<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum Isolieren von Rohren u. dgl. gegen Kälte-und Wärmeeinwirkung und atmosphärische Einflüsse.
Nach dem heutigen Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, um Isolierungen verschiedenster Art auszuführen. Diese Verfahren beziehen sich jedoch hauptsächlich auf die Isolation von elektrischen Leitern, sei es an grossen Kabeln oder kleinen elektrischen Zuführungsleitungen. So z. B. befasst sich die amerikanische Patentschrift 1, 984.038 mit der Herstellung von elektrischen Kabeln oder Schnüren, die unter Zwischenlegung eines Nichtleiters gemeinsam in isolierendes Gummimaterial eingebettet werden. Die Herstellung dieser Kabel erfolgt auf mechanischem Wege mittels bekannter Stossoder Rohrziehmaschinen. Zweck dieses Verfahrens ist in der Hauptsache, die in der Isoliermasse eingebetteten elektrischen Leiter voneinander zu trennen.
Auch die deutsche Patentschrift Nr. 519228 befasst sich mit einem ähnlichen Verfahren, welches dazu dient, um Schutzüberzüge auf Kabel, in der Hauptsache Unterseekabel, aufzubringen, die in der Isolation mechanische Belastungen aufnehmen und diese nicht mehr auf das Kabel übertragen. Hier handelt es sich um Gummiüberzüge zur Isolierung elektrischer Leiter und gleichzeitig um Verwendung von druckausgleichendem Material, welches mechanische Beanspruchungen aufnehmen kann.
Auch die britische Patentschrift 306102 befasst sich mit der Herstellung dünner isolierender Überzüge von hohem dielektrischem Wert auf Drähten und Kabeln. Im Gegensatz zu bisher bekannten Verfahren, wobei Ziehpressen verwendet werden, werden bei diesem Verfahren die Schutzüberzüge in verdampftem Zustand aus rotierenden Düsen auf den elektrischen Leiter geblasen.
Wie bereits oben erwähnt, handelt es sich bei diesen Verfahren in der Hauptsache um die Isolierung von elektrischen Leitern, während mechanische Isolierverfahren zum Schutz gegen Wärme-, Kälte-und Einwirkungen atmosphärischer Art bisher nicht bekannt sind. Das letztere Gebiet ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die im folgenden ausgeführt wird.
Die bisher zum Isolieren von Rohren gegen Kälte-oder Wärmeeinwirkung dienenden Werkstoffe, wie Kieselgur, Asbest, Korkmehl, Holzmehl, Filz, Schamotte, Holzkohle, Asche u. a. m., werden gewöhnlich zu Platten, Schalen, Zöpfen, Stricken und sonstigen Formen verarbeitet, die um die zu isolierenden Gegenstände herumgelegt und meistens durch Bandagen, Blechmäntel od. dgl. festgehalten werden. Das Anbringen einer derartigen Isolierung von Hand ist mühsam und zeitraubend und liefert keine gleichmässige Isolation, da die einzelnen Isolierformstücke nicht immer gleich stark und gleichmässig zusammengesetzt sind. Daher ist die Wärmeleitzahl unterschiedlich, einmal günstiger als das andere Mal, obzwar mit anscheinend gleichen Mitteln gearbeitet wird.
Um die Wärmeleitzahl bzw. die Widerstandsfähigkeit gegen atmosphärische Einflüsse in konstanter Grösse zu erhalten, ist eine absolute Gleichmässigkeit in der Zusammensetzung der Isoliermassen und in der Umhüllungsstärke der Isolierung notwendig. Die zur Umhüllung von Rohren oder Metallstäben aller Art notwendige Isolation oder Umhüllungsma8se darf, um eine Gleichmässigkeit in ihrer Zusammensetzung zu erreichen, weder flüssig noch trocken verarbeitet werden. Bei flüssiger Verarbeitung setzen sich die zahlreichen Bestandteile der Umhüllungsmaterialien entsprechend ihren spezifischen Gewichten, mithin verschiedenen Sinkgeschwindigkeiten, schon in der flüssigen Lösung verschiedenartig ab, so dass eine quantitative Gleichmässigkeit in jedem Punkt der aufgebrachten Umhüllung nicht mehr gegeben ist.
Dasselbe gilt auch bei der Verarbeitung von trockenem Material, denn auch hier setzen sich die schweren Stoffe aus der Gesamtmasse unten ab, während die leichten Bestandteile der Komposition oben bleiben. Werden diese Massen, ob flüssig oder trocken, mit Hilfe von Gespinsten, Glaswolle, Asbest-
<Desc/Clms Page number 2>
fäden usw. zu Zöpfen oder Stricken geflochten, so ist nach dem bisher Gesagten ohne weiteres erkenntlich, dass auch hiebei die angestrebte Gleichmässigkeit der Zusammensetzung nicht zu erreichen ist.
Der Erfindergedanke beruht darauf, die verschiedenartigen für die Umhüllung notwendigen Stoffe in feinst gemahlenem, pulverförmigem Zustande zu einer plastischen Masse zu verarbeiten, dergestalt, dass der Zusatz an Bindemitteln flüssiger oder feuchter Natur in der Regel nicht mehr als 25% beträgt, jedoch möglichst weit unter dieser Höchstgrenze bleibt. In diesem Zustand werden die Massen plastisch geknetet, so dass sie gerade noch verformbar sind. Durch diese Plastizität ist jede Absonderung der einzel- nen Stoffe, die die Umhüllungsmasse bilden, unmöglich geworden, eine Entmischung der Umhüllungsmassen ist verhindert. Die Verarbeitung dieser Massen auf Rohre oder Metallstäbe jeglicher Art erfolgt durch mechanisches Aufpressen. Der zum Aufpressen erforderliche Druck beträgt 10 bis 150 atom.
Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens enthält einen Raum mit einer das Rohr dicht umschliessenden Einführungsöffnung und einer Ausführungsöffnung, die allseitig um die Dicke der auf- zubringenden Isolierschicht weiter ist als die Einführungsöffnung, sowie zwei oder mehrere symmetrisch um diesen Raum angeordnete Presszylinder.
Die Zeichnung zeigt schematisch verschiedene Anordnungen der bei dem Verfahren verwendeten
Vorrichtung.
Die Isolierstoffe werden in feinst gemahlenem, pulverförmigem Zustand mit geeigneten Binde- mitteln und einer Flüssigkeit zu einer plastischen Masse verarbeitet. Diese Masse enthält so wenig Feuchtig- keit, dass sie sich eben noch pressen lässt und nach dem Aufpressen auf den Rohrmantel nicht abläuft oder sonst Neigung zeigt, ihre Form zu verändern. Auch muss der Feuchtigkeitsgehalt so bemessen werden, dass die Masse sich nicht mehr entmischen und einzelne Stoffe absondern kann. Wie bereits erwähnt, ist ein Feuchtigkeitsgehalt von 25% hiefür die Höchstgrenze ; der Pressdruck beträgt 10 bis 150 aloi.
Fig. 1 zeigt eine Pressvorrichtung. Dieselbe besteht aus einem Zylinder 1, der mit der vorbesehriebenen Masse gefüllt und in den ein Kolben 2 langsam hineingedrückt wird. Das Vorschieben des Kolbens erfolgt hydraulisch, mit Pressöl oder durch. Schraubenspindeln. Durch den Kopf des Zylinders wird das zu isolierende Rohr 3 hindurchgeführt. Das Einführen geschieht mittels Vorschubrollen 4 durch eine Düse, die in dem Rohr möglichst dicht eingesetzt ist. Das Rohr tritt durch eine Düse 6 aus, die allseitig von dem Rohr um die Stärke der aufzubringenden Isolierschicht entfernt ist. Zur Anpassung an die verschiedenen Stärken der Rohre und der Isolierschichten werden die Düsen auswechselbar gemacht.
Die Düse 6 ist seitlich verschiebbar und mit Stellschrauben 7 so einstellbar, dass sie genau um das Rohr zentriert werden kann.
Nach dem Einfahren des Rohres bis zur Austrittsdüse 6 wird der Kolben in Bewegung gesetzt, so dass die Isoliermasse unter den erforderlichen Pressdruck kommt. Sobald die Isoliermasse um das Rohr herum aus der Ausführungsdüse 6 auszutreten beginnt, werden die Antriebsrollen 4 in Bewegung gesetzt.
Dieselben werden zweckmässig mit dem Kolbenvorschub durch ein Getriebe verbunden, so dass der Vorschub des Rohres mit der gleichen Geschwindigkeit bewirkt wird, mit der die Isoliermasse austritt. Die Rohre werden dicht aneinander anschliessend durch den Pressraum geführt, so dass jedesmal dann, wenn die Rollen 4 das im Pressraum befindliche Rohr nicht mehr fassen, das nächste Rohr den Vorschub übernimmt. Zum Nachfüllen von Isoliermasse nach Entleerung des Zylinders kann am Zylinder 1 eine verschliessbare Öffnung 8 angebracht werden. Statt dessen kann auch die Anordnung getroffen werden, dass der Kolben 2 vollständig aus dem Zylinder herausziehbar ist und dass der Zylinder dann um Zapfen 9 (Fig. 2) geschwenkt werden kann, so dass die in der Zeichnung unten liegende Zylinderöffnung zum Einfüllen der Masse frei ist.
Die Anordnung kann auch umgekehrt so getroffen werden, dass der Presszylinder in Ruhe bleibt und die Vorschubvorrichtung für den Kolben schwenkbar ist, so dass der Kolben nach dem Herausziehen aus dem Zylinder zur Seite geschwenkt werden kann.
In der Praxis werden gewöhnlich zwei oder mehrere Presszylinder verwendet, die die Masse gleichmässig von verschiedenen Seiten an das Rohr heranpressen. Vorteilhaft ist es hiebei, wenn die Vorschub-
EMI2.1
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum mechanischen Isolieren von Rohren, Metallstäben u. dgl. gegen Kälte-, Wärmeund Einwirkungen atmosphärischer Art, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolier-bzw. Umhüllungs- stoffe in gleichmässiger Korngrösse oder Pulverform unter Zusatz von maximal 25% flüssigen oder feuchten Bindemitteln zu plastischen Massen verarbeitet und unter Pressdrücke von 10 bis 150 M auf die zu isolierenden Rohre oder Metallstäbe aufgepresst werden.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and device for insulating pipes and. Like. Against the effects of cold and heat and atmospheric influences.
According to the current state of the art, various methods are known for performing insulation of the most varied of types. However, these methods mainly relate to the insulation of electrical conductors, be it on large cables or small electrical supply lines. So z. For example, the American patent specification 1, 984.038 deals with the production of electrical cables or cords which are embedded together in insulating rubber material with the interposition of a non-conductor. These cables are manufactured mechanically using known push or tube drawing machines. The main purpose of this procedure is to separate the electrical conductors embedded in the insulating compound.
German Patent No. 519228 is also concerned with a similar method which is used to apply protective coatings to cables, mainly submarine cables, which absorb mechanical loads in the insulation and no longer transfer them to the cable. These are rubber coatings for insulating electrical conductors and at the same time the use of pressure-equalizing material that can absorb mechanical loads.
British patent specification 306102 is also concerned with the production of thin insulating coatings of high dielectric value on wires and cables. In contrast to previously known methods, in which drawing presses are used, in this method the protective coatings are blown onto the electrical conductor in a vaporized state from rotating nozzles.
As already mentioned above, these methods are mainly concerned with the insulation of electrical conductors, while mechanical insulation methods for protection against heat, cold and the effects of the atmosphere are not yet known. The latter field is the subject of the present invention, which is set out below.
The materials previously used to insulate pipes against the effects of cold or heat, such as kieselguhr, asbestos, cork flour, wood flour, felt, chamotte, charcoal, ash and the like. a. m., are usually processed into plates, bowls, plaits, cords and other shapes that are placed around the objects to be insulated and mostly held in place by bandages, sheet metal jackets or the like. Attaching such insulation by hand is laborious and time-consuming and does not provide uniform insulation, since the individual molded insulating pieces are not always put together equally thick and even. Therefore the coefficient of thermal conductivity is different, one time cheaper than the next, although apparently the same means are used.
In order to maintain a constant coefficient of thermal conductivity or resistance to atmospheric influences, an absolute uniformity in the composition of the insulation and in the thickness of the insulation is necessary. The insulation or encasing dimensions required to encase pipes or metal rods of all kinds may not be processed in liquid or dry form in order to achieve uniformity in their composition. In the case of liquid processing, the numerous constituents of the wrapping materials settle in different ways in the liquid solution according to their specific weights, i.e. different sinking speeds, so that quantitative uniformity is no longer given at every point of the applied wrapping.
The same applies to the processing of dry material, because here, too, the heavy materials from the total mass settle at the bottom, while the light components of the composition remain at the top. Are these masses, whether liquid or dry, with the help of webs, glass wool, asbestos
<Desc / Clms Page number 2>
If threads, etc. are braided into plaits or cords, it is readily apparent from what has been said that the desired uniformity of the composition cannot be achieved here either.
The idea of the inventor is based on processing the various substances necessary for the coating in finely ground, powdery state into a plastic mass, in such a way that the addition of binding agents of a liquid or moist nature is usually not more than 25%, but as far below as possible this upper limit remains. In this state, the masses are plastically kneaded so that they can just about be deformed. Due to this plasticity, any separation of the individual substances that form the coating compound has become impossible, and segregation of the coating compounds is prevented. The processing of these masses on pipes or metal rods of any kind is carried out by mechanical pressing. The pressure required for pressing is 10 to 150 atoms.
The device for performing the method contains a space with an insertion opening that tightly encloses the pipe and an execution opening that is wider on all sides by the thickness of the insulating layer to be applied than the insertion opening, and two or more press cylinders arranged symmetrically around this space.
The drawing shows schematically various arrangements of those used in the method
Contraption.
The insulating materials are finely ground, powdery, with suitable binding agents and a liquid, processed into a plastic mass. This mass contains so little moisture that it can still be pressed and does not run off or otherwise show a tendency to change its shape after being pressed onto the pipe jacket. The moisture content must also be measured in such a way that the mass can no longer segregate and separate individual substances. As already mentioned, a moisture content of 25% is the maximum limit for this; the pressure is 10 to 150 aloi.
Fig. 1 shows a pressing device. The same consists of a cylinder 1, which is filled with the pre-programmed mass and into which a piston 2 is slowly pushed. The piston is advanced hydraulically, with press oil or by. Screw spindles. The pipe 3 to be insulated is passed through the head of the cylinder. The introduction takes place by means of feed rollers 4 through a nozzle which is inserted as tightly as possible in the pipe. The pipe exits through a nozzle 6 which is removed from the pipe on all sides by the thickness of the insulating layer to be applied. In order to adapt to the different thicknesses of the pipes and the insulation layers, the nozzles are made interchangeable.
The nozzle 6 can be moved laterally and can be adjusted with adjusting screws 7 so that it can be centered exactly around the pipe.
After the pipe has been retracted to the outlet nozzle 6, the piston is set in motion so that the insulating compound comes under the required pressure. As soon as the insulating compound begins to emerge from the execution nozzle 6 around the pipe, the drive rollers 4 are set in motion.
The same are expediently connected to the piston feed by a gear so that the feed of the pipe is effected at the same speed as the insulating compound emerges. The pipes are passed through the pressing space adjacent to one another, so that each time the rollers 4 no longer grip the pipe located in the pressing space, the next pipe takes over the advance. A closable opening 8 can be attached to the cylinder 1 to refill the insulating compound after the cylinder has been emptied. Instead, the arrangement can also be made that the piston 2 can be completely pulled out of the cylinder and that the cylinder can then be pivoted around pin 9 (FIG. 2) so that the cylinder opening at the bottom in the drawing is free for filling in the mass is.
Conversely, the arrangement can also be made so that the press cylinder remains at rest and the advancing device for the piston can be pivoted so that the piston can be pivoted to the side after it has been pulled out of the cylinder.
In practice, two or more press cylinders are usually used, which press the mass evenly against the pipe from different sides. It is advantageous here if the feed
EMI2.1
PATENT CLAIMS:
1. Process for the mechanical insulation of pipes, metal rods and the like. Like. Against cold, heat and the effects of the atmosphere, characterized in that the insulating or Enveloping materials in uniform grain size or powder form with the addition of a maximum of 25% liquid or moist binding agents are processed into plastic masses and pressed onto the pipes or metal rods to be insulated under pressures of 10 to 150 M.