DE2945275C2 - Process for sheathing a metal pipe with a heat-insulating foam layer - Google Patents
Process for sheathing a metal pipe with a heat-insulating foam layerInfo
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Description
2525th
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a method according to the preamble of the patent claim.
Bei einem bekannten derartigen Verfahren (AT-PS 2 98 911) bestand bisher der Nachteil darin, daß sich die nahtlos geschäumten Rohre nicht einwandfrei herstellen ließen; denn beim Extrudieren des Schaumkunststoffes hob sich die Schaumstoffschicht vom Metallrohr ab, so daß ein Zwischenraum zwischen den Stegen der Schaum-Stoffschicht und dem Metallrohr entstand. Ein solches Rohr ist unbrauchbar.In a known such method (AT-PS 2 98 911) was previously the disadvantage that the seamlessly foamed pipes could not be produced properly; because when extruding the foam plastic the foam layer lifted off the metal tube, leaving a gap between the webs of the foam material layer and the metal pipe was created. Such a pipe is unusable.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ummanteln anzugeben, durch das die Schaumstoffschicht eine gute Haftung auf dem Metallrohr erhält, wobei die Schaumstoffschicht gleichzeitig eine geringe Dichte bzw. geringe Wärmeleitfähigkeit und damit eine hohe Wärmeisolation aufweist.The invention is therefore based on the object of specifying a method for sheathing by which the Foam layer gets good adhesion on the metal pipe, with the foam layer at the same time has a low density or low thermal conductivity and thus a high level of thermal insulation.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.The object is achieved by the characterizing features of the patent claim.
Die beiden ersten Merkmale des Patentanspruchs (Temperatur des Metallrohres und Aufbringen der Kunststoffschmelze bereits im Extrusionswerkzeug) bewirken ein einwandfreies Ankleben der Schaumstoffschicht an dem Metallrohr; Insbesondere durch das erste Merkmal wird gewährleistet, daß die Adhäsionskraft des Kunststoffes am Metallrohr größer ist als die Expansionskraft des schäumenden Kunststoffes. Das dritte Merkmal garantiert eine optimale Dichte des Schaumstoffs.The first two features of the claim (temperature of the metal pipe and application of the Plastic melt already in the extrusion tool) cause the foam layer to adhere perfectly on the metal pipe; In particular, the first feature ensures that the adhesive force of the Plastic on the metal pipe is greater than the expansion force of the foaming plastic. The third feature guarantees an optimal density of the foam.
Es ist zwar aus der US-PS 39 72 970 ein Verfahren zum Ummanteln eines Kernes mit einer Isolierenden nahtlosen, aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehenden Schaumstoffschicht, die sich auf dem Kern abstützt, bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Kunststoffmasse In einem Extruder erwärmt und der Kunststoffschmelze ein Gas zum Aufschäumen beigegeben, fernerAlthough it is from US-PS 39 72 970 a method for sheathing a core with an insulating seamless, Foam layer consisting of a thermoplastic material, which is supported on the core, known. In this process, a plastic compound is used Heated in an extruder and added a gas to the plastic melt for foaming, furthermore
wird der Kern erwärmt, die Kunststoffschmelze wird If the core is heated, the plastic melt becomes
bereits im Extrusionswerkzeug auf den erwärmten Kern Extruder
aufgebracht und die Geschwindigkeiten von Kern und
Kunststoffschmelze werden aufeinander abgestimmt. Für 65 Zone 1 1300C
diese Maßnahmen wird jedoch an sich kein Schutz Zone 2 1900C
begehrt, sondern nur Im Zusammenhang mit den übrigen Zone 3 190° C
Maßnahmen des Patentanspruchs. Zone 4 180° Calready in the extrusion tool on the heated core extruder
applied and the speeds of core and
Plastic melts are coordinated with one another. For 65 Zone 1,130 0 C, these measures will, however, sought not in itself a protection zone 2 190 0 C, but only in the context of the other Zone 3 190 ° C measures of the claim. Zone 4 180 ° C
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe object of the invention is based on the drawing explained in more detail. It shows
F i g. 1 einen Querschnitt durch ein mit einer Schaumstoffschicht ummanteltes Metallrohr In vergrößertem Maßstab,F i g. 1 shows a cross section through a with a foam layer jacketed metal pipe on an enlarged scale,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Extruslonswerkzeug zum Ummanteln des Metallrohres nach Fig. 1 in kleinerer Darstellung,FIG. 2 shows a longitudinal section through an extrusion tool for sheathing the metal pipe according to FIG. 1 in smaller representation,
Fig. 3 einen in Fig. 2 eingekreisten Ausschnitt des Extrusionswerkzeuges in größerer Darstellung und3 shows a section of the extrusion tool circled in FIG. 2 in a larger representation and FIG
Fig.4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 in kleinerer Darstellung.4 shows a cross section along the line IV-IV of FIG. 3 in a smaller representation.
Ein Verbundrohr 1 besteht aus einem Metallrohr (Kupferrohr) 2 und aus einer Schaumstoffschicht 3 aus Weich-Polyvinylchlorid, die sich mit in je eine Spitze 14 zulaufenden Stegen 4 auf dem Metallrohr 2 abstützt. Die Spitzen 14 der Stege 4 sind mit dem Metallrohr 2 verklebt. Zwischen den Stegen 4 entstehen Hohlräume 5, die der weiteren Isolierung dienen.A composite pipe 1 consists of a metal pipe (copper pipe) 2 and a foam layer 3 Soft polyvinyl chloride, each with a tip 14 tapering webs 4 are supported on the metal tube 2. The tips 14 of the webs 4 are glued to the metal tube 2. Cavities 5, which are used for further insulation, arise between the webs 4.
Ein als Kompressionswerkzeug ausgebildetes Extrusionswerkzeug 6 ist an das Ende eines nicht dargestellten Querspritzkopfes angeschlossen, der sich in Fig. 2 rechts neben dem Extrusionswerkzeug 6 befindet. Vor dem Querspritzkopf ist ein ebenfalls nicht dargestellter Extruder angeordnet. Zwischen dem jeweiligen Innendurchmesser der Außendrüse 9 und dem Außendurchmesser des Hohldojns 8 des Extrusionswerkzeuges 6 befindet sich ein Ringspalt, der mit Kunststoffschmelze 10 ausgefüllt ist, die aus dem Querspritzkopf unter hohem Druck zugeführt wird. Infolge der Zersetzung des zugegebenen Treibmittels enthält die Kunststoffschmelze 10 ein fein verteiltes Gas.An extrusion tool 6 designed as a compression tool is attached to the end of a not shown Cross-head connected, which is shown in Fig. 2 on the right located next to the extrusion tool 6. In front of the cross-head is an extruder, also not shown arranged. Between the respective inner diameter of the outer gland 9 and the outer diameter of the hollow dojns 8 of the extrusion tool 6 there is an annular gap which is filled with plastic melt 10 which is fed from the cross-head under high pressure. As a result of the decomposition of the added The plastic melt 10 contains a finely divided gas as blowing agent.
Das vorher erwärmte Metallrohr 2 wird in Vorschubrichtung 11 durch den Hohldorn 8 geschoben. Der Hohldorn 8 endet bereits im Extrusionswerkzeug 6, so daß das Metallrohr 2 und die Kunststoffschmelze 10 In einem Verklebungsbereich 12 zusammentreffen. Der Hohldorn 8 besitzt einen ringförmigen Querschnitt, so daß sich die Schaumstoffschicht 3 nahtlos um das Metallrohr 2 legt.The previously heated metal tube 2 is pushed through the hollow mandrel 8 in the feed direction 11. The hollow thorn 8 already ends in the extrusion tool 6, so that the metal tube 2 and the plastic melt 10 in one Adhesion area 12 meet. The hollow mandrel 8 has an annular cross section, so that the Foam layer 3 lays seamlessly around metal tube 2.
Zur Ausbildung der dreieckförmigen Hohlräume 5 der Schaumstoffschicht 3 ist der Hohldorn 8 mit Nadeln 13 versehen, die an ihm befestigt sind und in diesen übergehen. Die Nadeln 13 entsprechen in Ihrem Querschnitt Im wesentlichen den Hohlräumen 5.To form the triangular cavities 5 of the foam layer 3, the hollow mandrel 8 is provided with needles 13 provided that are attached to him and merge into this. The needles 13 correspond to Im in their cross-section essentially the cavities 5.
Das Metallrohr 2 verläßt mit einem Überzug aus der Kunststoffschmelze 10 das Extrusionswerkzeug 6. Nach dem Verlassen des Extrusionswerkzeugs 6 expandiert das im Kunststoff fein verteilte Gas nahezu bis auf Atmosphärendruck, wodurch die Schaumstoffschicht 3 gebildet wird. Die Schaumstoffschicht 3 erkaltet bei niederen Austrittsgeschwindigkeiten an der Luft durch Konvektion, bis sie formstabil ist. Bei höheren Geschwindigkeiten sind besondere Kühlmaßnahmen notwendig.The metal pipe 2 leaves the extrusion tool 6 with a coating of the plastic melt 10 after leaving the extrusion tool 6, the gas, which is finely distributed in the plastic, expands almost to atmospheric pressure, whereby the foam layer 3 is formed. The foam layer 3 cools at lower Exit velocities in the air by convection until it is dimensionally stable. At higher speeds special cooling measures are necessary.
Mit der beschriebenen Vorrichtung wurde ein aus Kupfer bestehendes Metallrohr 2 der Abmessung 15x1 mm mit einer Schaumstoffschicht 3 aus Weich-PVC versehen.With the device described, a metal pipe 2 made of copper with the dimension 15x1 mm with a foam layer 3 made of soft PVC Mistake.
Dazu wurde eine Mischung aus Welch-PVC-Granulat (Shorehärte 90) und 0,5% festem Treibmittel auf der Basis Azodicarbonamid bei folgendem Temperaturgang extrudlert:A mixture of Welch PVC granulate was used for this purpose (Shore hardness 90) and 0.5% solid propellant based on azodicarbonamide at the following temperature range extruded:
ExtrusionswerkzeugExtrusion tool
160° C160 ° C
Bei ca. 140° C zersetzt sich das feste Treibmittel und bildet ein Gas, welches in der Kunststoffschmelze K) unter Druck fein verteilt ist.At approx. 140 ° C the solid propellant decomposes and forms a gas, which in the plastic melt K) is finely divided under pressure.
Das auf 180°C erwärmte Metallrohr 2 wurde der Kunststoffschmelze 10 zugeführt. Das Metallrohr 2 und die Kunststoffschmelze 10 hatten im Endbereich 12 dieselbe Geschwindigkeit. Die Schaumsioffschicht 3 des fertigen Verbundrohres 1 hatte eine Dicke von 4,5 mm und eine Dichte von 0,65 g/cm3.The metal tube 2 heated to 180 ° C. was fed to the plastic melt 10. The metal pipe 2 and the plastic melt 10 had the same speed in the end region 12. The foam layer 3 of the finished composite pipe 1 had a thickness of 4.5 mm and a density of 0.65 g / cm 3 .
Es ergab sich ein technisch einvandfreies Verbundrohr 1, bei dem die Schaumstoffschicht 3 fest mit dem Metallrohr 2 verbunden ist.The result was a technically flawless composite pipe 1 in which the foam layer 3 is firmly attached to the metal pipe 2 is connected.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (1)
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