CH622738A5 - Process for producing a heat- and sound-insulated conduit pipe - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wärme- und schallisolierten Leitungsrohres, mit einem Innenrohr, einer Wärmeisolationsschicht aus aufgeschäumtem Kunststoff und einem Aussenmantel aus einem thermoplastischen Kunststoff.
Es ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines durch eine Schaumstoffschicht aussen thermisch isolierten Rohres bekannt, bei dem um das metallische Innenrohr und im Abstand zu diesem ein Band zum Schlitzrohr geformt wird. Dabei wird das in einem Stützrohr geführte Band koaxial um das Innenrohr geschlossen und in das noch offene Schlitzrohr ein selbstschäumender Kunststoff eingebracht, der beim
Durchlaufen des Stützrohres aufschäumt. Als Band wird hierbei eine auf der Schaumstoffschicht verbleibende Folie ver- . wendet, auf die nach dem Auslauf aus dem Stützrohr ein Aussenmantel aufgebracht wird. Die Folie dient im wesentlichen 5 als äussere Form für den aufschäumenden Kunststoff. Da es sich bei diesem Verfahren um ein kontinuierliches Verfahren handelt, ist eine aufwendige Formvorrichtung zur Überführung der in ebenem Zustand zugeführten Folie in die Rohrform erforderlich. Da darüber hinaus die Folie keine genü-io gende Stabilität aufweist, um dem Schäumdruck des aufschäumenden Kunststoffes standzuhalten, ist das Führungsrohr erforderlich, welches zur Formgebung beiträgt. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens sind die erheblichen Reibungskräfte zwischen der Folie und dem Stützrohr, 15 die von einer hinter der Vorrichtung zum Aufbringen des Aus-senmantels angreifenden Abzugsvorrichtung übernommen werden müssen.
Die Erfindung bezweckt darum ein wesentlich einfacheres Verfahren zu schaffen, welches auf die Folie und damit auf 20 die die Folie formende Formeinrichtung sowie auf das Stützrohr verzichtet.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass koaxialzu dem kontinuierlich zugeführten Innenrohr zunächst ein Aussenrohr als Aussenmantel aus ther-25 moplastischem Kunststoff extrudiert, in den Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem Aussenrohr ein reaktionsfähiges, die Wärmeisolierschicht bildendes Schaumstoffgemisch eingebracht, und das Schaumstoffgemisch so eingestellt wird, dass es erst bei genügender Festigkeit des Kunststoff-30 Aussenrohres den Ringraum ausfüllt.
Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem zur Erzielung konzetrischer Rohre ein Abstandshalter dringend erforderlich ist, kann beim erfindungsgemässen Verfahren auf einen solchen verzichtet werden. Dies gilt insbesondere für 35 Innenrohre aus Metall, wie beispielsweise nahtlos gepresste und anschliessend gezogene Kupferrohre, die von sich aus relativ starr sind. Da das Innenrohr kurz vor dem Spritzwerkzeug gestützt und koaxial zum extrudierten Aussenmantel geführt werden kann und sich hinter dem Spritzkopf auf den 40 bereits ausgehärteten Schaum auflegt, kann durch geeignete Auswahl des Schaumstoffgemisches dieser Abstand relativ kurz gewählt werden.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens be-45 schrieben.
Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel und
Fig. 2 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel.
Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 wird mittels eines Spritzwerkzeuges 1 kontinuierlich ein Aussenrohr 2 so aus einem thermoplastischen Kunststoff extrudiert.
Das extrudierte Aussenrohr 2 wird unmittelbar nach dem Austritt aus dem Mundstück des Spritzwerkzeuges 1 in eine zu 50 bis 80% mit Wasser gefüllte Kammer 3 eingeführt, die mit Unterdruck bzw. einem Vakuum beaufschlagt ist. In dieser 55 Kammer 3 wird das aus dem Mundstück ausgetretene recht instabile Aussenrohr 2 kalibriert und dabei abgekühlt und in seiner Form gehalten. Hinter der Kammer 3 ist eine weitere Kammer 4 vorgesehen, in der das Aussenrohr 2 intensiv gekühlt wird.
60 Die intensive Kühlung bewirkt, dass das extrudierte Kunststoffrohr bereits ca 1 mhinter dem Spritzwerkzeug so stabil ist, dass es die beim Aufschäumen entstehenden Kräfte auffangen kann, ohne verformt zu werden. Auf das Innenrohr kann zweckmässiger Weise eine Trennschicht in Form einer 65 dünnen Schicht aus Wachsen oder Fetten oder eines Papierbandes aufgebracht werden. Diese Trennschicht sorgt bei der Montage der wärme- und schallisolierten Leitungsrohre für ein leichtes Entfernen der Isolierschicht. Als Innenrohr kann
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ein solches aus vernetztem Polyolefin, vorzugsweise Polyäthylen, verwendet werden. Diese Rohre sind geeignet bis zu Temperaturen von 110°C. Es ist aber auch möglich, als Innenrohr ein gewelltes Metallrohr zu verwenden, welches aus einem dünnwandigen, längsnahtgeschweissten Metallrohr hergestellt ist. Derartige Rohre können nahezu in beliebiger Länge hergestellt werden und sind aufgrund ihrer Wellung so flexibel, dass das wärmeisolierte Leitungsrohr auf übliche Kabeltrommeln gewickelt werden kann.
Bei dem Spritzwerkzeug 1 handelt es sich um einen normalen Kunststoffextruder mit einem Querspritzkopf, bei dem der thermoplastische Kunststoff dem eigentlichen Spritzwerkzeug quer zur Extrusionsrichtung zugeführt wird. Im Inneren des Spritzkopfes 1 ist ein Führungsrohr 5 vorgesehen, welches ein kontinuierlich geführtes Innenrohr 6, vorzugsweise ein nahtlos geformtes und gezogenes ggf. weichgeglühtes Kupferrohr dem Mundstück des .Spritzkopfes 1 so zuführt, dass das Innenrohr 6 konzentrisch zum Aussenrohr 2 einläuft. Unterhalb des Innenrohres 6 wird ein Transportband 7, welches von einer Vorratsspule 8 abläuft, mit gleicher Geschwindigkeit wie das Innenrohr 6 zugeführt. Auf das Transportband 7 wird von einer Mischvorrichtung 9 ein aufschäumbares Kunststoffgemisch in flüssiger Form, beispielsweise auf der Basis von Polyurethan, aufgesprüht, welches aufgrund seiner Zusammensetzung und aufgrund der Wärmezufuhr aus dem extrudierten Aussenrohr 2 unmittelbar hinter dem Mundstück aufzuschäumen beginnt. Hinter der Kammer 4 ist eine Stütze für das ausgetretene Rohr, beispielsweise in Form eines Bandabzuges 10 vorgesehen. Spätestens im Angriffsbereich dieses Bandabzuges 10 ist der Schaumstoff 11 bereits ausgehärtet, so dass er das Innenrohr 6 zu tragen vermag. Das dargestellte Ausführungsbeispiel eignen sich insbesondere zum Ummanteln von Innenrohren die aus einem relativ starren Material bestehen, beispielsweise halbharte Kupferrohre bzw. Stahlrohre. Sollen weniger starre Innenrohre 6, beispielsweise Kunststoffrohre aus vernetztem Polyolefin, vorzugsweise Polyäthylen, gewellte dünnwandige längsnahtgeschweisste Metallrohre oder weichgeglühte Kupferrohre mit einer thermischer Isolierschicht versehen werden, kann es ratsam sein, diese vor dem Einführen in den Spritzkopf 1 mit einer Abstandshalterwendel oder mit Abstandshalterschalen zu versehen. Das Führungsrohr 5 entfällt für diesen Fall. Die Breite des Transportbandes 7 muss mindestens so gewählt sein, dass sie die Menge des Schaumstoffes aufnehmen kann, der notwendig ist, um den Ringraum auszufüllen. In ihrem maximalen Wert ent-5 spricht sie dem inneren Umfang des Aussenrohres 2.
Als Material für das Aussenrohr 2 haben sich Polyolefine, vorzugsweise Polyäthylen und halogenhaltige Thermoplaste wie Polyvinylchlorid als vorteilhaft erwiesen.
Das zweite Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 dient vor-io teilhaft zur Ummantelung weniger starrer Innenrohre, wie beispielsweise weichgeglühte Kupferrohre, Kunststoffrohre oder gewellter Metallrohre. Das Innenrohr 6 sowie das fertig isolierte Rohr 12 verlaufen sowohl vor als auch hinter dem Spritzwerkzeug 1 in Form einer Kettenlinie. Daraus ergibt 15 sich der Vorteil, dass das Innenrohr 6 wie auch das Aussenrohr 2 keine Kraftkomponente in vertikaler Richtung nach unten aufweist und die Konzentrizität beider Rohrer zueinander über die gesamte Fertigungsstrecke gegeben ist. Mittels des Abzuges 10 kann die Abzugsgeschwindigkeit und damit die 20 Form der Kettenlinie geregelt werden. Die Geschwindigkeit des Abzuges 10 kann beispielsweise durch eine nicht dargestellte hinter dem Spritzwerkzeug 1 angeordnete die Lage des Innenrohres 6 erfassende Prüfvorrichtung gesteuert werden.
Hier wird das Innenrohr 6 dem Spritzwerkzeug 1 unter 25 einem Winkel zur Horizontalen nach unten verlaufend zugeführt. Dabei verlassen das Innenrohr 6 und das Aussenrohr 2 das Spritzwerkzeug 1 nahezu unter demselben Winkel und das fertige Rohr 12 wird nach dem Aushärten des Schaumstoffs in die Horizontale umgelenkt.
30 Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist darin zu sehen, dass es nunmehr möglich geworden ist, in kontinuierlicher Arbeitsweise wärme- und schallisolierte Leitungsrohre von nahezu unbegrenzter Länge herzustellen, die einen mechanisch stabilen Aussenmantel aufweisen, zu dem das 35 Innenrohr nahezu vollkommen konzentrisch angeordnet ist. Weiter zeichnet sich das Verfahren durch seine hohe Wirtschaftlichkeit aus. Gegenüber den bisher bekannten Verfahren, bei denen ebenfalls aufschäumbare Kunststoffgemische auf der Basis von Polyurethan verwendet wurden, kann nunmehr 40 auf eine gesonderte äussere Form in Form eines zum Rohr gebogenen Bandes verzichtet werden.
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2 Blätter Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines wärme- und schallisolierten Leitungsrohres, mit einem Innenrohr (6), einer Wärmeisolationsschicht aus aufgeschäumtem Kunststoff und einem Aussenmantel aus einem thermoplastischen Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zu dem kontinuierlich zugeführten Innenrohr (6) zunächst ein Aussenrohr (2) als Aussenmantel aus thermoplastischem Kunststoff extrudiert, in den Ringraum zwischen dem Innenrohr (6) und dem Aussenrohr (2) ein reaktionsfähiges, die Wärmeisolierschicht bildendes Schaumstoffgemisch (11) eingebracht und das Schaumstoffgemisch (11) so eingestellt wird, dass es erst bei genügender Festigkeit des Kunststoffaussenmantels (2) den Ririgraum ausfüllt.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktionsfähige Schaumstoffgemisch (11) auf einem mit gleicher Geschwindigkeit wie das Innenrohr (6) zugeführten, unterhalb des Innenrohres verlaufenden Transportband (7) eingebracht wird.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) innerhalb des das Aussenrohr (2) extrudierenden Spritzwerkzeuges (1) koaxial zu dessen Mundstück geführt wird.
4. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Innenrohr (6) vor dem Umhüllen mit dem Aussenrohr (2) ein Abstandshalter, beispielsweise in Form einer Wendel, aufgebracht wird.
5. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffaussenrohr (2) unmittelbar hinter dem Spritzwerkzeug (1) in eine zu 50 bis 80% mit Wasser gefüllte Unterdruck-Kammer (3) geführt, dort kalibriert und nach dem Erhärten intensiv gekühlt wird.
6. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Innenrohr (6) eine Trennschicht in Form einer dünnen Schicht aus Wachsen oder Fetten oder eines Papierbandes aufgebracht wird.
7. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenrohr (6) aus vernetztem Poly-olefin, vorzugsweise Polyäthylen, verwendet wird.
8. Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein gewelltes Innenrohr (6) verwendet wird, welches aus einem dünnwandigen, längsnahtgeschweiss-ten Metallrohr hergestellt ist.
9. Verfahren nach den Patentansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) dem Spritzwerkzeug (1) unter einem Winkel zur Horizontalen nach unten verlaufend zugeführt wird, dass das Innenrohr (6) und das Aussenrohr (2) das Spritzwerkzeug (1) nahezu unter dem selben Winkel verlassen und das fertige Rohr nach dem Aushärten des Schaumstoffs in die Horizontale umgelenkt wird.
10. Verfahren nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (6) sowie das fertige Rohr (12) in Form einer Kettenlinie geführt wird.
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