DE2636331A1

DE2636331A1 - Ausgekleidetes hohlrohr

Info

Publication number: DE2636331A1
Application number: DE19762636331
Authority: DE
Inventors: Peter Marshman; Frederick Scragg
Original assignee: Mantec Industries Ltd
Current assignee: Mantec Industries Ltd
Priority date: 1976-08-12
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1978-02-16

Description

Ausgekleidetes Hohlrohr
Die Erfindung betrifft ein ausgekleidetes Rohr, ein Verfahren zur Herstellung eines ausgekleideten Rohres sowie ein Gerät zum Auskleiden eines solchen Rohres.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein ausgekleidetes Rohr, ein Verfahren und Gerät zu seiner Herstellung und eine Sonnenenergie-Absorptionsplatte mit einem solchen Rohr mit besonders guten Eigenschaften zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein ausgekleidetes Rohr gelöst, das gemäß der Erfindung eine formhaltende Außenhülle mit einer Innenauskleidung aus flexiblem Material umfaßt.
Zweckmäßigerweise ist zwischen der Innenauskleidung und der Außenhülle eine Zwischenauskleidung vorgesehen, um eine Bewegung der inneren Auskleidung bezüglich der Außenhülle zu vermeiden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines ausgekleideten Rohres ist gekennzeichnet durch Hindurchziehen einer Auskleidung aus flexiblem Material durch eine starre Hülle und Anlegen der Auskleidung an die Innenwandung der Hülle.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zweckmäßigerweise eine Zwischenschicht zwischen der Innenauskleidung und der Außenhülle angebracht, um eine Bewegung der Innenauskleidung bezüglich der Außenhülle zu vermeiden.
Das Auskleidungsgerät umfaßt gemäß der Erfindung eine erste Einrichtung, die dazu eingerichtet ist, mit einem Ende einer flexiblen Rohrauskleidung in Eingriff zu gelangen, die bei der Benutzung durch das Rohr hindurch läuft und sich nach außen von beiden Enden des Rohres forterstreckt sowie eine zweite Einrichtung zur Anwendung von Druck auf die Innenseite der Auskleidung. Die Anordnung ist derart, daß bei der Benutzung eine Relativbewegung des Rohres bezüglich der ersten Einrichtung bewirkt, daß der Endteil der Auskleidung der Gestalt der Außenwandung des angrenzenden Endes des Rohres folgt.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines gemäß der Erfindung aufgebauten ausgekleideten Rohres; Fig. 2 eine Schnittansicht einer Sonnenenergie-Absorptionsplatte, die die in Figur 1 gezeigten ausgekleideten Rohre enthält; und Fig. 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Rohrauskleidungsgerätes.
Das in Figur 1 dargestellte ausgekleidete Rohr wird ausgehend von einer geraden zylindrischen oder anders geformten starren Hülle 10 gebildet, die zweckmäßigerweise aus Metall, wie beispielsweise Aluminium, gebildet ist, mit einer Dicke von etwa 0,5 mm (etwa 20-10 ~3 Zoll). Eine flexible Auskleidung 11 aus synthetischem Harz mit endlosem Querschnitt, welche zweckmäßigerweise aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Nylon oder Polypropylen gebildet ist, ist durch die Hülle 10 hindurchgezogen, und zwar nach Auftragung einer Zwischenauskleidung 9 auf der äußeren Oberfläche der Auskleidung 11. Der Zweck der Zwischenauskleidung 9 liegt darin, eine Bewegung der Auskleidung 11 in Längsrichtung bezüglich der Hülle 10 zu verhindern. Eine derartige Zwischenauskleidung sollte in Längsrichtung fest bzw. widerstandsfähig sein, der bei dem Verfahren anfallenden Hitze widerstehen können und vorzugsweise in der Lage sein, einen Kleber zu tragen, um die Zwischenauskleidung mit der Außenhülle zu verkleben. Zu diesem Zweck kann die Auskleidung beispielsweise ein leichtes, gewebtes Material sein, wie beispielsweise eine Baumwollbandage oder eine Papierauskleidung mit Perforierungen. In beiden Fällen wird veranlaßt, daß Teile der Auskleidung 11 sich durch die Löcher bzw.
Poren in der Zwischenauskleidung 9 hindurch erstrecken und mit der Hülle 10 in Berührung gelangen. Zahlreiche andere Formen von Zwischenauskleidungen 9 sind möglich. Sie kann gewebt, gewirkt oder aus Filamenten oder Fasern gebildet sein, die willkürlich angeordnet sind, oder sie kann auch einfach aus Fäden bestehen, die durch eine dünne Haftmatrix zusammengehalten werden. Die Fäden erstrecken sich dann vorzugsweise in Längsrichtung.
Die Auskleidung 11 und die Zwischenauskleidung 9 folgen der Innenwandung der Hülle aufgrund der Anwendung von Luftdruck auf der Innenseite der Auskleidung und/oder Evakuierung der Luft zwischen der Auskleidung 11 und der Hülle 1Q unter Verwendung einer Vakuumpumpe.
Es hat sich herausgestellt, daß für den Fall, wo Auskleidungen 11 aus bestimmten sythetischen Harzmaterialien gebildet werden und einen Durchmesser aufweisen, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Hülle, und wenn Druck an der Innenseite der Auskleidung 11 angewendet wird, während die Temperatur der Auskleidung 11 oberhalb ihrer Erweichungstemperatur gehalten wird, die Auskleidungen 11 und 9 in Berührung mit der Hülle 10 gedrückt werden können und dann gleichzeitig die Auskleidung 11 in der angestrebten Weise durch die Löcher bzw. Poren in der Zwischenauskleidung 9 hindurch vorstehen.
Die gegenüberliegenden Endteile der Auskleidung liegen frei und werden über die jeweils gegenüberliegenden Enden der Hülle zurückgefaltet.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung folgen die Auskleidungen 11 und 9 der Gestalt der Innenwandung der Hülle 10, während diese aus Metallblech gebildet wird, indem sie zu einer rohrähnlichen Gestalt geformt wird und dann gewünschtenfalls die Naht verschweißt wird. Statt dessen kann die Hülle auch durch Weben oder Flechten gebildet werden. Vorzugsweise wird die Auskleidung 11 (beispielsweise durch Extrudierung) gleichzeitig wie die Hülle gebildet.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel stand die Aufgabe im Vordergrund, ein kostengünstiges ausgekleidetes Rohr herzustellen.
Durch Kombination einer Aluminiumaußenhülle mit einer PVC-Innenauskleidung wird diese Aufgabe auf besonders zufriedenstellende Weise gelöst. Diese Anordnung ergibt besonders gute Ergebnisse, wenn die Zwischenauskleidung einen thermisch aktivierten Schmelzkleber trägt, der dazu benutzt wird, die Zwischenauskleidung mit dem Aluminium haftend zu verbinden.
Es ist einleuchtend, daß bei Verwendung bestimmter Materialien für die Innenauskleidung 11 und für die Außenhülle 10 eine Zwischenauskleidung 9 nicht erforderlich sein muß.
Die in Figur 2 gezeigte Sonnenenergie-Absorptionsplatte umfaßt einen Basisaufbau 13, der eine thermisch isolierende Schicht 14, eine Sonnenenergie-Absorptionsschicht 15 und eine Reflexionsschicht 16 umfaßt, die sandwichartig zwischen der thermisch isolierenden Schicht 14 und der Absorptionsschicht 15 angeordnet ist.
Die von der Reflexionsschicht 16 entfernt gelegene Oberfläche der Isolierschicht 14 ist wellenförmig ausgebildet, um die Eigenfestigkeit der Platte zu vergrößern. Ferner ist eine Mehrzahl von ausgekleideten Rohren 17 (wie die in Figur 1 dargestellten) vorgesehen, die von der Absorptionsschicht 15 getragen werden und mittels einer Mehrzahl von rippenförmigen Elementen 18 an ihrer Stelle gehalten werden, wobei die rippenförmigen Elemente 18 im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet sind und sich rechtwinklig zu den Achsen der Rohre 17 erstrecken und wobei die rippenförmigen Elemente an dem Basisaufbau 13 durch mit Köpfen versehene Schrauben 19 befestigt sind, welche durch in den rippenförmigen Elementen 18 gebildete Öffnungen und durch in dem Basisaufbau 13 gebildete Öffnungen hindurchlaufen und auf die mit Gewinde versehenenMuttern 20 passen. Um die Ränder der Platte herum erstreckt sich ein Ring aus Isoliermaterial 21. Dieser ist von einem Träger 22 aus synthetischem Harz umgeben, von dem wenigstens der Umfangsrand angrenzend an die rippenförmigen Elemente 18 nach innen gerichtet ist, so daß er in einer Ebene parallel zu einer durch die Achsen der Rohre 17 verlaufenden Ebene ausgerichtet ist. Die rippenförmigen Elemente 18 weisen an jedem ihrer Enden ein einteilig damit ausgebildetes, nach unten herabhängendesflansch artiges Stück 18a auf, das mit dem Träger 22 durch Schraubbolzen 18b verbunden ist.
Ein Band 23 aus Gummi oder dgl. ist mit einem Paar diametral gegenüberliegender Rinnen versehen, wobei in die äußere Rinne der bereits erwähnte Rand des Trägers 22 eingesetzt ist und die innere Rinne eine Abdeckung 24 hält und somit flexibel mit dem Basisaufbau 13 verbindet, welche für Sonnenenergie transparent ist (beispielsweise Glas) und so angeordnet ist, daß die Rohre 17 dazwischen und zwischen der Absorptionsschicht eingeschlossen sind. Gewünschtenfalls kann die Abdeckung 24 aus zwei Glasscheiben oder einem anderen geeigneten Material gebildet werden, das parallel und im Abstand voneinander angeordnet ist, so daß Wärmeverluste durch die Abdeckung minimal gehalten werden. Die Rohre 17 können parallel oder in Reihe geschaltet sein.
Das in Figur 3 gezeigte Rohrauskleidungsgerät umfaßt ein Element 25 zum Eingriff mit der Auskleidung, welches die Form eines an seinem einen Ende offenen Rohres besitzt. Das andere Ende des Elementes 25 weist eine kegelstumpfförmige Öffnung auf, die durch einen kegelstumpfförmigen Stopfen 26 lösbar verschlossen ist. Der Stopfen 26 besitzt eine zentrale Öffnung, durch die sich ein Einlaßrohr 27 für ein Fluidmittel hindurcherstreckt. Dieses Rohr ist mit dem Element 25 durch Bügel 28 fest verbunden. Der Stopfen kann auf dem Einlaßrohr 27 für das Fluidmittel verschoben werden zwischen einer Stellung, in der er die Öffnung verschließt und gleichzeitig zwischen dem Stopfen 26 und der Wandung der kegelstumpfförmigen Öffnung sandwichartig ein Ende einer flexiblen rohrförmigen Auskleidung 29 einfaßt, die sich durch ein auszukleidendes Rohr 30 hindurcherstreckt und sich von beiden Enden des Rohres 30 aus nach außen erstreckt, und zwischen einer Stellung, in der die Auskleidung 29 freigegeben ist.
Eine schraubenförmige Druckfeder 31 ist um ein Ende des Einlaßrohres 27 für das Fluidmittel herum zwischen dem äußeren axialen Ende des kegelstumpfförmigen Stopfens und einer Schulter 32 angeordnet, welche am Einlaßrohr 27 für das Fluidmittel außerhalb des Elementes 25 für den Eingriff mit der Auskleidung gebildet ist.
Diese schraubenförmige Druckfeder dient dazu, den kegelstumpfförmigen Stopfen in eine Stellung zu drücken, in der er die kegelstumpfförmige Öffnung verschließt und in der er das Ende der Auskleidung 29 festklammert. Die rohrförmige Wandung des Elements 25 für den Eingriff mit der Auskleidung kann mit einem darin eingebetteten elektrischen Heizelement 33 von der Form einer Spule versehen sein, und zwar aus einem Grund, der später noch erläutert wird. Der Innendurchmesser der rohrförmigen Wandung des Elementes 25 ist etwas größer als der Außendurchmesser des auszukleidenden Rohres. An dem offenen Ende des Elements 25 für den Eingriff mit der Auskleidung ist eine Elektrode 34 befestigt, die auf das Rohr 30 lösbar aufgeklammert werden kann.
Bei der Benutzung hält der kegelstumpfförmige Stopfen 26 ein freies Ende der Auskleidung 29 fest, während das andere Ende der Auskleidung auf irgendeine Weise verschlossen wird. Die Elektrode 34 wird auf das angrenzende Ende des Rohres 30 aufgeklammert, und eine ähnliche Elektrode wird auf dem anderen Ende des Rohres 30 aufgeklammert. Ein hoher elektrischer Strom wird zwischen den Elektroden unter niedriger Spannung durch das Rohr hindurchgeleitet, so daß die Temperatur des Rohres (durch Widerstandsheizung) und folglich auch die der Auskleidung angehoben wird. Das Heizelement 33 wird dann eingeschaltet, so daß die Temperatur des Teils der Auskleidung erhöht wird, der innerhalb des Elements 25 für den Eingriff mit dem Rohr angeordnet ist, und eine Quelle eines Druck-Fluidmittels, beispielsweise Druckluft, wird mit dem Einlaßrohr 27 für das Fluidmittel verbunden, so daß die Auskleidung sich an die Kontur des Rohres 30 und die Innenwandung des Elementes 25 anlegt. Die Elektrode 34 wird dann gelöst, und das Element 25 wird so bewegt, daß es das angrenzende Ende des auszukleidenden Rohres umgibt; während dieser Bewegung folgt der Endteil der Auskleidung nach und nach der Kontur der Außenwandung des Rohres. Die Bewegung des Elements 25 kann manuell oder gewünschtenfalls durch irgendeine geeignete Verschiebungsanordnung erfolgen, während das Rohr selbst festgehalten wird.

Claims

Patentansprüche @ Ausgekleidetes Rohr, gekennzeichnet durch eine starre Außenhülle (10) mit einer Innenauskleidung (11) aus flexiblem Material.
2. Ausgekleidetes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (10) aus Metall gebildet ist.
3. Ausgekleidetes Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenauskleidung (11) aus synthetischem Harzmaterial gebildet ist.
4. Ausgekleidetes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein starres Metallformelement zwischen der Außenhülle (10) und der Innenauskleidung (11) angeordnet ist.
5. Ausgekleidetes Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenauskleidung (9) zwischen der Innenauskleidung (11) und der Außenhülle (1Q) vorgesehen ist, zum Verhindern einer Bewegung der Innenauskleidung (11) bezüglich der Außenhülle (10).
6. Ausgekleidetes Rohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der die Innenauskleidung (11) mit der Zwischenauskleidung (9) fest verbunden ist.
7. Ausgekleidetes Rohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die Form von Löchern oder Poren besitzt, die in der Zwischenauskleidung (9) vorgesehen sind.
8. Ausgekleidetes Rohr nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenauskleidung (9) an der Außenhülle (10) anhaftet.
9. Ausgekleidetes Rohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftmittel ein Schmelzkleber vorgesehen ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines ausgekleideten Rohres, gekennzeichnet durch Hindurchziehen einer Auskleidung aus flexiblem Material durch eine starre Hülle und Anlegen der Auskleidung an die Innenwandung der Hülle.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlegen der Auskleidung an die Innenwandung der Hülle durch Anwendung von Druck auf der Innenseite der Auskleidung und/oder Evakuierung der Luft zwischen der Auskleidung und der Hülle bewirkt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Auskleidung erhöht wird, während sie an die Innenwandung der Hülle angelegt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zwischenauskleidung zwischen der Innenauskleidung und der Hülle angeordnet wird zum Verhindern einer Bewegung der Innenauskleidung bezüglich der Außenhülle.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenauskleidung mit einer Einrichtung versehen- wird, durch die die Innenauskleidung an der Zwischenauskleidung festgelegt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haftmittel. auf der Außenseite der Auskleidung aufgebracht wird, bevor diese durch die Hülle hindurchgezogen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel ein Schmelzkleber ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle bei ihrer Bildung ausgekleidet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung gleichzeitig gebildet wird wie die Hülle.
19. Sonnenenergie-Absorptionsplatte, gekennzeichnet durch einen Basisaufbau (13) mit einer thermisch isolierenden Schicht (14) und einer Sonnenenergie-Absorptionsschicht (15), einer Mehrzahl von ausgekleideten Rohren (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die miteinander verbunden sind und von der Sonnenenergie-Absorptionsschicht (15) getragen werden, und eine Abdeckung (24), die für Sonnenenergie transparent ist und so angeordnet ist, daß sie die Rohre (17) zwischen ihr und der Absorptionsschicht (15) einschließt.
20. Sonnenenergie-Absorptionsplatte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reflexionsschicht (16) sandwichartig zwischen der thermisch isolierenden Schicht (14) und der Absorptionsschicht (15) angeordnet ist.
21. Sonnenenergie-Absorptionsplatte nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (24) zwei Materialscheiben umfaßt, die im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet sind.
22. Sonnenenergie-Absorptionsplatte, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von ausgekleideten Rohren (17), die mittels des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 18 hergestellt sind.
23. Sonnenenergie-Absorptionsplatte, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von ausgekleideten Rohren (17), von denen jedes eine starre Außenhülle (10) und eine Innenauskleidung (11) aus flexiblem Material aufweist.
24. Rohrauskleidungsgerät, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung (25) für den Eingriff mit einem Ende einer flexiblen, rohrförmigen Auskleidung (29), die bei ihrer Verwendung sich durch ein Rohr (30) hindurch und von beiden Enden des Rohres (30) nach außen erstreckt, und eine zweite Einrichtung zur Anwendung von Druck auf der Innenseite der Auskleidung (29), wobei die Anordnung so vorgesehen ist, daß eine Relativbewegung zwischen dem Rohr (30) und der ersten Einrichtung (25) bewirkt, daß der Endteil der Auskleidung (29) der Kontur der Außenwandung des angrenzenden Endes des Rohres (30) folgt.
25. Rohrauskleidungsgerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erhöhung der Temperatur eines Endes der Auskleidung (29) vorgesehen ist.
26. Rohrauskleidungsgerät nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet durch eine Elektrode (34) mit einer Einrichtung, durch die sie lösbar an dem auszukleidenden Rohr (30) festgeklammert werden kann.
27. Rohrauskleidzgsgerät nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Lagerung des Rohres (30) und eine Gleitanordnung zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem Rohr (30) und der ersten Einrichtung (25) vorgesehen sind.