförmig in Polyäthylen verteilt wird, bei denen praktisch keine Vernetzung stattfindet, daß dann diese Mischung unter Bildung des inneren Rohres extrudiert wird und das Material des so extrudierten is Rohres zur Vernetzung gebracht wird, und daß direkt auf das so erhaltene innere Rohr in kontinuierlichem Betrieb ein Schaumstuffband aufgeklebt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das extrudierte Rohr ein Band aus geschäumtem Polyäthylen aufgebracht wird, welches eine geschlossene Zellstruktur hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fertig umkleidete Rohr (T) einer einer Wickelstation vorgeschalteten Vorrichtung zum Ziehen des umkleideten Rohres zugeführt wird, wobei das Rohr ein oder mehrmals sich um die Trommel der Zugvorrichtung legt.

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