DE29612040U1

DE29612040U1 - Kunststoff-Verbundrohr

Info

Publication number: DE29612040U1
Application number: DE29612040U
Authority: DE
Original assignee: HANSEN ROLF POLYMELT GmbH
Current assignee: Poloplast GmbH
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1996-09-05
Anticipated expiration: 2006-07-11

Description

polymelt Rolf Hansen GmbH PO 960701GDE-2/mo

Hauser Straße 5 10. Juli 1996

86971 Peiting

Kunststoff-Verbundrohr Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffrohr mit einem Innenrohr und einem auf dem Außenumfang des Innenrohrs angeordneten Verstärkungsgeflecht.

Aus dem Stand der Technik sind Kunststoffrohre, wie etwa Polyethylen- oder Polypropylenrohre bekannt, welche hauptsächlich im Sanitär- und Heizungsbereich eingesetzt werden. Diese Rohre werden üblicherweise durch Extrusion hergestellt und weisen entsprechend den an den Rohren anliegenden Parametern, wie beispielsweise Druck, Temperatur, Feuchtigkeit etc. unterschiedliche Rohrwandstärken auf. Da die Rohre entsprechend ihrem Außendurchmesser und nicht aufgrund ihrer Innendurchmesser normiert sind, jedoch die Durchflußmenge von dem Innendurchmesser und die Stabilität der Rohre von deren Wandstärke abhängt, besteht oftmals das Problem, daß bei hoher Druckbeanspruchung und vorgegebener Normierung der Rohre keine ausreichende Durchflußmenge gewährleistet werden kann. Zudem müssen Kunststoffrohre bei hoher Druckbelastung aufgrund ihrer materialspezifischen Eigenschaften mit großen Wandstärken ausgebildet werden, um den auftretenden Kräften standzuhalten. Hierdurch ist ein sehr hoher Materialeinsatz bei der Herstellung der Rohre notwendig und da die Durchflußmenge, wie oben erläutert wurde, vom Innendurchmesser des Rohres abhängt, führt dies in manchen Fällen zwangsläufig dazu, daß zur nächsthöheren Rohrgröße übergegangen werden muß, was zu einer Zunahme des Raumbedarfes und der

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- 2 Kosten
führt.

Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Schläuche mit Textileinlagen bekannt, welche aus einem inneren Schlauch, einer auf dem Außenumfang des Schlauches angeordneten Textileinlage und einer wiederum auf dem Außenumfang der Texteileinlage ausgebildeten Schutzschicht bestehen. Bei derartigen Schläuchen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Textileinlage der kompletten Anordnung eine erhöhte Formstabilität verleiht und sie kompensiert gleichzeitig in gewissen Grenzen auftretende Druckwirkungen der durch den Schlauch strömenden Flüssigkeiten, wodurch eine Verringerung der Wandstärke des inneren Schlauches bei gleichbleibendem Flüssigkeitsdruck erzielbar ist. Die Eigenschaften des Schlauches werden durch die Verbundwirkung von Inlinerschlauch, Wicklung oder Geflecht und Außenmantel bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoffrohr der genannten Art zu schaffen, dessen Wandstärke bei zumindest gleichbleibender Druckfestigkeit vermindert werden kann und dessen thermische und vorzugsweise druckbedingten Längenänderungseigenschaften gezielt steuerbar sind.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung dar.

Das erfindungsgemäße Kunststoffrohr besteht aus einem Innenrohr und einem auf dem Außenumfang des Innenrohres angeordneten Verstärkungsgeflecht. Zudem ist auf dem Verstärkungsgeflecht ein Außenrohr angeordnet, welches mit dem Innenrohr verbunden ist. Das Verstärkungsgewebe ist mit Haftvermittler versehen, um eine optimale Verbundwirkung zwischen Innenrohr und Außenrohr möglich zu machen. Ferner können hygroskopische Eigenschaften oder eine Kapillarwirkung an der Rohrschnittfläche im Bereich des Verstärkungsgewebes verhindert werden.

Der Haftvermittler kann durch Tränkung des Verstärkungsgewebes oder durch Beschichtung, insbesondere durch Coextrusion, aufgebracht werden. Als Haftvermittler können u.a. Klebstoffe oder geeignete Kunststoffe (als Beschichtung), insbesondere Polyolefine, eingesetzt werden.

Hierdurch wird neben den bereits genannten Wirkungen ermöglicht, daß die thermischen und druckbedingten Längenänderungseigenschaften des erfindungsgemäßen Kunststoffrohres (Kunststoff-Verbundrohres) gezielt durch Werkstoff und Geometrie des Verstärkungsgewebes steuerbar sind. Das Verstärkungsgewebe kann als Flecht-, Klöppel-, Spiralwickeloder Strickgewebe ausgebildet werden. Zusätzlich können Längsgarne eingearbeitet sein.

Das Verstärkungsgewebe kann aus Kunststoff-, Natur- oder abgewandelten Naturfasern (z.B. Kohle-, Glas-, Kevlar- oder Nylonfasern) bestehen.

Durch diesen Aufbau des erfindungsgemäßen Kunststoffrohres werden eine Reihe erheblicher Vorteile erzielt. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, daß das Kunststoffrohr, da es aus Innen-, Außenrohr und Verstärkungsgeflecht besteht, mit der für die jeweiligen Drücke und Temperatur kleinstmöglichen Wandstärke ausgebildet werden kann, da alle drei Schichten (Innen-, Außenrohr und Verstarkungsgeflecht) den auftretenden Parametern (Druck, Temperatur, etc.) entsprechende Funktionen oder Aufgaben übernehmen. Folglich hat keine der Schichten nur eine einzige Funktion (z.B. Schutzwirkung), was zwangsläufig bei der umfangreichen Anwendungspalette eines Kunststoffrohres bisher zu einer Erhöhung der Wandstärke führt.

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Kunststoffrohres besteht darin, daß durch den Rohr-Verstärkungsgeflecht-Rohraufbau eine erhebliche Materialein-

sparung, teilweise bis zu 30 %, bei dennoch gleicher Festigkeit erzielbar ist. Zudem kann das erfindungsgemäße Kunststoffrohr in üblicher Weise in bestehende Rohrleitungen bzw. Leitungsnetze integriert werden, ist somit universell einsetzbar und bedarf keiner weiteren speziellen Adapter oder Fittings. Ein Abschälen des Außenmantels bzw. eine Kalibrierung des Rohres, wie dies bei anderen Verbundrohren der Fall ist, ist nicht erforderlich. Darüber hinaus ergibt sich eine leichtere Recyclebarkeit des erfindungsgemäßen Rohres.

Bevorzugterweise ist das Verstärkungsgeflecht als Fasergeflecht ausgebildet, da Fasergeflechte sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden können.

Das Fasergeflecht erstreckt sich bevorzugterweise über die Länge des Kunststoffrohres, so daß für die komplette Rohrlänge gleichbleibende Eigenschaften erzielt werden.

Besonders günstig ist es, wenn das Fasergeflecht zylindrisch ausgebildet ist, da dadurch, zusätzlich zur kompletten Rohrlänge, auch über den Rohrquerschnitt ein konstantes physikalisches und mechanisches Verhalten gewährleistet wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Innen- und Außenrohr aus demselben Material, vorzugsweise aus Polypropylen. Hierdurch wird einerseits der Verbindungsvorgang der beiden Rohre vereinfacht und die Lagerung des Rohrmaterials vereinfacht, da nur eine einzige Materialart benötigt wird.

Da erfindungsgemäß das Fasergeflecht in der Mitte zwischen Innen- und Außenrohr angeordnet wird, wird eine weitere Erhöhung der Festigkeit bewirkt.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Innen- und Außenrohr zumindest durch die Freiräume des Fasergeflechtes hindurch miteinander ver-

schmolzen sind. Hierdurch wird erreicht, daß eine nicht trennbare Rohr-Geflecht-Rohranordnung ausgebildet wird.

Außerdem findet durch das integrierte Geflecht eine geringere Längenänderung des Kunststoffrohres bei Temperaturbeaufschlagung statt.

Erfindungsgemäß wird zusätzlich ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffrohres mit Verstärkungsgeflecht vorgeschlagen, welches sich durch die folgenden, einfachen und kostengünstigen Arbeitsschritte auszeichnet: Ausformen eines Innenrohres; Aufbringen eines mit Haftvermittler versehenen Verstärkungsgeflechts am Außenumfang des Innenrohres; und Überziehen des auf dem Innenrohr befindlichen Verstärkungsgeflechts mit einem Außenrohr, wobei das Innenrohr und das Außenrohr bei diesem Arbeitsschritt teilweise miteinander verschmelzen. Hierbei ergibt sich der besondere Vorteil, daß das Kunststoff-Verbundrohr gemäß vorliegender Erfindung ohne vorbereitende Arbeitsgänge, wie Schälen, Kalibrieren oder Anfasen) mittels eines Heizelement-Muffenschweißverfahrens mit Fittings (beispielsweise nach DIN 16962, Rohrverbindungen und Rohrleitungsteile für Druckrohrleitungen aus Polypropylen) verbunden werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der beigefügten Figur beschrieben. Die Figur zeigt, teilweise in Schnittansicht, ein Teilstück eines erfindungsgemäßen Kunststoffrohres 1.

Das erfindungsgemäße Kunststoffrohr 1 besteht aus einem Innenrohr 3, einem auf dem Außenumfang 5 des Innenrohres 3 aufgebrachten Fasergeflecht 7 und aus einem auf dem Fasergeflecht 7 angeordneten Außenrohr 9. Sowohl das Innenrohr als auch das Außenrohr 9 bestehen aus dem gleichen Kunststoff material, wie etwa Polyethylen oder Polypropylen. Wie aus der Figur ersichtlich, ist das Fasergeflecht 7 in der Mitte zwischen dem Innenrohr 3 und dem Außenrohr 9 ange-

ordnet, weist einen zylindrischen Querschnitt auf und wird entlang der gesamten Länge des Rohres 1 zwischen dem Innenrohr 3 und dem Außenrohr 9 eingebettet.

Nachfolgend wird eine Möglichkeit zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoffrohres 1 beschrieben:

Zuerst wird zum Beispiel durch Extrudieren das Innenrohr 3 ausgebildet und anschließend einem KalibrierkühIvorgang unterzogen, wobei bei noch nicht abgeschlossener Restkühlung auf dem Außenumfang dieses Innenrohres 3 in geeigneter Weise ein Fasergeflecht 7 aus Glas- oder Kunststoffasern aufgebracht wird. Anschließend erfolgt ebenfalls in gleichem Zuge ein Überziehen des mit Fasergeflecht 7 versehenen Innenrohres 3 mit dem gleichen Material wie das Innenrohr 3, so daß das Innenrohr 3 mit dem Überzug bzw. Außenrohr 9, zumindest an den freien Stellen 11 des Fasergeflechtes 7, an den Rohr-Grenzflächen verschmilzt.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten. Es ist dem Fachmann insbesondere freigestellt, das Fasergef le,cht nicht in der Mitte zwischen Innenrohr 3 und Außenrohr 9 anzuordnen. Weiterhin kann der Fachmann anstelle eines Fasergeflechtes 7 auch eine Verstärkungseinlage wählen, welche entsprechend den Anforderungen an das Kunststoffrohr auch als Metallgitter ausgebildet sein kann oder aus lediglich einzelnen Fasern oder auch Streifen bestehen kann. Weiterhin kann es günstig sein, verschiedene Materialien für das Innenrohr 3 und das Außenrohr 9 zu verwenden, um entsprechend dem Einsatzgebiet bzw. der innerhalb und außerhalb der Rohrleitung auftretenden Atmosphären und Medien, diesen gegenüber resistente Rohroberflächen zu schaffen. Abschließend sei noch angeführt, daß anstelle des Verschmelzens der beiden Rohre 3, 9 auch ein Kleben oder dergleichen anwendbar ist.

Claims

- 7 Ansprüche

1. Kunststoffrohr (1)

mit einem Innenrohr (3) und

mit einem auf dem Außenumfang (5) des Innenrohrs (3) angeordnetem Verstärkungsgeflecht (7) , dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verstärkungsgeflecht (7) ein Außenrohr (9) angeordnet ist, das mit dem Innenrohr (3) verbunden ist, und daß das Verstärkungsgeflecht (7) mit Haftvermittler versehen ist.

2. Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsgeflecht (7) mit Haftvermittler getränkt ist.

3. Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler in Form einer Kunststoffbeschichtung aufgebracht ist.

4. Kunststoffrohr nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsgeflecht (7) als Fasergeflecht ausgebildet ist.

5. Kunststoffrohr nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Fasergeflecht (7) über die Länge des Kunststoffrohrs (1) erstreckt.

6. Kunststoffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergeflecht (7) zylindrisch ausgebildet ist.

7. Kunststoffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsgewebe aus Kunststoff-, Natur- oder abgewandelten Naturfasern besteht.

8. Kunststoffrohr nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (3) und das Außenrohr (9) aus demselben Material, bevorzugterweise aus Polypropylen, bestehen.

9. Kunststoffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergeflecht (7) in der Mitte zwischen dem Innenrohr (3) und dem Außenrohr (9) angeordnet ist.

10. Kunststoffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (3) und das Außenrohr (9) zumindest durch die Freiräume (11) des Fasergeflechts (7) hindurch miteinander verschmolzen sind.