DE3828427A1 - Verfahren und vorrichtung zum umhuellen von mit einem thermoplastischen kunststoff beschichteten stahlrohren mit einer zusaetzlichen schutzschicht aus einer hydraulisch abbindenden masse wie zementmoertel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum umhuellen von mit einem thermoplastischen kunststoff beschichteten stahlrohren mit einer zusaetzlichen schutzschicht aus einer hydraulisch abbindenden masse wie zementmoertel

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umhüllen vom mit einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. Polyethylen, beschichteten Stahlrohren mit einer zusätzlichen Schutzschicht aus einer hydraulisch abbindenden Masse wie Zementmörtel mit einem Zusatz von Fasern sowie mit einem Gewebeband (DE-PS 32 06 582).
Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, insbesondere im Erdreich zu verlegende Stahlrohre mit einer dem Korrosionsschutz dienenden Zwei- oder Drei-Schichten-Umhüllung zu versehen, wobei für die äußere Schicht ein thermoplastischer Kunststoff wie Polyethylen, Polyamid oder Polypropylen verwendet wird. Die Verbindung der Umhüllung mit dem Stahlrohr erfolgt überwiegend durch Verkleben.
Aus der DE-PS 19 65 802 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von Stahlrohren mit einer Drei-Schichten- Umhüllung aus thermoplastischem Kunststoff bekannt, bei dem auf das erhitzte Rohr einer Primerschicht aus einem unter Vernetzung härtenden Epoxyharz aufgebracht, auf die aushärtende Epoxyharzschicht eine Kleberschicht aus einem Copolymerisat aufgetragen und auf die Kleberschicht ein Polyethylenmantel in Form eines extrudierten Folienbandes aufgebracht wird.
Die Fachwelt kennt z.B. aus der DE-OS 29 48 638 das Aufspritzen von hydraulisch abbindenden Massen wie Zementmörtel auf die Manteloberfläche von Eisen- und Stahlrohren. Ferner ist es aus der DE-OS 30 45 478 bekannt, auf Eisen- und Stahlrohre Zementmörtel mit einem Trägerband aufzuwickeln, und die gattungsgemäße DE-PS 32 06 582 beschreibt das Umhüllen von mit einem thermoplastischen Kunststoff wie Polyethylen beschichteten Stahlrohren mit einer zusätzlichen Schutzschicht aus Zementmörtel. Hydraulisch gebundene Massen sind ein ausgezeichnetes Material für derartige Rohrumhüllungen, da sie einen einwandfreien mechanischen Schutz bieten und gegen äußere Einflüsse widerstandsfähig sind und sich durch eine gute Schlag- und Druckfestigkeit auszeichnen.
Das aus der DE-OS 29 48 638 bekannte Aufspritzen von Zementmörtel z.B. auf mit Polyethylen beschichtete Stahlrohre unter Zusatz von organischen oder anorganischen Fasern wird bei einer bekannten Massenfertigung mit einer Spritzpistole durchgeführt, in der der Zementmörtel mit den Fasern durch die zugeführte Druckluft vermischt wird. Zu der Fertigungsanlage gehört ein Häckselwerk, in dem das als Schnurware in Rollen angelieferte Fasermaterial zerkleinert wird. Erhebliche Nachteile dieser bekannten Rohrfertigung sind in den hohen, umweltschädlichen Spritzverlusten der Spritzpistole zu sehen, die um so größer ist, je kleiner die Rohrdurchmesser sind, sowie in den verhältnismäßig häufig auftretenden Stillstandszeiten des Häckselwerkes, bedingt durch Wartungs- und Reparaturarbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren zu vereinfachen und eine dementsprechend vereinfachte Beschichtungsanlage zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Beschichtungsanlage mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 3.
Patentanspruch 2 enthält eine zweckmäßige Weiterbildung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, und Gegenstand der Patentansprüche 4 bis 7 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Beschichtungsanlage nach Patentanspruch 3.
Das erfindungsgemäße Verfahren bei dem die in einem Mischer aus Zementmörtel, Fasern und Wasser hergestellte, unter Druck aus einer Schlitzdüse austretende, noch nicht abgebundene Beschichtungsmasse auf das Rohr aufgetragen wird und die Beschichtungsmasse während des Auftragens oder unmittelbar nach dem Auftragen mit einem in die Masse eindringenden, vorbenetzten Gewebeband umwickelt wird, ermöglicht eine Vereinfachung der Beschichtungsanlage durch die Einsparung des Häckselwerkes, und die Anlage arbeitet durch den Einsatz einer oder mehrerer Druckschlitzdüsen zum Auftragen des Zementmörtel-Faser-Gemisches auf die Rohre gegenüber den Anlagen mit Spritzpistolen durch den Fortfall der hohen Spritzverluste wesentlich wirtschaftlicher.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Beschichtungsanlage für Rohre näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Beschichtungsanlage und
Fig. 2 die Draufsicht der Beschichtungsanlage nach Fig. 1.
Die Hauptbauelemente der Anlage nach den Fig. 1 und 2 zum Umhüllen von mit einem thermoplastischen Kunststoff 2, z.B. Polyethylen, beschichteten Rohren 1 mit einer zusätzlichen Schutzschicht 3 aus einem Zementmörtel-Faser- Gemisch sind eine Schlitzdüse 4, die über eine Zuführleitung 5 und eine Förderpumpe 6 an einen Mischer 7 angeschlossen ist und mittels einer Hubvorrichtung 8, z.B. eines Hydraulikzylinders, auf das zu beschichtende Rohr 1 absenkbar bzw. von diesem abhebbar ist, eine auf der Schlitzdüse 4 angebrachte Bandzuführung 9 für das Gewebe- bzw. Bandagenband 10, das von einer nicht dargestellten Rolle abgezogen wird, eine der Schlitzdüse 4 in Drehrichtung a des zu beschichtenden Rohres 1 nachgeordnete, mittels einer Hubvorrichtung 11, z.B. mittels eines Hydraulikzylinders, auf das Rohr 1 absenkbare bzw. von diesem abhebbare Glättvorrichtung 12, ein Drehantrieb 13 für das zu beschichtende Rohr 1 sowie ein nicht dargestellter Antrieb zur Bewegung des Rohres 1 in Richtung seiner Drehachse 14-14 entlang der Schlitzdüse 4.
An der Schlitzdüse 4 angebrachte Führungsrollen 15, 16 stützen die Düse auf dem Rohr 1 ab. Die Glättvorrichtung 12 wird mittels einer Distanzrolle 17 auf dem Rohr 1 abgestützt.
Die Schlitzdüse 4 ist an der Unterseite einer Schwenkplatte 18 befestigt. Zwischen der Schlitzdüse 4 und der Schwenkplatte 18 befindet sich ein Führungsspalt 19 für das Gewebeband 10. In dem Deckel 21 des Düsengehäuses 20 ist vor der Düsenmündung 22 ein zusätzlicher Austrittsschlitz 24 angeordnet, der parallel zum Hauptaustrittsschlitz 23 an der Düsenmündung 22 und über die Breite 25 des Gewebebandes 10 verläuft. An den Rändern der Schwenkplatte 18 der Schlitzdüse 4 sind Dichtlippen 26 zum Abdichten des Führungsspaltes 19 für das Gewebeband 10 angebracht.
Die Glättvorrichtung 12 weist ein um eine zur Drehachse 14-14 des zu beschichtenden Rohres 1 parallele Achse 27-27 schwenkbares Glättblech 28 auf.
Die Beschichtungsanlage arbeitet wie folgt: Die Beschichtungsmasse wird in dem Mischer 7 aus Zementmörtel, zerkleinerten organischen oder anorganischen Fasern mit einer Länge von 10-15 mm und Wasser hergestellt. Aus dem Mischer 7 wird die Masse mittels der Pumpe 6 kontinuierlich über die Zuführleitung 5 in die Schlitzdüse 4 gefördert und durch den Austrittsschlitz 23 an der Düsenmündung 22 auf das in Pfeilrichtung a rotierende, mit einer Polyethylenschicht 2 ummantelte Stahlrohr 1 aufgebracht, wobei das Stahlrohr 1 mit einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit an der Schlitzdüse 4 entlangfährt. Während des Auftragens der Beschichtungsmasse auf das Rohr 1 wird diese schraubenlinienförmig mit dem Gewebe­ bzw. Bandagenband 10 umwickelt, wobei das Gewebeband 10 durch das rotierende Rohr 1 in die Beschichtungsmasse eingezogen wird. Bevor das von einer nicht dargestellten Rolle ablaufende Gewebeband 10 an der Düsenmündung 22 mit der aus der Schlitzdüse 4 austretenden Beschichtungsmasse in Kontakt kommt, wird das Band in dem Führungsspalt 19 der Bandzuführung 9 mit aus dem Schlitz 24 in dem Deckel 21 des Düsengehäuses 20 in geringer Menge austretender Beschichtungsmasse "benetzt", die eine dünne Schicht bildet und die Bindung zwischen dem Gewebeband 10 und dem aus dem Schlitz 23 an der Düsenmündung 22 austretenden Hauptstrom der Beschichtungsmasse verbessert. Durch die Glättvorrichtung 12 wird die mit Fasern durchsetzte Zementmörtel-Schutzschicht 3 insbesondere in den Überlappungsbereichen des Gewebebandes 10 auf die vorgegebene Schichtdicke reduziert und die Oberfläche der Schutzschicht 3 geglättet.
Als Fasermaterial, das in gehäckselter Form verarbeitet wird, können Mineralfasern, z.B. Glasfasern, Kohlenstoffasern oder organische Fasern eingesetzt werden. Mit Hilfe des Fasermaterials ist es möglich, einen entscheidenden Nachteil aller hydraulisch, d.h. beispielsweise durch Zement oder Gips, gebundenen Massen, nämlich ihre Sprödigkeit, zu vermindern. Das zugegebene gehäckselte Fasermaterial zusammen mit dem sich in den Zementbrei eindrückenden Gewebeband oder Vlies stabilisieren die Zementmörtelschicht, wodurch ein Abplatzen von Schichtbestandteilen von den Rohren vermieden wird, und verleihen der Zementmörtelschicht eine gewisse Zähigkeit und Stabilität, die verhindern, daß sich die Schutzschicht beim Aushärten infolge ihres Eigengewichtes vom Rohr löst und z.B. beim Biegen der Rohre auf der Baustelle abplatzt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Umhüllen von mit einem thermoplastischen Kunststoff, z.B. Polyethylen, beschichteten Stahlrohren mit einer zusätzlichen Schutzschicht aus einer hydraulisch abbindenden Masse wie Zementmörtel mit einem Zusatz von Fasern sowie mit einem Gewebeband, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Mischer aus Zementmörtel, Fasern und Wasser hergestellte, mit einer vorgegebenen konstanten Dicke und Breite aus einer Schlitzdüse unter Druck austretende, noch nicht abgebundene Beschichtungsmasse auf das Rohr aufgetragen wird und die Beschichtungsmasse während des Auftragens oder unmittelbar nach dem Auftragen mit einem in die Masse eindringenden Gewebeband umwickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Umwickeln des Stahlrohres mit dem Gewebeband eine dünne Zementmörtelschicht zur besseren Bindung auf das Gewebeband aufgebracht wird.
3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Hubvorrichtung (8) zum Absenken und Anheben mindestens einer über eine Förderpumpe (6) an einen Mischer (7) angeschlossenen breiten Schlitzdüse (4) auf das bzw. von dem mit Zementmörtel zu beschichtenden Rohr (1), eine oder mehrere an der Schlitzdüse (4) angeordnete Führungsrolle bzw. Rollen (15, 16) zum Abstützen der Düse (4) auf dem Rohr (1), eine auf der Schlitzdüse (4) angebrachte Bandzuführung (9) für das Gewebeband (10), eine der Schlitzdüse (4) in Drehrichtung (a) des Rohres (1) nachgeordnete, mittels einer Hubvorrichtung (11) auf das Rohr (1) absenkbare bzw. von diesem abhebbare Glättvorrichtung (12) mit mindestens einer Distanzrolle (17) zum Abstützen der Glättvorrichtung (12) auf dem Rohr (1), einen Drehantrieb (13) für das zu beschichtende Rohr (1) sowie einen Antrieb zur Bewegung des Rohres (1) in Richtung seiner Drehachse (14-14) entlang der Schlitzdüse (4) oder zum Verfahren der Schlitzdüse (4) in Richtung der Drehachse (14-14) des Rohres (1).
4. Anlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Befestigung der Schlitzdüse (4) an der Unterseite einer Schwenkplatte (18), wobei zwischen Düse (4) und Schwenkplatte (18) ein Führungsspalt (19) für das Gewebeband (10) angeordnet ist, sowie einen vor der Düsenmündung (22) in dem Deckel (21) des Düsengehäuses (20) über die Breite (25) des Gewebebandes (10) angeordneten Austrittsschlitz (24).
5. Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Anordnung des Austrittsschlitzes (24) im Deckel (21) des Düsengehäuses (20) parallel zum Schlitz (23) an der Düsenmündung (22).
6. Anlage nach Anspruch 4 und 5, gekennzeichnet durch an den Rändern der Schwenkplatte (18) der Schlitzdüse (4) angebrachte Dichtlippen (26) zum Abdichten des Führungsspaltes (19) für das Gewebeband (10) .
7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättvorrichtung (12) ein um eine zur Drehachse (14-14) des zu beschichtenden Rohres (1) parallele Achse (27-27) schwenkbares Glättblech (28) aufweist.
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