DE2525561C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung wärmeisolierter Leitungsrohre - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung wärmeisolierter Leitungsrohre

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DE2525561C2 DE2525561A DE2525561A DE2525561C2 DE 2525561 C2 DE2525561 C2 DE 2525561C2 DE 2525561 A DE2525561 A DE 2525561A DE 2525561 A DE2525561 A DE 2525561A DE 2525561 C2 DE2525561 C2 DE 2525561C2
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Description

Im Hauptpatent ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung wärmeisolierter Leitungsrohre beschrieben, bei dem zunächst ein aufschäumbarer Kunststoff auf ein Metallrohr extrudiert und anschließend aufgeschäumt wird, wobei zunächst eine Vernetzung des thermoplastischen Kunststoffes eingeleitet und während der Vernetzung die Aufschäumung vorgenommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des oben genannten Verfahrens, mit deren Hilfe es möglich ist. in besonders einfacher Weise vernetzte Schaumstoffschichten auf Metallrohre aufzubringen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die mit einem Vernetzungsmittel und einem Treibmittel versetzte Kunststoffmischung in einer Plastifiziereinheit vom Eintritt bis zum Austritt zunehmend und unmittelbar vor dem Austritt mittels Scherung über die Reaktionstemperatur des Vernetzungsmittels und des Treibmittels erwärmt wird. Dabei wird die mit dem Vernetzungsmittel und dem Treibmittel versetzte Mischung innerhalb von maximal sechs Sekunden auf die Reaktionstemperatur der eingemischten Vernetzungsmittel bzw. Treibmittel gebracht. Da im Extruderkopf schon die ZersetzungstemDeratur des Treibmittels erreicht wird, tritt aus dem Formwerkzeug eine expandierende Schmelze aus, die anvernetzt ist und beim Expandieren außerhalb des Extruders noch weiter vernetzt Wesentlich ist daß die Zersetzungstemperaturen für das Vernetzungsmittel und das Treibmittel innerhalb kürzester Zeit erreicht und überschritten werden. Unmittelbar nach dem Überschreiten der Reaktionstemperatur des Vernetzungsmittels muß die Formgebung erfolgen und die Schmelze den Extruderkopf verlassen. Die Erwärmung der Kinst-
to Stoffmischung kann bis kurz unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels im Extruder vorgenommen werden. Im Extruderkopf muß dann die noch benötigte Temperaturerhöhung der Schmelze erfolgen. Diese Erwärmung erfolgt durch Scherung. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß in dem Extruderkopf ein rotierender Dorn angeordnet ist dessen Drehgeschwindigkeit einstellbar ist Die Drehgeschwindigkeit beeinflußt die Schergeschwindigkeit und damit die Erwärmung der Kunststoffmischung, so daß die Temperatur der Kunststoffmischung durch die Drehzahl des Dorns exakt eingestellt werden kann.
Das Vernetzungsmittel sollte in einer solchen Menge zugegeben werden, daß beim Austritt aus der Plastifiziereinheit ein Vernetzungsgrad von mindestens 10% und im aufgeschäumten Zustand von mindestens 50% erreicht wird. Der Vernctzungsgrad wird bestimmt nach der Sol-Gcl-Melhode. Sei zu geringem Vcrnelzungsgrad ist die Viskosität der Schmelze zu niedrig, d. h. die Schmelze fließt vom Rohr ab und die Zellwände des Schaumstoffs platzen durch den Gasdruck in den Poren. Ist der Vemetzungsgrad zu hoch, ist die Schmelze zu zäh. Das Treibgas bewirkt keine optimale Aufschäumung.
Das Treibmittel sollte in einer solchen Menge zugegeben werden, daß der erzeugte Schaum ein Raumgewicht zwischen 50 und 300 kg/m3 hat. Die Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels ist unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels zu wählen. Dadurch beginnt die Anvernetzung frühe" als die Schäumung. Weiterhin ist es zweckmäßig, die äußere Oberfläche der Wärmeisolierschicht zu glätten und zu verdichten. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man die expandierte Isolierschicht durch eine erhitzte Matrize schickt oder aber, was besonders günstig ist.
daß Mundstück des Extruders so ausbildet und temperiert, daß die Wärmeisolierschicht glatt und weniger stark aufgeschäumt wird. Auf diese Weise erhält man ein wümicisolicrics Leitungsrohr, welches optimale Wärmcisoliereigcnsehaficn aufweist und einen optisch guten Eindruck hinterläßt, da die Isolierschicht eine feste manielartige Schwarte hat.
D'.e Erfindung ist anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung, mit deren Hilfe das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt durchgeführt werden kann.
In die Einfüllöffnung 1 eines Extruders 2 wird bereits vorgemischtes Polyäthylengranulat, Treibmittel, Vernetzungsmittel und Alterungsschutzmittel eingebracht und mittels einer Schnecke 3 in dem Mischer 2 innig vermischt und auf eine Temperatur von ca. 13O0C erwärmt. Die Schnecke 3 des Extruders 2 transportiert die Kunststoffmischung in den Extruderkopf 4, in dem ein
b5 Dorn 5 drehbar gelagert ist. Die Kunststoffniischung wird von der Schnecke 3 in den Ringraum zwischen dem Dorn 5 und dem Extruderkopfgehäuse gepreßt und tritt aus dem Mundstück 6 in Form eines Schlauches 7 aus.
Der Dorn 5 weist eine durchgehende axiale Bohrung 8 auf, durch die das zu isolierende Metallrohr 9 hindurchführbar ist, auf welches der Kunststoffschlauch 7 aufschrumpft
Die zu extrudierende Kunststoffmischung besteht vorzugsweise aus 100 Teilen Polyäthylen, — Hart- oder Weichpolyäthylen — bzw. ein Gemisch aus beiden Typen, 0,3 bis 2% eines Peroxids, beispielsweise Dicumylperoxid als Vernetzungsmittel, vorzugsweise 0,7%, 2 bis 7%, vorzugsweise 4% eines Treibmittels, beispielsweise Azodicarbonamid und ca. 0,5% verschiedener Alterungsschutzmittel, welche den Schaum gegen UV-Strahlung. Kupfer. Sauerstoff etc. stabil halten.
Die aus dem Extruder 2 austretende Kunststoffmischung ist bei ihrem Einiriti in den Extruderkopf auf ca. IJO1-C erwärmt und wird nun bis zu ihren; Auslriii aus dem Mundstück 6 zunehmend erwärmt Diese Krwäriniing wird durch Rotation des Domes 5 aufgebracht Die Rotation des Domes 5 bewirkt eine Scherung des Kunststoffgemisches und gestattet eine exakte Temperaturführung durch Regelung der Drehzahl des Domes 5. Die Temperaturführung sollte so gewählt werden, daß unmittelbar vor dem Austritt aus dem Mundstück 6 die Mischung auf eine Temperatur gebracht wird, die oberhalb der Zersetzungstemperatur des Peroxids und des Treibmittels liegt Die Zersetzung des Peroxids beginnt bei Dicumylperoxid bei ca. 1500C die des Treibmittels bei ca. 1800C. Die Austrittstemperatur sollte im Bereich des Mundstücks 6 ca. 190° bis 2000C betragen. Das bedeutet, daß aus dem Mundstück 6 eine expandierende Schmelze austritt, die anvernetzt ist und beim Expandieren weitervernetzt wird.
Mil Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gelungen, in kontinuierlicher Weise Mclallrohrc 9 mit einer wärmeisolierenden Hülle 10 zu versehen, die in wirtschaftlicher Weise herstellbar und gegenüber den bisher üblichen unvcrnciztcn Schaumstoffschichlcn durch das geringere Kaumgcwichl eine wesentlich bessere Wärmedämmung und durch die Vernetzung eine wesentlich höhere Temperaturbelastbarkeit aufweist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung wärmeisolierter Leitungsrohre, bei dein zunächst ein aufschäumbarer Kunststoff auf ein Metallrohr extrudiert und anschließend aufgeschäumt wird, wobei zunächst eine Vernetzung des thermoplastischen Kunststoffes eingeleitet und während der Vernetzung die Aufschäumung vorgenommen wird, nach Patent24 11 949, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Vernetzungsmittel und einem Treibmittel versetzte Kunststoffmischung in einer Plastifiziereinheit vom Eintritt bis zum Austritt zunehmend und unmittelbar vor dem Austritt mittels Scherung über die Reaktionstemperatur des Vernetzungsmittels und des Treibmittels erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet daß als Thermoplast eiin Polyolefin, vorzugsweise Poiy-Sthylen, verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel in einer solchen Menge zugegeben wird, daß beim Austritt aus der Plastifiziereinheit ein Vemetzungsgrad von mindestens 10% und im aufgeschäumten Zustand von mindestens 50% erreicht wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel in einer solchen Menge zugesetzt wird, daß der erzeugte Schaum ein Raumgewicht zwischen 50 bis 300 ';g/mJ hat
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittel wenig unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels gewählt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der Wärmeisolierschicht geglättet wird.
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