DD202118A5 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von farbigen signierungsstreifen auf kunststoffummantelten stahlrohren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezweckt die Bereitstellung eines wirtschaftlich einsetzbaren Verfahrens und einer Vorrichtung zum Erzeugen von mehreren ueber den Umfang verteilten witterungsbestaendigen Signierungsstreifen aus Polyaethylen auf der Oberflaeche von mit Polyaethylen ummantelten Stahlrohren, deren Ummantelung durch gleichzeitiges Extrudieren einer als Haftkleber dienenden schlauchfoermigen Folie aus Aethylencopolymerisat und einer darueberliegenden schlauchfoermigen Polyaethylenfolie unter Verwendung eines Extruderkopfes mit zwei Ringkanaelen gebildet wird. Um waehrend des Extrudierens die schlauchfoermigen Haftkleber und Mantelfolie farbiger Signierstreifen in Laengsrichtung auf die Ummantelung aufbringen zu koennen, wird vorgeschlagen, dass einerseits fuer die Mantelfolie sowie die Signierstreifen Polyaethylen mit bestimmten Schmelzindexes verwendet werden und den Extruderdruck fuer Mantelfolie bzw. den Signierstreifen mit einer Druckdifferenz zwischen 10 und 50bar zu halten. Die Vorrichtung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch bestimmte Anordnung d. Austrittsoeffnungen fuer d. Signierungspolyaethylen am aeusseren Ringspalt.
Description
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Verfahren und Vorrichtung sum Erzeugen von farbigen Signierungsstreifen auf kunststoffummantelten Stahlrohren
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von mehreren über den Umfang verteilten Signierungsstreifen aus Polyäthylen auf der Oberfläche von mit Polyäthylen ummantelten Stahlrohren»
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Zum Signieren von Rohren, Kabeln und Leitungen aus Vollmaterialschienen zum überleiten von Erdschlüssen werden die verschiedensten Methoden benutzt« So kommen beispielsweise einfach Etiketts- mit technischer Information oder werbewirksamen Bildern und Warenzeichen, wasserfesWEtiketts mit gleichen Texten oder Kennzeichnungsaufgaben, mit Farbstoffen (wasserlösliche oder lösungsmittelhaltige) aufschablonierte iexte durch einen Prägevorgang mit Farbeinlagen herstellte, durch Farbspritzen erzeugte Längssignierungen zum Einsatz und es kann auch ein Extrudieren mit einer Farbgebung in einem anderen Farbton als das Grundmaterial'erfolgen.
Die Ummantelung der Stahlrohre kann dabei bekannterweise durch gleichzeitiges Extrudieren einer als Haftkleber dienenden schlauchförmigen Folie aus Äthylencopolymerisat und einer darüberliegenden schlauchförmigen Polyäthylenfolie unter Verwendung eines Extruderlcöpfes mit zwei Ringkanälen gebildet werden«
Die meisten dieser Methoden ergeben keine witterungsbeständigen Signierungen bzw. versagen bei UV- und Temperaturbe-
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lastung mit wechselnden Klimaverhältnissen.
Über lange Zeit beständig bleibend ist ein kunststoffummantelter Gegenstand nur, wenn er zusätzlich hohe UV-Stabilisatoren in Form von Ruß, Acrylsäureesterbeimengen oder andere UY-aufnehmende Beimengen enthält,
Nicht bekannt sind mehrfach angeordnete, linienförmige Streifen, die dauerhaft, UY- und wärmestabil, sowie witterungsbeständig sind und durch Farbgebung der verschiedensten Art in kontinuierlicher Arbeitsweise in extrudierter Form erzeugt werden, wenn außerdem gleichzeitig ein darunterliegender extrudierter Kleber die Haftung zum zu ummantelnden Gegenstand darstellt und bleibend garantiert.
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines wirtschaft-. lieh einsetzbaren Verfahrens und einer Vorrichtung zum Erzeugen von witterungsbeständigen farbigen Signierungsstreifen· auf kunststoffummantelten Stahlrohren,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. der es möglich ist, während des Extrudierens der schlauchförmigen Haftkleber- und Mantelfolie farbige Signierstreifen in Längsrichtung auf die Ummantelung aufzubringen, welche den Verwendungszweck der im Erdreich verlegten Rohre in jeder Lage erkennbar machen. Das Aufbringen soll dabei derart erfolgen, daß die Signierstreifen nicht völlig durch die thermoplastische Ummantelung hindurchgedrückt γ/erden und daß die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Ummantelung nicht beeinträchtigt werden, z.B. durch Kerbwirkungen, Verände-
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rung der Bruchdehnung und des chemischen Verhaltens, durch UV-Einstrahlung oder Wärme'.
ErfindungsgemäS wird die Aufgabe nunmehr dadurch gelöst, daß für die äußere Mantelfolie ein Polyäthylen mit einem Schmelzindex ig ^g = 0,4 bis 0,5 g/10 min und für die Signierungsstreifen ein mit einem farbstoff vermischtes Polyäthylen mit dem Schmelzindex io «c = 0,6 bis 0,9 .g/10 min verwendet wird und daß die Signierungsstreifen in einer Breite von 8 mm und mit einer Dicke von 50 bis 100 ',\x gleichzeitig mit der Ummartelung bildenden Schlauchfolie in Längsrichtung der Rohre extrudiert werden, wobei zwischen dem Extrudierdruck für die Mantelfolie und dem für den Signierstreifen eine Druckdifferenz zwischen 10 und 50 bar gehalten wird.
Bei dem erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Doppelspitzkopf ist im Bereich der Bügelzone, also im.oberen Drittel des äußeren Ringspaltes (aus dem die Mantelfolie extrudiert wird), ein Ringkant mit über den Umfang verteilten Austrittsöffnungen für das Signier-Polyäthylen vorgesehen,
Die Formgebung einer extrudierten Signierung ist bei einer Ummantelung begrenzt in Breite und Tiefe, die in die Signierung tragenden Schicht kontinuierlich eingedrückt wird. Eine erha^bende linsenförmige oder eine ebene Ausbildung der Signierung kann durch eine entsprechende Druck-Differenz-Steuerung erreicht werden« Dabei ist es vorteilhaft, daß für eine mit der Manteloberfläche bündig-glatte Ausbildung der Signierstreifen diese mit einem Druck von etwa 100 bar und die Mantelfolie mit einem Druck von etwa 150 bar extrudiert werden und bei der Ausbildung einer linsenförmigen Querschnittsform der Signierstreifen diese mit einem Druck zwischen 130 und 140 bar und die Mantelfolie' mit einem Druck von etwa 150 bar extrudiert v/erden.
Die formgebung wird nur gelöst $ indem durch die Ausbildung
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der Verteilerkanäle ein vertieftes Eindringen verhindert wird»
Ss wurde weiterhin gefunden3 daß ein Signier-Polyäthylen (nachfolgend kurz PE genannt) im ig ^g nahe dem zu signierenden Ummantelungs-PE sein muß. Beispiel:
Ummantelungs-PE 0,4 - 0,5 Signier-PE 0,6 - 0,9
Beim Extrudiervorgang muß der UV- und wärmestabiXlsierte Farbstoff farbecht erhalten bleiben. Diese Aufgabe fällt um so leichter-, je weniger Beimengen (Mischpolymerisat des PE) vorhanden sind. Weiterhin ergibt sich die Libglichkeit, wärme- und UV-stabilisiert die Signierfäden nicht nur mit Farbgebung, sondern phosphorisierend als Leuchtfarbe auszubilden. Bei diesen Maßnahmen wird erreicht, daß die Festigkeitseigenschaften, Zug-, Reißfestigkeit und Bruchdehnung voll erhalten bleiben und der geltenden DIl Rechnung tragen.
Die Ausführungen können dadurch ergänzt werden, daß zusätzlich zum Einfärben ein Kennfaden einextrudiert wird, der einwandfrei die Identität des kunststoffummantelten Gegenstandes ausweistβ
Die vorgenommene PS-Auswahl des Signier-PE zum Ummantelungs-PE läßt die Verarbeitung und Verteilung des Signier-PE-S ohne zusätzliche ??ärine dämmung zwischen den Extrudern zu, da der Extrudiervorgang in einer einheitlichen Temperaturfuhrung.durchgeführt werden kanno
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dabei dadurch aus, daß in der vorderen Gehäusewand des Extruderkopfes ein Verteilerring angeordnet ist, welcher im
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Bereich des oberen Drittels des äußeren Ringspaltes einen Ringkanal aufweist, der einerseits an einen zum Zuführen des Signierungs-Polyäthyl.ens dienenden, sich durch die vordere Gehäusewand erstreckenden Kanal angeschlossen ist und der. andererseits mindestens drei über seinem Umfang mit gleich großem Abstand voneinander verteilte Austrittsöffnungen aufweist, die im oberen Drittel des Ringspaltes münden.
Aus führ ung s b e i s ρ i e1
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1: einen Längsschnitt durch den Extruderkopf und das zu ummantelnde Rohr;
Fig. 2: einen Längsschnitt durch den vorderen Gehäusering des Extruderkopfes;
Fig. 3ϊ einen Querschnitt gemäß A-Bj und
Fig. 4: einen Längsschnitt in vergrößerter Darstellung.
Der für das Extrudieren von zwei schlauchförmigen Folien verwendete Extrudierkopf ist gemäß der DE-PS 1 957 078 an sich bekannt und besteht aus drei Gehäuseringen. Hierbei ist ein erster Gehäusering 1 mit einem Dorn 2 einteilig ausgebildet· In Arbeitsrichtung gesehen schließt sich an den Gehäusering 1 , welcher mit einer EinführungsÖffnung versehen ist, axial ein Zwischenring 3 an, der mit dem sich konisch verjüngenden Endabschnitt 4 des Dornes 2 einen Ringspalt 5 für den inneren Haftkleberschlauch 19 bildet. Ferner ist zwischen dem Zwischenring 3 und dem Ringkanal 6 ein Stauring 7 ortsfest und auswechselbar angeordnet. Während der Gehäusering 1 zum Auftragen des aus dem Ringspalt 5
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austretenden inneren Haftkleberschlauches 19 auf das au ummantelnde Rohr 17 dient und. zu diesem Zweck an die Zuführung 8 angeschlossen ist,^ist für das Aufbringen des äußeren Polyäthylenschlsuches 18 ein zweiter Gehäusering angeordnet, der in ähnlicher Weise wie der Gehäusering 1 ausgebildet und mit der von diesem abgewandten Seite des Zwischenringes 3 eng verbunden ist. Der Ringspalt 5 mündet unmittelbar vor der Ringöffnung eines zweiten Ringspaltes welcher durch die abgeschrägte Außenfläche des Zwischenringes 3 i^nd durch die zu dieser parallelen Innenfläche des Gehäuseringes 9 gebildet ist. Der Ringspalt 10 steht in Verbindung mit einem Ringkanal 11, der an eine Polyäthyienzuführung 12 angeschlossen ist und dessen Querschnitt wie beim Gehäusering 1 mittels eines Stauringes 13 verändert werden kann. Der Gehäusering 1, der Zwischenring 3 und der Gehäusering 9 sind miteinander durch Schrauben 14 verbundene Die Beheizung des Extruderkopfes auf die Betriebstemperatur erfolgt mit den regelbaren Heizelementen 15.
In dem vorderen Gehäusering 9 des Extruderkopfes ist ein Verteilerring 22 angeordnet» Dieser weist im Bereich der Bügelzone, d. h. im Bereich des oberen Drittels des äußeren Ringspaltes 10 einen Ringkanal 21 auf (s. Fig. 2 und % Dieser Ringkanal 21 ist an einen Kanal "20 angeschlossen, der durch den vorderen Gehäusering 9 hindurchgeht und der zum Zuführen des Signierungs-PE1s dient. Y/ie sich aus der Fig. ergibt, weist der Verteilerring 22 (in diesem Beispiel) vier über den Umfang in gleichmäßigem Abstand verteile Austrittsöffnungen 23 auf, die im oberen Drittel des Ringspaltes (Fig. 4) münden. Somit werden beim Extrudieren gleichzeitig vier Signierungsstreifen (24) erzeugt und damit ist gewährleistet, daß in jeder Rohrlage mindestens einer der Streifen, sichtbar ist.
Claims (6)
1. Verfahren zum Erzeugen von mehreren über den Umfang verteilten Signierungsstreifen aus Polyäthylen auf der Oberfläche von mit Polyäthylen ummantelten Stahlrohren, deren Ummantelung durch gleichzeitiges Extrudieren einer als Haftkleber· dienenden schlauchförmigen 3?olie aus Athylencopolymerisat und einer darüberliegenden schlauchförmigen Polyäthylenfolie unter Verwendung eines Extruderkopfes mit zwei Ringkanälen gebildet wird, gekennzeichnet dadurch, daß für die äußere Mantelfolie ein Polyäthylen mit einem Schmelzindex i2 *g = 0,4 bis 0,5 g/10 min und für die Signierungsstreifen ein mit einem"Parbstoff vermisches Polyäthylen mit einem Schmelzindex I2 λc = 0,6 bis 0,9 g/10 min verwendet wird und daß die Signierungsstreifen in einer Breite von 8 mm und mit einer Dicke von 50 bis 100/U gleichzeitig mit der die Ummantelung bildenden Schlauchfolie in Längsrichtung der Rohre extrudiert werden, wobei zwischen dem Sxtrudierdruck für die Mantelfolie und dem für den Signierstreifen eine Druckdifferenz zwischen 10 und.50 bar gehalten wird·
2« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß für eine mit der Manteloberfläche bündig-glatte Ausbildung der Signierstreifen diese mit einem Druck von etwa 100 bar und die Mantelfolie mit einem Druck von etwa 150 bar extrudiert werden.
3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß für die Ausbildung einer linsenförmigen Querschnittsform der Signierstreifen diese mit einem Druck zwischen 130 und 140 bar und die Mantelfolie mit einem Druck von etwa 150 bar extrudiert werden.
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4. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte 1 bis 3j Se~ kennzeichnet dadurch, daß dem Polyäthylen für die Signierungsstreifen ein UY- und wärmestabilisierter Farbstoff zugesetzt wird·
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte 1 bis 3? gekennzeichnet dadurch, daß dem Polyäthylen für die Signierungsstreifen ein phosphorisierender Farbstoff zugegeben wird.
6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Punkten 1 bis 5, mit einem Sxtruderkopf, welcher zwei konzentrisch zueinander angeordnete Ringspalte aufweist, von denen der äußere zum Extrudieren der Mantelfolie und der innere zum Extrudieren der Haftkleberfolie dient, gekennzeichnet dadurch, daß in der vorderen Gehäusewand des Extruderkopfes ein Verteilerring (22) angeordnet ist, welcher im Bereich des oberen Drittels des äußeren Ringspaltes (1O) einen Ringkanal (21) aufweist, der einerseits an'einen zum Zuführen des Signierungs-Polyäthylens dienenden, sich durch die vordere Gehäusewand erstreckenden Kanal (20) angeschlossen ist .und der andererseits mindestens "drei über seinen Umfang mit gleich großem Abstand voneinander verteilte Austrittsöffnungen (23) aufweist, die im oberen Drittel des Ringspaltes (10) münden.
- Hierzu 3 Seiten Zeichnungen -
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