DE3235635C2 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen dickwandiger mehrschichtiger Isolierrohre aus thermoplastischen Schaumstoffstreifen - Google Patents

Abstract

Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen dickwandiger Isolierrohre aus mehreren thermoplastischen Schaumstoffstreifen, die in der Reihenfolge der Isolierschichten von außen nach innen parallel zu ihrer Längserstreckung, vorzugsweise mittig, innerhalb der Breite des jeweils vorhergehenden Schaumstoffstreifens nacheinander zusammengeführt und erwärmt werden, wobei jeweils ein noch nicht erwärmter Schaumstoffstreifen auf einen erwärmten Schaumstoffstreifen gelegt wird und die beiden Schaumstoffstreifen unter Bildung einer schmalen Naht verschweißt werden.

Description

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Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen dickwandiger mehrschichtiger Isolierrohre aus thermoplastischen Schaumstoffstreifen, deren Breite auf den jeweiligen Isolierrohrdurchmesser und die Dicke des Schaumstoffstreifens abgestimmt ist, wobei die Schaumstoffstreifen in der Reihenfolge der Isolierschichten von außen nach innen parallel zu ihrer Längserstreckung nacheinander zusammengeführt werden, die später die Isolierrohrinnenseite bildende Seite kurzzeitig bis in den thermoelastischen bzw. thermoplastischen Zustand erwärmt und danach der Schaumstoffstreifen quer zu seiner Längserstreckung zum Rohrquerschnitt verformt und längs der Seitenkanten verbunden wird.

Des weiteren befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einem umlaufenden Band zum Transport der kontinuierlich über eine Umlenkrolle zulaufenden Schaumstoffstreifen, je einer einem Schaumstcffstreifen zugeordneten Heizeinrichtung, einem Formtrichter mit einer gekühlten Formröhre und einer Schweißeinrichtung zum Verschließen der Stoßnaht der Seitenkanten.

Ein solches Verfahren und eine Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 26 54 879 bekannt

Im Zuge der Energiesparmaßnahme werden immer dickere und bessere Isolationen für wärmeführende Leitungen, insbesondere Warmwasserleitungen, Heizleitungen etc. gefordert Im üblichen Installationsbereich sind hierbei die zu isolierenden Rohrdurchmesser überwiegend kleiner als 45 mm, die geforderte Isolationsdikke entspricht etwa einem Rohrdurchmesser von 30 mm, daß ein Isolationsrohr aus Schaumstoff mit einer Dicke von 30 mm einen innendurchmesser von etwa 30 mm und einen Außendurchmesser von 90 mm aufweist Es ist sehr schwierig, aus dicken Schaumstoffstreifen ein Isolierrohr mit so kleinen Innendurchmessern zu formen, ohne daß Stauchungen und Faltenbildung des Schaumstoffes vermieden werden.

De' Erfindung liegt nur die Aufgabe zugrunde, aus Schaumstoffstreifen im kontinuierlichen Verfahren dickwandige Isolierrohre herzustellen unter Vermeidung von Faltenbildung und insbesondere für kleinere Rohrdurchmesser, wie sie in der Installationsisolierung üblich sind. Die Erfindung geht hierbei von dickwandigen Isolierrohren aus, die aus mehreren übereinander angeordneten Schaumstoffstreifen aufgebaut sind.

Ausgehend von dem Verfahren nach der DE-OS 26 54 879 wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, jeweils einen noch nicht erwärmten Schaumstoffstreifen auf einen erwärmten Schaumstoffstreifen zu legen und die beiden Schaumstoffstreifen unter Bildung einer schmalen Naht zu verschweißen. Durch den Einsatz mehrerer Schaumstoffstreifen zum Herstellen des dickwandigen Isolierrohres wird erreicht, daß das kontinuierliche Herstellungsverfahren schnell durchgeführt werden kann, da dünne Schaumstoffstreifen wesentlich schneller erwärmt werden können als dicke und damit das Verfahren zum Herstellen des Isolierrohres mit kurzen Erwärmungszeiten durchgeführt werden kann. Es ist möglich, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Isolierrohre Schaumstoffstreifen unterschiedlicher Dicken gemeinsam zu verarbeiten, wobei insbesondere dünnere Schichten für den inneren Teil des Isolierrohres mit den kleinen Durchmessern gewählt werden können und dickere Schaumstoffschichten für den Außenteil des Isolierrohres. Darüber hinaus können auch Schaumstoffstreifen unterschiedlicher Qualitäten eingesetzt werden, wobei wärmebeständigere Qualitäten die Isolierrohrinnenschicht bilden können und beispielweise witterungstabile oder flammfestere Schaumstoffqualitäten die Isolierrohraußenseite. Das erfindungsgemäße Verfahren hat auch den Vorteil, daß sich die Wärme des bereits erwärmten Schaumstoffstreifens auf den nachfolgend zulaufenden, noch nicht erwärmten Schaumstoffstreifen überträgt, sondern auch auf der Unterseite, wodurch infolge der gleichmäßigen Erwärmung des Schaumstoffstreifens eine Art Temperung, d. h. Spannungsfreimachen eintritt und das später geformte Isolierrohr sehr formstabil und spannungsarm ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die aus den Schaumstoffstreifen gebildeten Schichten zuerst nur längs einer schmalen Naht durch Schweißen miteinander verbunden, so daß die Schaumstoffstreifen beim Formen zum Isolierrohr noch leicht gegeneinan-

der verschoben werden können, wodurch eine leichte Formgebung und gute Anpassung ermöglicht ist Durch das Verbinden der Seitenkanten des Isolierrohres zum geschlossenen Isolierrohr entsteht dann an einer gegenüberliegenden Stelle eine weitere Verbindungsnaht Das Isolierrohr wird dann zum Zwecke der Montage wieder aufgeschlitzt an einer Stelle außerhalb der beiden genannten Verbindungsnähte. Auch hisr verbleibt dann eine gewisse Beweglichkeit der einzelnen Isolierschichten gegeneinander, da sie in diesen Bereichen nicht untereinander verbunden sind, wodurch die Montage erleichtert wird.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Schaumstoffstreifen während der Erwärmung längs der Seitenflächen gekühlt werden. Damit ist eine genaue Ausrichtung der Schaumstoffstreifen möglich, und zugleich werden die Seitenränder auch vor Überhitzung geschützt; dies gilt insbesondere ,für die überstehenden Ränder der unten liegenden breiteren Schaumstoffstreifen, die während der Erwärmung des obersten Schaumstoffstreifens ebenfalls durch Abdecken mit gekühlten Führungsleisten auf der Oberseite gekühlt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind im Bereich der Heizeinrichtungen kühlbare und verstellbare Führungsleisten für die Seitenflächen bzw. Seitenränder der Schaumstoffstreifen angeordnet und in Transportrichtung vor der Umlenk- und Andrückrolle eine Schweißeinrichtung für die schmale Schweißnaht

Damit ist es möglich, eine bekannte Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 25 32 406 beschrieben ist, und auch ähnliche Einrichtungen wirtschaftlich zu ergänzen, um auch dickwandige Isolierrohre aus mehreren Schaumstoffstreifen kontinuierlich herzustellen.

Die Erfindung wird in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von Isolierrohren aus Schaumstoffstreifen,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt in schematischer Darstellung für den Zusammenführungsbereich der Schaumstoffotreifen,

F i g. 3 den Schnitt AA nach F i g. 2,

F i g. 4 den Schnitt BB nach F i g. 2,

F i g. 5 den Schnitt CC nach F i g. 2,

F i g. 6 die Ansicht D nach F i g. 2,

F i g. 7 die Zuordnung der Schaumstoffstre'fen, F i g. 8 die Bildung des Isolierrohres im Querschnitt

F i g. 9 und F i g. 10 zwei Isolierrohrquerschnitte,

F i g. 11 einen Isolierrohrquerschnitt mit Gleitverschluß.

Mit der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung können aus Schaumstoffstreifen aus thermoplastischem Schaumstoff, beispielsweise Polyolefinschaumstoffen, wie vernetzten Polyäthylenschaumstoffen, Isolierrohre 22 hergestellt werden. Schaumstoffstreifen 2, 5 werden hierbei von einer Vorratsrolle und einer weiteren .nicht gezeigten Vorratsrolle über Umlenkrollen 3 auf ein endlos umlaufendes Transportband 8 aufgebracht. Hier kann auch noch eine Klebestelle 4 vorgesehen sein zum endlosen Aneinanderfügen der Schaumstoffstreifen bei Rollenwechsel. Zuerst durch läuft der Schaumstoffstreifen 5 eine Heizeinrichtung 9, beispielsweise Infrarotstrahler, wobei die Oberseite des Schaumstoffstreifens bis in den thermoelastischen bzw. thermoplastischen Bereich erwärmt wird. Auf die Oberseite des Schaumstoffstreifens 5 wird dann der nächste Schaumstoffstreifen 2 zugeführt wobei die Umlenkrolle 3 gleichzeitig die Aufgabe der Andrückrolle übernimmt Zum Verbinden der Schaumstoffstreifen 2 und 5 miteinander ist ein Heißluftgerät als Schweißeinrichtung 6 vorgesehen, wodurch eine schmale Schweißnaht bewirkt wird. Nach dem Durchlaufen einer zweiten Heizeinrichtung 7 laufen die Schaumstoffstreifen in einen Formtrichter 10 ein und v/erden dann durch eine Formröhre 14 unter Kühlung geführt mittels der Rollen 16 unter weiterer Abkühlung geführt und abgezogen, und an der Stelle 19 beispielsweise wird mittels einer Schweißeinrichtung mit Heizschwert die Stoßnaht entlang der Länge der Kanten des Isolierrohres verschlossen, und nach Durchlaufen einer Andrück- und Abzugsvorrichtung 20 verläßt das Isolierrohr 22 die Anlage. Hier kann noch eine Schlitzvorrichtung zum Schlitzen des Isolierrohres für die nachfolgende Montage und eine Aufwickelvorrichtung nachgeordnet werden. Im Bereich 19 kann auch anstelle des Verschweißens des Isolierrohres ein Gleitverschluß längs der beiden Kanten des Isolierrohres aufgeschweißt werden.

In der F' g. 2 ist die Ausbildung der Vorrichtung zum Verbinden mehrerer Schaumstoffstreifen und Herstellen von dickwandigen Isolierrohren hieraus schematisch dargestellt Entsprechend der Dicke des gewünschten Isolierrohres können zwei, drei oder mehr Schaumstoff streifen mit einer entsprechenden Anzahl von Heizeinrichtungen und Zuführungseinrichtungen zu einem Isolierrohr verbunden und geformt werden. In dem gezeigten Beispiel sind lediglich Isolierrohre aus zwei Schaumstoffstreifen 2,5 mit zwei Heizeinrichtungen 7,9 dargestellt. Aus der F i g. 7 ist ersichtlich, daß die Schaumstoffstreifen 5, 2 entsprechend ihrer Dicke und dem Isolierrohrdurchmesser unterschiedliche Längen aufweisen, vorzugsweise werden die Schaumstoffstreifen 2, 5 mittig aufeinandergeführt und im mittleren Bereich mittels einer Schweißnaht 1 zusammengeheftet. In Fertigungsrichtung, die der Pfeil 24 andeutet, wird nach F i g. 2 zuerst der Schaumstoffstreifen 5 beim Durchlaufen der Heizeinrichtung 9, beispielsweise Infrarotstrahler, auf seiner Oberseite bis zur Plastizität erwärmt Hierauf wird dann der zweite schmalere Schaumstoffstreifen 2 aufgebracht, der über eine Führungseinrichtung 15, 17 und die Umlenk- und Andrückrolle 3 auf den Schaumstoffstreifen 5 aufgebracht wird. Im Zulauf- und Verbindungsbereich zwischen Umlenk- und Andrückrolle 3 und Schaumstoffstreifen 5 ist das Heißluftgerät 6 angeordnet wodurch die beiden Schaumstoffstreifen 2, 5 in geringer Breite unter Bildung der Schweißnaht 11 miteinander verschweißt werden. Dann laufen die beiden Schaumstoffstreifen 5, 2 weiter in die zweite Heizeinrichtung 7, in der die Oberfläche des Schaumstoffstreifens 2 bis in den plastischen Zustand hin erwärmt wird. Je nach der gewünschten Dicke des Isolierrohres kann nun noch eine weitere Zuführung eines weiteren Schaumstoffstreifens und eine weitere Heizeinrichtung nachgeschaltet werden, bis dann nach Erreichen der gewünschten Dicke der Isolierung die Schaumstoffstreifen der Formgebung zugeführt werden.

Für die Herstellung der dickwandigen Isolierrohre aus mehreren Schaumstoffstreifen ist es sehr wichtig, daß diese einwandfrei parallel zueinander und in der gewünschten Lage geführt werden. Aus diesem Grunde ist vorgesehen, daß die jeweils der Heizeinrichtung zugeführten Schaumstoffstreifen bereits im Zuführungs-

bereich ausgerichtet geführt werden; hierzu ist beispielsweise, wie in der F i g. 6 dargestellt, die seitliche Führung durch einstellbare Begrenzungsleisten als Führungseinrichtung 15,17 vorgesehen. Auch beim Durchlaufen der Heizeinrichtungen 7, 9 ist es notwendig, die Schaumstoffstreifen einwandfrei zu führen. Die F i g. 3 zeigt den Querschnitt AA durch die Heizeinrichtung 9, in der erst ein Schaumstoffstreifen zu führen ist. Hier wird die Ausrichtung des Schaumstoffstreifens 5, wie in Fig.3 dargestellt, mittels Führungsleisten 12, 13 entlang der Längskanten des Schaumstoffstreifens bewirkt. Diese Führungsleisten 12, 13 sind gekühlt, beispielsweise mit durchlaufendem Kühlwasser, und sind — was nicht näher ausgeführt ist — in der Breite und Höhe verstellbar. is

Die F i g. 5 zeigt den Querschnitt CC durch die Heizeinrichtung 7 mit der Führung bei mehreren Schaumstoffstreifen. Hier sind Führungsleisten 18,19a ebenfalls in der Höhe und Breite verstellbar und mit Kühlung ausgebildet so angeordnet daß sie seitlich überstehende Ränder 5a des unteren Schaumstoffstreifens abdecken und damit vor Überhitzung schützen. Gleichzeitig bilden die die Führung für die Kanten des oberen Schaumstoffstreifens 2.

Die F i g. 4 zeigt einen schematischen Querschnitt gemaß Schnitt BB nach F i g. 2 im Bereich der Umlenk- und Andruckrolle 3. Das Zusammenführen der Schaumstoffstreifen 5 und 2 und die Bildung der Schweißnaht 11 ist gezeigt; die Schaumstoffstreifen werden von dem Transportband 87 kontinuierlich weitergeführt Vorzugsweise werden die Streifen 2,5 mittig übereinander parallel zu ihrer Längserstreckung ausgerichtet Es ist jedoch auch möglich, den Schaumstoffstreifen 2 etwas außermittig, jedoch noch innerhalb der Breite des unteren größeren Schaumstoffstreifens 5, anzuordnen. Dies kann beispielsweise dann zweckmäßig sein, wenn das herzustellende mehrschichtige Isolierrohr mit einem Gleitverschluß ausgerüstet werden soll, wie beispielhaft in F i g. 11 im Querschnitt dargestellt Da bei Vorsehung eines Gleitverschlusses 2i eine Stoßnaht 20ö nicht verschweißt wird, erhält man einen luftdichteren Verschluß, wenn man die Stoßnähte 20a, 20b der beiden Schichten 2, 5. wie in F i g. 11 gezeigt gegeneinander versetzt so daß eine abgeknickte Stoßnaht entsteht

In der F i g. 8 ist schematisch die Formung der miteinander linienförmig längs der Schweißnaht 11 verbundenen Schaumstoffstreifen 5, 2 zum Rohrquerschnitt dargestellt Da die Schaumstoffstreifen 2,5 noch leicht gegeneinander verschoben werden können, ist ein sehr leichtes Verformen zum Rchrquerschnitt möglich. Auch bei Isolierrohren mit sehr kleinen Innendurchmessern und großen Wanddicken ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, diese ohne innere Stauchfalten herzustellen. Bevorzugt werden für die inneren Schichten des Isolierrohres dünnere Schaumstoffstreifen eingesetzt und für die äußern dickere, wie beispielsweise in Fig. 10 dargestellt Für den Fall, daß bei der Formgebung das Isolierrohr mit einer Schweißnaht 20c in Längsrichtung verschlossen ist wird nachträglich das Rohr geschlitzt siehe Schlitz 23, um die Montage zu ermöglichen. Dieser Schlitz kann später mittels eines überklebten Klebebandes geschlossen werden, er kann jedoch auch offengelassen werden, da das nach dem Verfahren hergestellte Isolierrohr formstabil und formtreu ist und der Schlitz 23 nicht offensteht

F i g. 9 zeigt eine Variante des geformten Isolierrohres 22. Isolierrohre der beschriebenen Art haben gegenüber einschichtigen Isolierrohren den Vorteil größerer Flexibilität beim Aufklappen und lassen sich leicht handhaben.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Hersteilen dickwandiger mehrschichtiger Isolierrohre aus thermoplastischen Schaumstoffstreifen, deren Breite auf den jeweiligen Isolierrohrdurchmesser und die Dikke des Schaumstoffstreifens abgestimmt ist, wobei die Schaumstoffstreifen in der Reihenfolge der Isolierschichten von außen nach innen parallel zur ihrer Längserstreckung nacheinander zusammengeführt werden, die später die Isolierrohrinnenseite bildende Seite kurzzeitig bis in den thermoelastischen bzw. thermoplastischen Zustand erwärmt und danach der Schaumstoffstreifen quer zu seiner Längssrstrek- is kung zum Rohrquerschnitt ve*-formt und längs der Seitenkanten verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein noch nicht erwärmter Schaumstoffstreifen auf einen erwärmten Schaumstoffstreifen gelegt wird und die beiden Schaumstoffstreifen unter Bildung einer schmalen Naht verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffstreifen während der Erwärmung längs der Seitenflächen gekühlt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überstehenden Ränder der unten liegenden breiteren Schaumstoffstreifen während der Erwärmung des obersten Schaumstoffstreifens durch Abdecken mit gekühlten Führungsleisten auf der Oberseite gekühlt werden.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem umlaufenden Band zum Transport der kontinuierlich über eine Umlenkrolle zulaufenden Schaumstoffstreifen, je einer einem Schaumstoffstreifen zugeordneten Heizeinrichtung, einem Formtrichter mit einer gekühlten Formröhre und einer Schweißeinrichtung zum Verschließen der Stoßnaht der Seitenkanten, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Heizeinrichtungen (7, 9) kühlbare und verstellbare Führungsleisten (12, 13) für die Seitenflächen bzw. Seitenränder (5a, Sb) der Schaumstoffstreifen (2,5) angeordnet sind und in Transportrichtung vor der Umlenk- und Andrückrolle (3) eine Schweißeinrichtung (6) für die schmale Schweißnaht (11) angeordnet ist.