WO2010085906A1 - Verfahren zur herstellung eines wärmeisolierten leitungsrohres - Google Patents

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Brugg Rohr AG Holding
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a thermally insulated conduit which comprises at least one inner tube, a plastic corrugated outer tube spaced apart therefrom and a foamed plastic layer filling the space between inner tube and outer tube, wherein the inner tube is initially foamed and foamed over Inner tube, the outer tube is extruded. Furthermore, the invention relates to a thermally insulated, corrugated conduit and a system for carrying out the method.
  • ® CALPEX known pipe for heat supply in a dimensioning with an outer pipe diameter of 162 mm, a bending radius of 1.2 meters.
  • an even smaller bending radius of the thermally insulated conduit is desired.
  • a method for the formation of thermally insulated plastic pipes in which coaxial with an inner tube, an outer plastic tube with only 0.3 to 0.5 mm wall thickness is extruded, said outer tube by means of a vacuum applied to like a corrugator machine for plastics corrugated pipe production, it is pulled into the molds by the vacuum.
  • a propellant-containing PE foam is extruded into the cavity between the outer thin tube and the inner tube, which foam fills the cavity.
  • the invention is based on the object to improve a thermally insulated conduit and its manufacturing process.
  • the deep undulation by pressing is preferably carried out directly after the finished extrusion of the outer tube, after which the conduit has a temperature which allows the plastic deformation with the forming tools.
  • the finished extruded line pipe is tempered to a suitable temperature on the route up to the deep undulation, e.g. through a spray bath with water.
  • the finished extruded pipe can reach the optimum tool for pressing the Tiefenwellung in the tools provided.
  • a conventionally obtained first undulation may already be produced in the foamed insulation, as described in EP-A-0 897 788, wherein the deep undulation after extrusion according to the present invention reshapes and deepens this first corrugation.
  • the procedure according to the first variant, in which therefore the shaping with the deep undulation after the extruder takes place on an already corrugated conduit, is preferred, since the corrugation during foaming and the subsequent extrusion of the outer tube to this first corrugation usually have an increased material thickness of the outer tube in the troughs results.
  • the corrugation depth is equal to or greater than 4 mm and is thus at least 33% larger than at
  • ® mentioned CALPEX conduit which is made according to the prior art. Particularly preferred is a corrugation depth of 4 to 10 mm.
  • a corrugation depth 4 to 10 mm.
  • the shapes used for the deep undulation are cooled, in particular provided with a water cooling.
  • the forms are provided with channels which allow the injection of air to assist in demolding. The object is further achieved with a conduit according to the invention.
  • Figure 1 shows schematically a system for carrying out the method
  • Figure 2 shows schematically the generation of the corrugated final shape
  • FIG. 3 is a partially sectioned view of a preferred embodiment of the conduit FIG. 1 shows from the supply roll 1 to and with the extruder 12 the arrangement known from EP-A-0 897 788 for the production of a heat-insulated pipe.
  • an inner tube 2 is continuously withdrawn from the storage drum 1.
  • the means for stripping or conveying in the production direction are not shown, since such means are known in the art.
  • the inner tube can be a plastic tube or even a metal tube and it can be smooth or wavy.
  • an inner tube 2 of cross-linked polyethylene is used.
  • the inner tube 2 can be guided by a pair of caliber rollers 3 whose rollers are driven.
  • the caliber roller pair 3 is preferably displaceable transversely to the direction of manufacture or withdrawal direction in two mutually perpendicular directions.
  • a foaming plastic mixture is introduced, in particular polyurethane-based or polyethylene-based, e.g. by means of the nozzle 7.
  • the closed slotted tube is inserted into a mold 9, which is formed from a plurality of mold halves 9a and 9b, which together form a "wandering shape" for the provided with the insulating layer under film 5 inner tube.
  • the surfaces of the mold halves 9a and 9b facing the film 5 or the slot pipe 6 can have a corrugated profile into which the film 5 is formed as a result of the foaming pressure.
  • the tube 10 emerging from the mold 9 has a corrugated surface.
  • the film 5 facing surfaces of the mold halves 9a and 9b may also be smooth.
  • the emerging from the mold 9 tube 10 has in this Trap a smooth surface.
  • the mold 9 could also be replaced by a stationary hollow cylindrical mold.
  • the tube 10 can then pass through the known from EP-A-O 897 788 X-ray device 11, by means of which the tube 10 is continuously checked for an exactly central position of the inner tube.
  • the outer tube 13 made of plastic is extruded onto the tube 10 by means of an extruder 12. It is produced in a known manner, a vacuum, which causes the concerns of the outer tube on the foamed tube 10.
  • the outer tube 13 which may also be referred to as outer jacket, applies to the corrugation of the tube.
  • the outer jacket lies around the smooth tube and is then also smooth. Due to its high temperature obtained by the extrusion, the outer jacket adheres to the plastic film 5.
  • the deep corrugation is introduced into the finished extruded conduit, resulting in a continuous production.
  • the deep undulation takes place by pressing the corrugated form into the conduit. This is done, for example, so that at a distance from the extruder 12, which may be eg 3-4 m, the deep corrugation is introduced according to the present invention by molding tools 16-21. This introduction takes place in the tube 10 provided with the outer tube 13, which is still deformable due to the process heat through the foaming and the extrusion.
  • the process heat of the preceding production steps of foaming and of extrusion can be utilized or it can be ensured by means of heating or cooling means that the tube 10, 13 still has a temperature upon entry into the molding tools, which presses in the deep corrugation in the Conduit allowed.
  • a spray bath 23 which brings the finished extruded conduit to the appropriate temperature for the Tiefenwellung and holds.
  • the temperature depends on the plastic material of the conduit and is therefore easily determinable by the skilled person or can be determined by experiments.
  • the molding tools used for introducing the deep corrugation may in turn be, for example, endless, revolving shaping tools, as have been shown for the molding tool 9 during the foaming or other molding tools known to the person skilled in the art. An example of other molding tools will be explained below.
  • the injection of the deep corrugation by means of molding tools can also be carried out in a separate production step, after the extruded conduit has been cooled and temporarily stored, so that a discontinuous production results. However, this then requires heating the conduit from the storage temperature to the temperature that allows the deep corrugation to be pressed in.
  • a first pair of mold halves 18 and 19 of the molds is provided with drive means 16, which cause the movements of the mold halves 18 and 19 described below.
  • the drive means 17 are provided for the mold halves 20 and 21, the drive means 17 are provided.
  • the drive means 16 and 17 can be configured pneumatically, hydraulically and / or by electric motor or in some other way.
  • the specific embodiment of this drive means is a professional measure for the skilled person due to the below described movement requirements and will not be further described here.
  • the pipe After leaving the mold halves 20 and 21, the pipe is finished with the Tiefenwellung. It can be passed through a cooling station, not shown, and can be removed by a tape and wound on a drum.
  • Figure 2 shows the mold halves 18-21 without the drive means. The movements of the mold halves caused by these are shown by the arrows AD.
  • the tube 10 with the inner tube 2, the foamed plastic insulation 15, which has on its outer side the film tube 6 and extruded outer tube 13 is in the figure as it emerged from the extruder 12. In this case, without undulation as a smooth tube.
  • the mold halves 18 and 19 bring now with their only partially apparent fittings 18 'and 19' from the two sides of the tube ago the deep curl into this, while the mold halves 20 and 21 with their only partially apparent form pieces 20 'and 21' bring in the deep undulation from above and from below.
  • the shapes are dimensioned so that all around a uniform Tiefenwellung for the conduit 22 results.
  • the procedure is such that the mold half 19 is driven in the direction of arrow a and the mold half 18 is driven in the opposite direction of the arrow a, so that the mold halves close and cause the corresponding shaping of the still hot and deformable tube 10.
  • the closing and closed mold halves 18 and 19 move in the direction of the arrow b with the production rate of emerging from the extruder tube 10 with.
  • the corresponding travel path is executed, which can be the case, for example, after 3 seconds to 5 seconds or more residence time of the tube 10, then the mold halves 19 and 18 move apart again at the end of the travel path b, which causes the mold half 19 to move conditioned in the direction of the arrow c and for the mold half 18 an opposite movement.
  • Figure 2 shows this position of moving apart of the mold halves 18 and 19. By these, the lateral portions of the tube 13 have been formed. Contrary to the illustration in the drawing are the upper and bottom portions of the tube 13 is not yet formed, but in the drawing, this is shown differently, so that the molding through the mold halves is basically better visible.
  • the upper and lower shaping takes place only through the mold halves 20 and 21, which will be described below. From the position shown, the mold halves 18 and 19, a process in the direction of arrow d, wherein this is done at a higher speed than the production speed of the conduit 22 corresponds.
  • the mold halves 18 and 19 move so far in the direction d, that at the next closing in the direction of arrow a or in the opposite direction, the still undeformed lateral portions of the tube are formed. It can be provided that the first shaft step of the mold in the production direction always engages exactly in the last shaped shaft.
  • the mold with the mold halves 20 and 21, which form the corrugation on the top and bottom, works in the same way. There is a closure in the direction of arrow a or in the opposite direction, so that the two mold halves 20 and 21 form the closed shape. Then the process takes place in the direction of arrow b during the same residence time as for the mold halves 18 and 19. Thereafter, the demolding takes place in the direction of arrow c or in the opposite direction and the rapid retraction of the two mold halves in the direction of arrow d. These movements are of course synchronized with the movements of the mold halves 18 and 19, so that all mold halves together perform the process in the direction of the arrows b or together the rapid return in the direction of the arrows d.
  • the mold halves are preferably cooled, in particular by the provision of fluid channels in the mold halves, into which a cooling fluid (preferably water) is introduced into the mold halves via at least one supply port (not shown) and discharged via a drain port (not shown) can. Further, it is preferred if the mold halves are provided with air passages and a connection for compressed air, so that in order to support the demolding of the deep corrugated tube compressed air in the mold space of the mold halves is inflatable.
  • a cooling fluid preferably water
  • Figure 3 shows a correspondingly shaped finished conduit 22, wherein like reference numerals as used previously refer to like parts.
  • the deep undulation with the wave troughs 25 and the upper sides 26 lying therebetween can be seen.
  • the deep corrugation extends as can be seen deep into the insulation layer of the conduit.
  • the illustrated shape, in which the troughs 25 are substantially U-shaped and the topsides 26 are substantially planar. Other shapes are possible.
  • the depth t of the wave trough which can be seen in the cross section of FIG. 3, is preferably 4 mm or more from the top side 26 of the conduit tube. In particular, a range of 4 to 10 mm is preferred.
  • Such a deep undulation can be pressed into the pipe with forming tools and leads to a very good bendability of the pipe. This can be done in the manner previously described. Preference is given to the pipe 10 has been curled before the extruder 12 in the manner explained known, so that the left in Figure 2 before the mold halves 18 and 19 apparent portion of the tube 13 would have a corrugation, which, however, is less deep than that corrugation generated with the forming tools 18-21.
  • the troughs 25 are then preferably introduced where already the troughs have been generated due to the molds 9.
  • the introduction of the deep corrugation in each case takes place precisely in a trough of the previously corrugated conduit can preferably be ensured by the fact that a detection device is provided which detects the existing corrugation in front of the forming tools and controls the forming tools in such a way that they Pressing in the deep undulation adjusted to the previous undulation.
  • a detection device 30 detects the corrugation, in this example already the corrugation of the foamed pipe 10 in front of the extruder. This can be done, for example, optically or by ultrasound by detecting the wave troughs, for example by a distance measurement, or can also be done mechanically.
  • the position of the respective wave trough (or alternatively or additionally of the wave crest) can then be given as an input value to the control 31 of the forming tools.
  • This controls the drive means 16, 17 of the molds such that the deep-troughs are pressed in by the forming tools exactly at the location of the wave troughs of the pre-corrugated pipe 10.

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Abstract

Ein wärmeisoliertes Leitungsrohr (22) wird hergestellt, indem ein umschäumtes Innenrohr (2), auf welches ein Aussenrohr (13) aufextrudiert worden ist, nach dem Extruder (12) mit Formwerkzeugen (16-21) bearbeitet wird, um eine tief reichende Wellung zu erzielen. Damit ergibt sich ein Leitungsrohr mit geringem Biegeradius.

Description

Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohres
Hintergrund Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohrs, welches mindestens ein Innenrohr, ein im Abstand dazu angeordnetes gewelltes Aussenrohr aus Kunststoff und eine den Raum zwischen Innenrohr und Aussenrohr ausfüllende Schicht aus aufgeschäumtem Kunststoff umfasst, wobei zunächst das Innenrohr umschäumt und auf das umschäumte Innenrohr das Aussenrohr aufextrudiert wird. Ferner betrifft die Erfindung ein wärmeisoliertes, gewelltes Leitungsrohr sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Aus EP-A-O 897 788 ist ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Dieses Verfahren hat sich bewährt und führt zu wärmeisolierten Leitungsrohren von hoher Qualität. Mit dem Verfahren hergestellte Leitungsrohre werden z.B. in der Nah- und Fernwärmeversorgung oder bei industriellen Anwendungen eingesetzt. Die gemäss EP-A-O 897 788 bei der Umschäumung des Innenrohrs oder der Innenrohre erzeugte Wellung erlaubt beim fertig gestellten Rohr geringe Biegeradien, die je nach Rohrdimension unterschiedlich sind, und die einfache Verlegung ermöglichen. So weist z.B. ein unter der Bezeichnung
® CALPEX bekanntes Leitungsrohr für die Wärmeversorgung in einer Dimensionierung mit einem Aussenrohrdurchmesser von 162 mm einen Biegeradius von 1,2 Metern auf. Es kann aber Anwendungen geben, bei denen ein noch geringerer Biegeradius des wärmegedämmten Leitungsrohrs gewünscht ist. Aus DE-A 195 07 110 ist ein Verfahren zur Bildung von wärmegedämmten Kunststoffrohrleitungen bekannt, bei welchem koaxial zu einem Innenrohr ein äusseres Kunststoffröhr mit nur 0,3 bis 0,5 mm Wanddicke extrudiert wird, wobei dieses Aussenrohr mittels einer an Vakuum angelegten For- menkette wie bei einer Corrugatormaschine für die Kunst- stoffwellrohrfertigung durch das Vakuum in die Formen gezogen wird. Gleichzeitig wird ein treibgashaltiger PE- Schaum in den Hohlraum zwischen äusserem dünnen Rohr und dem Innenrohr einextrudiert, welcher Schaum den Hohlraum ausfüllt. Mit dem Hineinziehen eines dünnen Aussenrohrs in die Formen mittels Vakuum kann nur eine Wellung mit geringer Tiefe erzielt werden. Aus WO-A 02/07948 ist die Herstellung eines wärmegedämmten Leitungsrohrs bekannt, bei welcher ein Innenrohr mit einer Isolationslage versehen wird, worauf ein Aussenrohr aufgebracht wird. Das Aussenrohr alleine wird dann in einem Rippenformer mit einer Rippenform versehen. Bei der Herstellung von einfachen Wellrohren ist es z.B. aus US-A 5 522 718 bekannt, Formhälften mittels Greifarmen und Schlitten auf einer Rücklaufstrecke zu fördern.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein wärmegedämmtes Leitungsrohr und dessen Herstellungsverfahren zu verbessern.
Dies wird bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch erreicht, dass nach abgeschlossener Extrusion des Aussenrohrs auf das umschäumte Innenrohr die gewellte Form mittels Formwerkzeugen erzeugt wird.
Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise bei dem speziellen Verbund aus Innenrohr, geschäumter Wärmedämmung und Aussenrohr mit den Wellentälern eine tief in das Leitungsrohr reichende Wellung im Aussenrohr und der Wärmedämmung einbringbar ist, die eine erhöhte Biegbarkeit ergibt. Die tiefe Wellung wird dabei durch die Formwerkzeuge in das fertig extrudierte wärmegedämmte Leitungsrohr eingepresst. Sie erstreckt sich dabei tief in das Leitungsrohr und somit in die Wärmedämmung hinein. Dies im Gegensatz zu den geschilderten Verfahren mit Kor- rugiermaschinen mit dem Einsatz von Vakuum (oder Überdruck) zur Erzeugung der Wellenform, mittels welchen nur eine vergleichsweise geringe Tiefe der Wellung erzielbar ist .
Die Tiefenwellung durch Einpressung erfolgt bevorzugt direkt anschliessend an die Fertigextrusion des Aussenrohrs, nach welcher das Leitungsrohr eine Temperatur aufweist, welche die plastische Verformung mit den Formwerkzeugen erlaubt. Dabei ist es bevorzugt, wenn das fertig extrudierte Leitungsrohr auf der Strecke bis zur Tiefenwellung auf eine dafür geeignete Temperatur tempe- riert wird, z.B. durch ein Sprühbad mit Wasser. Damit kann das fertig extrudierte Leitungsrohr mit der optimalen Temperatur für die Einpressung der Tiefenwellung in die dafür vorgesehenen Werkzeugen gelangen. Es kann aber auch eine spätere Einbringung der Tiefenwellung in einem separaten Herstellungsschritt erfolgen, für welchen das Leitungsrohr durch Heizmittel auf eine Temperatur gebracht wird, welche das Einpressen der Wellung erlaubt.
Es kann eine auf herkömmliche Weise erzielte erste Wellung bereits bei der geschäumten Wärmedämmung erzeugt werden, wie in EP-A-O 897 788 beschrieben, wobei die Tiefenwellung nach der Extrusion gemäss der vorliegenden Erfindung diese erste Wellung umformt und vertieft. Es kann aber auch ein glatt geschäumtes und mit einem glatten Aussenrohr extrudiertes Rohr mit der einge- pressten Wellung gemäss der vorliegenden Erfindung versehen werden. Das Vorgehen gemäss der ersten Variante, bei welcher also die Formung mit der Tiefenwellung nach dem Extruder an einem bereits gewellten Leitungsrohr erfolgt, ist bevorzugt, da die Wellung bei der Schäumung und die nachfolgende Extrusion des Aussenrohrs auf diese erste Wellung in der Regel eine erhöhte Materialdicke des Aussenrohrs in den Wellentälern ergibt. Diese steht dann für die tiefer reichende zweite Wellung mit den Formwerkzeugen nach dem Extruder zur Verfügung, so dass auch bei ei- ner tiefen Wellung keine Fehlstellen im Aussenrohr entstehen. Es kann dabei eine Ermittlung der ersten Wellung erfolgen, insbesondere vor dem Extruder, und eine darauf abgestimmte Positionierung der Formwerkzeuge für die tiefe Wellung.
Bevorzugt ist die Welltiefe gleich oder grösser als 4 mm und ist damit mindestens 33% grösser als bei
® dem erwähnten CALPEX Leitungsrohr, welches nach Stand der Technik hergestellt wird. Besonders bevorzugt ist eine Welltiefe von 4 bis 10 mm. Es lassen sich gemäss der Erfindung im Wesentlichen U-förmige Wellentäler erzeugen, die insbesondere durch eben verlaufende Oberseitenab- schnitte voneinander getrennt sind. Es ergibt sich mit dieser Formgebung eine gute Materialverteilung des Aus- senrohrmaterials bei der Formgebung nach der Extrusion. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die für die Tiefenwellung verwendeten Formen gekühlt, insbesondere mit einer Wasserkühlung versehen. Zum Lösen der Formen für die Tiefenwellung vom Leitungsrohr kann es vorgesehen sein, dass die Formen mit Kanälen versehen sind, die das Einblasen von Luft zur Unterstützung der Entformung erlauben. Die Aufgabe wird ferner mit einem Leitungsrohr gemäss der Erfindung gelöst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 schematisch eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens; Figur 2 schematisch die Erzeugung der gewellten Endform; und
Figur 3 eine teilweise geschnittene Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Leitungsrohrs Wege zur Ausführung der Erfindung Figur 1 zeigt ab der Vorratsrolle 1 bis und mit zum Extruder 12 die aus EP-A-O 897 788 bekannte Anordnung zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungs- rohres. Dabei wird ein Innenrohr 2 von der Vorratstrommel 1 kontinuierlich abgezogen. Die Mittel zum Abziehen bzw. Fördern in Fertigungsrichtung sind dabei nicht gezeigt, da solche Mittel dem Fachmann bekannt sind. Das Innenrohr kann ein Kunststoffröhr oder auch ein Metallrohr sein und es kann glatt oder gewellt sein. Insbesondere findet ein Innenrohr 2 aus vernetztem Polyethylen Verwendung. Das Innenrohr 2 kann durch ein Kaliberrollenpaar 3 geführt werden, dessen Rollen angetrieben sind. Das Kaliberrollenpaar 3 ist vorzugsweise in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen quer zur Fertigungsrichtung bzw. Abzugsrichtung verschiebbar.
Von einer Vorratsspule 4 wird eine Kunststofffolie 5, insbesondere eine Polyethylenfolie abgezogen und um das Innenrohr 2 konzentrisch zu diesem zu ei- nem Schlitzrohr mit einer verklebten oder verschweissten Längsnaht geformt. In das noch offene Schlitzrohr 6 wird ein aufschäumendes Kunststoffgemisch eingebracht, insbesondere auf Polyurethanbasis oder auf Polyethylenbasis, z.B. mittels der Düse 7. Das geschlossene Schlitzrohr wird in ein Formwerkzeug 9 eingeführt, welches aus einer Vielzahl von Formhälften 9a und 9b gebildet ist, die gemeinsam eine "wandernde Form" für das mit der Isolierschicht unter Folie 5 versehene Innenrohr bilden.
Die der Folie 5 bzw. dem Schlitzrohr 6 zuge- wandten Oberflächen der Formhälften 9a und 9b können ein Wellenprofil aufweisen, in welches die Folie 5 infolge des Schäumdruckes eingeformt wird. In diesem Fall, der in der Figur dargestellt ist, weist das aus dem Formwerkzeug 9 austretende Rohr 10 eine gewellte Oberfläche auf. Die der Folie 5 zugekehrten Oberflächen der Formhälften 9a und 9b können aber auch glatt ausgebildet sein. Das aus dem Formwerkzeug 9 austretende Rohr 10 weist in diesem Falle eine glatte Oberfläche auf. In diesem Fall könnte das Formwerkzeug 9 auch durch eine stillstehende hohlzy- lindrische Form ersetzt werden.
Das Rohr 10 kann danach die aus EP-A-O 897 788 bekannte Röntgenstrahleinrichtung 11 durchlaufen, mit deren Hilfe das Rohr 10 kontinuierlich auf eine exakt zentrische Lage des Innenrohres überprüft wird.
Im nächsten Herstellungsschritt wird auf das Rohr 10 mittels eines Extruders 12 das Aussenrohr 13 aus Kunststoff aufextrudiert . Es wird dabei auf bekannte Weise ein Vakuum erzeugt, das das Anliegen des Aussenrohrs am geschäumten Rohr 10 bewirkt. Im Falle des gewellten Rohres 10 legt sich das Aussenrohr 13, welches auch als Aussenmantel bezeichnet werden kann, an die Wellung des Rohres an. Im Falle des glatten Rohres 10 legt sich der Aussenmantel um das glatte Rohr und ist dann ebenfalls glatt. Der Aussenmantel verklebt dabei aufgrund seiner durch die Extrusion erhaltenen hohen Temperatur mit der Kunststofffolie 5. Bevorzugt wird nun in der Herstellungsabfolge des Leitungsrohrs direkt auf den Extrusionsschritt folgend die Tiefenwellung in das fertig extrudierte Leitungsrohr eingebracht, so dass sich eine kontinuierliche Herstellung ergibt. Die Tiefenwellung erfolgt durch ein Einpressen der Wellform in das Leitungsrohr. Dies erfolgt z.B. so, dass in einem Abstand vom Extruder 12, der z.B. 3-4 m betragen kann, durch Formwerkzeuge 16-21 die tiefe Wellung gemäss der vorliegenden Erfindung eingebracht wird. Diese Einbringung erfolgt in das mit dem Aussenrohr 13 versehene Rohr 10, welches aufgrund der Prozesswärme durch das Schäumen und das Extrudieren noch verformbar ist. Es kann die Prozesswärme der vorangehenden Herstellungsschritte des Umschäumens und des Extrudierens ausgenützt werden bzw. es kann durch Heizmittel oder Kühlmit- tel sicher gestellt werden, dass das Rohr 10, 13 beim Eintritt in die Formwerkzeuge noch eine Temperatur aufweist, welche das Einpressen der tiefen Wellung in das Leitungsrohr erlaubt. Bevorzugt ist ein Sprühbad 23 vorgesehen, welches das fertig extrudierte Leitungsrohr auf die geeignete Temperatur für die Tiefenwellung bringt und hält. Die Temperatur hängt vom Kunststoffmaterial des Leitungsrohrs ab und ist somit für den Fachmann einfach bestimmbar oder durch Versuche ermittelbar. Die zur Einbringung der tiefen Wellung verwendeten Formwerkzeuge können z.B. wiederum endlose, mitlaufende Formwerkzeuge sein, wie sie für das Formwerkzeug 9 bei der Umschäumung dargestellt worden sind oder andere dem Fachmann bekannte Formwerkzeuge. Ein Beispiel für andere Formwerkzeuge wird nachfolgend erläutert.
Die Einpressung der tiefen Wellung mittels Formwerkzeugen kann auch in einem separaten Herstellungs- schritt erfolgen, nachdem das extrudierte Leitungsrohr abgekühlt und zwischengelagert worden ist, so dass sich eine diskontinuierliche Herstellung ergibt. Dies erfordert dann aber ein Aufheizen des Leitungsrohrs von der Lagerungstemperatur auf diejenige Temperatur, die das Einpressen der tiefen Wellung erlaubt.
Es wird nachfolgend ein Beispiel für das Einbringen der tiefen Wellung mit Formwerkzeugen gemäss den Figuren 1 und 2 beschrieben. Ein erstes Paar Formhälften 18 und 19 der Formwerkzeuge ist dabei mit Antriebsmitteln 16 versehen, welche die nachfolgend beschriebenen Bewegungen der Formhälften 18 und 19 bewirken. Für die Formhälften 20 und 21 sind die Antriebsmittel 17 vorgesehen. Die Antriebsmittel 16 und 17 können pneumatisch, hydraulisch oder/und elektromotorisch oder auf andere Weise ausgestaltet sein. Die konkrete Ausgestaltung dieser Antriebsmittel ist für den Fachmann auf Grund der nachfolgend geschilderten Bewegungsanforderungen eine fachmännische Massnahme und wird hier nicht weiter beschrieben. Nach dem Verlassen der Formhälften 20 und 21 ist das Lei- tungsrohr mit der Tiefenwellung fertig geformt. Es kann durch eine nicht gezeigte Kühlstation geführt werden und kann durch einen Bandabzug abgezogen und auf eine Trommel aufgewickelt werden.
Figur 2 zeigt die Formwerkzeughälften 18-21 ohne die Antriebsmittel. Die durch diese verursachten Be- wegungen der Formhälften sind mit den Pfeilen A-D dargestellt. Das Rohr 10 mit dem Innenrohr 2, der aufgeschäumten Kunststoffisolation 15, welche an ihrer Aussenseite den Folienschlauch 6 aufweist und das darauf extrudierte Aussenrohr 13 ist in der Figur so ersichtlich, wie es aus dem Extruder 12 ausgetreten ist. In diesem Fall ohne Wellung als glattes Rohr. Die Formhälften 18 und 19 bringen nun mit ihren nur teilweise ersichtlichen Formstücken 18 ' und 19' von den beiden Seiten des Rohres her die Tiefen- wellung in dieses ein, während die Formhälften 20 und 21 mit ihren nur teilweise ersichtlichen Formstücken 20' und 21' die Tiefenwellung von oben und von unten her einbringen. Die Formen sind dabei so dimensioniert, dass sich rundherum eine gleichmässige Tiefenwellung für das Leitungsrohr 22 ergibt. Dabei wird so vorgegangen, dass die Formhälfte 19 in Richtung des Pfeiles a angetrieben wird und die Formhälfte 18 in Gegenrichtung des Pfeiles a angetrieben wird, so dass sich die Formhälften schliessen und die entsprechende Formung des noch heissen und verformbaren Rohrs 10 bewirken. Die sich schliessenden und geschlossenen Formhälften 18 und 19 fahren dabei in Richtung des Pfeiles b mit der Fertigungsgeschwindigkeit des aus dem Extruder austretenden Rohrs 10 mit. Ist der entsprechende Verfahrweg ausgeführt, was z.B. nach 3 Sekunden bis 5 Sekunden oder mehr Verweilzeit des Rohrs 10 in der Form der Fall sein kann, so fahren die Formhälften 19 und 18 am Ende des Verfahrweges b wieder auseinander, was für die Formhälfte 19 eine Bewegung in Richtung des Pfeiles c bedingt und für die Formhälfte 18 eine entgegen gesetzte Bewegung. Die Figur 2 zeigt diese Stellung des Auseinanderfahrens der Formhälften 18 und 19. Durch diese sind die seitlichen Bereiche des Rohrs 13 geformt worden. Entgegen der Darstellung in der Zeichnung sind die oberen und unteren Bereiche des Rohrs 13 noch nicht geformt, in der Zeichnung ist dies aber abweichend dargestellt, damit die Formung durch die Formhälften grundsätzlich besser ersichtlich ist. Die obere und untere Formung erfolgt erst durch die Formhälften 20 und 21, welche nachfolgend beschrieben werden. Von der gezeigten Stellung der Formhälften 18 und 19 erfolgt ein Verfahren in Richtung des Pfeiles d, wobei dies mit höherer Geschwindigkeit erfolgt als der Fertigungsgeschwindigkeit des Leitungsrohrs 22 entspricht. Die Formhälften 18 und 19 fahren dabei soweit in Richtung d, dass beim nächsten Schliessen in Richtung des Pfeiles a bzw. in Gegenrichtung die noch unverformten seitlichen Abschnitte des Rohrs geformt werden. Es kann vorgesehen sein dass dabei immer die in Fertigungsrich- tung erste Wellenstufe der Form genau in die zuletzt geformte Welle eingreift.
Das Formwerkzeug mit den Formhälften 20 und 21, welche ober- und unterseitig die Wellung ausbilden, arbeitet auf dieselbe Weise. Es erfolgt ein Schliessen in Richtung des Pfeiles a bzw. in Gegenrichtung, so dass die beiden Formhälften 20 und 21 die geschlossene Form ausbilden. Dann erfolgt das Verfahren in Richtung des Pfeiles b während derselben Verweilzeit wie für die Formhälften 18 und 19. Danach erfolgt das Entformen in Richtung des Pfeiles c bzw. in Gegenrichtung und das rasche Zurückfahren der beiden Formhälften in Richtung des Pfeiles d. Diese Bewegungen erfolgen natürlich synchronisiert mit den Bewegungen der Formhälften 18 und 19, so dass alle Formhälften zusammen das Verfahren in Richtung der Pfeile b ausführen bzw. zusammen das rasche Rückfahren in Richtung der Pfeile d.
Bevorzugt werden die Formhälften gekühlt, insbesondere durch das Vorsehen von Fluidkanälen in den Formhälften, in welche über mindestens einen (nicht dar- gestellten) Zuführanschluss ein Kühlfluid (vorzugsweise Wasser) in die Formhälften eingeleitet und über einen (nicht dargestellten) Abflussanschluss abgeleitet werden kann. Weiter ist es bevorzugt, wenn die Formhälften mit Luftdurchlässen und einem Anschluss für Druckluft versehen sind, damit zur Unterstützung der Entformung des tiefengewellten Rohrs Druckluft in den Formraum der Form- hälften einblasbar ist.
Figur 3 zeigt ein entsprechend geformtes fertig hergestelltes Leitungsrohr 22, wobei gleiche Bezugszeichen wie anhin verwendet gleiche Teile bezeichnen. Es ist die Tiefenwellung mit den Wellentälern 25 und den da- zwischen liegenden Oberseiten 26 ersichtlich. Die Tiefen- wellung erstreckt sich dabei wie ersichtlich tief in die Isolationsschicht des Leitungsrohres. Bevorzugt ist die dargestellte Formgebung, bei welcher die Wellentäler 25 im Wesentlichen U-förmig sind und die Oberseiten 26 im Wesentlichen eben sind. Auch andere Formgebungen sind möglich. Die Tiefe t des Wellentales, welche im Querschnitt von Figur 3 ersichtlich ist, beträgt von der Oberseite 26 des Leitungsrohrs her gesehen bevorzugt 4 mm oder mehr. Insbesondere ist ein Bereich von 4 -10 mm be- vorzugt. Eine solche Tiefenwellung lässt sich mit Formwerkzeugen in das Leitungsrohr einpressen und führt zu einer sehr guten Biegbarkeit des Leitungsrohres. Dies kann auf die zuvor geschilderte Weise erfolgen. Bevorzugt ist dabei das Rohr 10 bereits vor dem Extruder 12 auf die erläuterte bekannte Weise gewellt worden ist, so dass der in Figur 2 links vor den Formhälften 18 und 19 ersichtliche Abschnitt des Rohrs 13 eine Wellung aufweisen würde, welche indes weniger tief ist als die mit den Formwerkzeugen 18-21 erzeugte Wellung. Die Wellentäler 25 werden dann bevorzugt dort eingebracht, wo bereits die Wellentäler aufgrund der Formwerkzeuge 9 erzeugt worden sind.
Das die Einbringung der tiefen Wellung jeweils genau in einem Wellental des zuvor gewellten Leitungsrohrs erfolgt, kann bevorzugt dadurch sicher ge- stellt werden, dass eine Erfassungseinrichtung vorgesehen ist, welche vor den Formwerkzeugen die bestehende Wellung erfasst und die Formwerkzeuge so steuert, dass diese die Einpressung der tiefen Wellung abgestimmt auf die vorgängige Wellung erzeugen. In Figur 1 ist dies als Beispiel so dargestellt, dass eine Erfassungseinrichtung 30 die Wellung erfasst, in diesem Beispiel bereits die Wellung des geschäumten Rohrs 10 vor dem Extruder. Dies kann z.B. optisch oder durch Ultraschall durch die Feststellung der Wellentäler erfolgen, z.B. durch eine Distanzmessung, oder kann auch mechanisch erfolgen. Die Position des jeweiligen Wellentals (oder alternativ oder zusätzlich des Wellenbergs) kann dann als Eingabewert an die Steuerung 31 der Formwerkzeuge gegeben werden. Diese steuert die Antriebsmittel 16, 17 der Formwerkzeuge derart, dass das Einpressen der tiefen Wellentäler durch die Formwerkzeuge exakt an der Stelle der Wellentäler des vorgewellten Lei- tungsrohrs 10 erfolgt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohrs (22), welches mindestens ein Innen- röhr (2), ein im Abstand dazu angeordnetes gewelltes Aus- senrohr (13) aus Kunststoff und eine den Raum zwischen Innenrohr und Aussenrohr ausfüllende Schicht (15) aus aufgeschäumtem Kunststoff umfasst, wobei zunächst das Innenrohr (2) umschäumt und auf das vom umschäumten Innen- röhr gebildete Rohr (10) das Aussenrohr (13) aufextru- diert wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach abgeschlossener Extrusion des Aussenrohrs auf die Umschäumung mittels Formwerkzeugen (16-21) die gewellte Form (25, 26) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewellte Form durch die Formwerkzeuge in das Leitungsrohr eingepresst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gewellte Form direkt anschlies- send an die Extrusion des Aussenrohrs (13) erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (t) der Wellung gleich oder grösser als 4 mm ist und insbesondere 4 bis 10 mm beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tal (25) der Wellenform im Wesentlichen U-förmig ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (26) der Wellenform zwischen den Tälern im Wesentlichen eben ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwerkzeuge Formhälften (18-21) umfassen, welche zyklisch während der Erzeugung der Wellenform mit der Fertigungsgeschwindigkeit des Leitungsrohrs (22) mitlaufen und nach der Entformung mit höherer Geschwindigkeit in Gegenrichtung zurückfahren.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Wellenform bei der Umschäumung des Innenrohres (2) gebildet wird, so dass das aufextrudierte Aussenrohr (13) die erste Wellen- form aufweist, wonach mittels der Formwerkzeuge nach abgeschlossener Extrusion des Aussenrohrs die Tiefenwellung (25, 26) derart erzeugt wird, dass die Wellentäler (25) der Tiefenwellung im Bereich der Wellentäler der bei der umschäumung erzeugten ersten Wellenform erzeugt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Erfassungsmittel (30) die erste Wellenform erfasst und durch ein auf ein Ausgangssignal der Erfassungsmittel ansprechendes Steuermittel (31) das Einbringen der zweiten Wellenform auf die erste Wellen- form abgestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Extrusion des Aussenrohrs (13) eine Temperierstrecke für das Leitungsrohr vorgesehen ist, insbesondere in der Art eines Sprüh- bades (23) , worauf die Einpressung der Tiefenwellung in das temperierte Leitungsrohr erfolgt.
11. Wärmeisoliertes, gewelltes Leitungsrohr (22), insbesondere herstellbar mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit mindestens einem Innen- röhr (2), einer geschäumten Isolationsschicht (15) und einem gewellten Aussenrohr (13) aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (t) der Wellung gleich oder grösser 4 mm ist und insbesondere 4 bis 10 mm beträgt.
12. Leitungsrohr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Tal (25) der Wellenform eine im Wesentlichen U-förmige Querschnittsform aufweist und die Oberseite (26) der Wellenform im Wesentlichen eben ist.
13. Anlage zur Herstellung eines wärmeiso- lierten, gewellten Leitungsrohrs gemäss dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Anlage eine Einrichtung (7, 9) zur Umschäumung des mindestens einen Innenrohrs mit einem wärmedämmendem Kunststoffschäum und einen Extruder (12) zur Aufbringung eines Aussenrohrs auf den Kunststoffschäum umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung des Leitungsrohrs beabstandet vom Extruder eine Formwerkzeuganordnung (16 bis 21) vorgesehen ist, mittels welcher die Tiefenwellung in das fertig extrudierte Leitungsrohr einpressbar ist.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Extruder und Formwerkzeuganord- nung eine Temperierstrecke angeordnet ist, welche insbesondere ein Sprühbad (23) umfasst.
15. Anlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwerkzeuge der Formwerkzeuganordnung gekühlt sind.
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