CH622738A5

CH622738A5 - Process for producing a heat- and sound-insulated conduit pipe

Info

Publication number: CH622738A5
Application number: CH1065877A
Authority: CH
Inventors: Bernd Eilhardt; Gerhard Dr Ing Ziemek
Original assignee: Kabel Metallwerke Ghh
Priority date: 1977-01-07
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE2700478C2; SE7714944L; NL188513C; NL188513B; DK151856C; JPS6218340B2; DE2700478A1; DK401977A; FI772696A; GB1547113A; DK151856B; FR2376737B1; SE431178B; NL7712145A; BE862693A; JPS5385556A; FR2376737A1; IT1090932B; ES463034A1; NO780051L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wärme- und schallisolierten Leitungsrohres, mit einem Innenrohr, einer Wärmeisolationsschicht aus aufgeschäumtem Kunststoff und einem Aussenmantel aus einem thermoplastischen Kunststoff. The present invention relates to a method for producing a heat and sound insulated conduit, with an inner tube, a heat insulation layer made of foamed plastic and an outer jacket made of a thermoplastic.

Es ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines durch eine Schaumstoffschicht aussen thermisch isolierten Rohres bekannt, bei dem um das metallische Innenrohr und im Abstand zu diesem ein Band zum Schlitzrohr geformt wird. Dabei wird das in einem Stützrohr geführte Band koaxial um das Innenrohr geschlossen und in das noch offene Schlitzrohr ein selbstschäumender Kunststoff eingebracht, der beim A method is known for the continuous production of a tube which is thermally insulated by a foam layer on the outside, in which a band is formed around the metallic inner tube and at a distance therefrom to form the slotted tube. The tape guided in a support tube is closed coaxially around the inner tube and a self-foaming plastic is introduced into the still open slot tube

Durchlaufen des Stützrohres aufschäumt. Als Band wird hierbei eine auf der Schaumstoffschicht verbleibende Folie ver- . wendet, auf die nach dem Auslauf aus dem Stützrohr ein Aussenmantel aufgebracht wird. Die Folie dient im wesentlichen 5 als äussere Form für den aufschäumenden Kunststoff. Da es sich bei diesem Verfahren um ein kontinuierliches Verfahren handelt, ist eine aufwendige Formvorrichtung zur Überführung der in ebenem Zustand zugeführten Folie in die Rohrform erforderlich. Da darüber hinaus die Folie keine genü-io gende Stabilität aufweist, um dem Schäumdruck des aufschäumenden Kunststoffes standzuhalten, ist das Führungsrohr erforderlich, welches zur Formgebung beiträgt. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens sind die erheblichen Reibungskräfte zwischen der Folie und dem Stützrohr, 15 die von einer hinter der Vorrichtung zum Aufbringen des Aus-senmantels angreifenden Abzugsvorrichtung übernommen werden müssen. Passing through the support tube foams. In this case, a film remaining on the foam layer is bonded as a tape. turns on which an outer jacket is applied after the outlet from the support tube. The film essentially serves as an outer shape for the foaming plastic. Since this process is a continuous process, a complex shaping device is required to transfer the film, which has been fed in in the flat state, into the tube shape. In addition, since the film does not have sufficient stability to withstand the foaming pressure of the foaming plastic, the guide tube is required, which contributes to the shaping. Another disadvantage of this known method is the considerable frictional forces between the film and the support tube 15, which have to be taken over by a trigger device acting behind the device for applying the outer sleeve.

Die Erfindung bezweckt darum ein wesentlich einfacheres Verfahren zu schaffen, welches auf die Folie und damit auf 20 die die Folie formende Formeinrichtung sowie auf das Stützrohr verzichtet. The invention therefore aims to provide a much simpler method which dispenses with the film and thus with the shaping device which forms the film and with the support tube.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass koaxialzu dem kontinuierlich zugeführten Innenrohr zunächst ein Aussenrohr als Aussenmantel aus ther-25 moplastischem Kunststoff extrudiert, in den Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem Aussenrohr ein reaktionsfähiges, die Wärmeisolierschicht bildendes Schaumstoffgemisch eingebracht, und das Schaumstoffgemisch so eingestellt wird, dass es erst bei genügender Festigkeit des Kunststoff-30 Aussenrohres den Ringraum ausfüllt. The method according to the invention is characterized in that, coaxially to the continuously supplied inner tube, an outer tube is first extruded as an outer jacket made of thermoplastic material, a reactive foam mixture forming the heat-insulating layer is introduced into the annular space between the inner tube and the outer tube, and the foam mixture is adjusted in this way that it only fills the annulus when the plastic outer tube is strong enough.

Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem zur Erzielung konzetrischer Rohre ein Abstandshalter dringend erforderlich ist, kann beim erfindungsgemässen Verfahren auf einen solchen verzichtet werden. Dies gilt insbesondere für 35 Innenrohre aus Metall, wie beispielsweise nahtlos gepresste und anschliessend gezogene Kupferrohre, die von sich aus relativ starr sind. Da das Innenrohr kurz vor dem Spritzwerkzeug gestützt und koaxial zum extrudierten Aussenmantel geführt werden kann und sich hinter dem Spritzkopf auf den 40 bereits ausgehärteten Schaum auflegt, kann durch geeignete Auswahl des Schaumstoffgemisches dieser Abstand relativ kurz gewählt werden. In contrast to the known method, in which a spacer is urgently required to achieve concentric tubes, one can be dispensed with in the method according to the invention. This applies in particular to 35 inner tubes made of metal, such as seamlessly pressed and then drawn copper tubes, which are inherently relatively rigid. Since the inner tube can be supported shortly in front of the injection mold and can be guided coaxially to the extruded outer jacket and lies on the 40 already cured foam behind the injection head, this distance can be selected relatively short by suitable selection of the foam mixture.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens be-45 schrieben. Two exemplary embodiments of the method according to the invention are described below with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel und Fig. 1 shows the first embodiment and

Fig. 2 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows the second embodiment.

Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 wird mittels eines Spritzwerkzeuges 1 kontinuierlich ein Aussenrohr 2 so aus einem thermoplastischen Kunststoff extrudiert. In the first exemplary embodiment according to FIG. 1, an outer tube 2 is continuously extruded from a thermoplastic material by means of an injection mold 1.

Das extrudierte Aussenrohr 2 wird unmittelbar nach dem Austritt aus dem Mundstück des Spritzwerkzeuges 1 in eine zu 50 bis 80% mit Wasser gefüllte Kammer 3 eingeführt, die mit Unterdruck bzw. einem Vakuum beaufschlagt ist. In dieser 55 Kammer 3 wird das aus dem Mundstück ausgetretene recht instabile Aussenrohr 2 kalibriert und dabei abgekühlt und in seiner Form gehalten. Hinter der Kammer 3 ist eine weitere Kammer 4 vorgesehen, in der das Aussenrohr 2 intensiv gekühlt wird. The extruded outer tube 2 is inserted immediately after it emerges from the mouthpiece of the injection molding tool 1 into a chamber 3 which is 50 to 80% filled with water and which is subjected to a vacuum or a vacuum. In this chamber 3, the quite unstable outer tube 2 emerging from the mouthpiece is calibrated and thereby cooled and kept in its shape. A further chamber 4 is provided behind the chamber 3, in which the outer tube 2 is intensively cooled.

60 Die intensive Kühlung bewirkt, dass das extrudierte Kunststoffrohr bereits ca 1 mhinter dem Spritzwerkzeug so stabil ist, dass es die beim Aufschäumen entstehenden Kräfte auffangen kann, ohne verformt zu werden. Auf das Innenrohr kann zweckmässiger Weise eine Trennschicht in Form einer 65 dünnen Schicht aus Wachsen oder Fetten oder eines Papierbandes aufgebracht werden. Diese Trennschicht sorgt bei der Montage der wärme- und schallisolierten Leitungsrohre für ein leichtes Entfernen der Isolierschicht. Als Innenrohr kann 60 The intensive cooling means that the extruded plastic tube is so stable about 1 m behind the injection mold that it can absorb the forces generated during foaming without being deformed. A separating layer in the form of a thin layer of waxes or fats or a paper tape can expediently be applied to the inner tube. This separating layer ensures easy removal of the insulating layer when installing the heat and sound-insulated conduit. Can be used as inner tube

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ein solches aus vernetztem Polyolefin, vorzugsweise Polyäthylen, verwendet werden. Diese Rohre sind geeignet bis zu Temperaturen von 110°C. Es ist aber auch möglich, als Innenrohr ein gewelltes Metallrohr zu verwenden, welches aus einem dünnwandigen, längsnahtgeschweissten Metallrohr hergestellt ist. Derartige Rohre können nahezu in beliebiger Länge hergestellt werden und sind aufgrund ihrer Wellung so flexibel, dass das wärmeisolierte Leitungsrohr auf übliche Kabeltrommeln gewickelt werden kann. such a cross-linked polyolefin, preferably polyethylene, can be used. These tubes are suitable up to temperatures of 110 ° C. However, it is also possible to use a corrugated metal tube as the inner tube, which is made from a thin-walled, longitudinally welded metal tube. Such pipes can be produced in almost any length and are so flexible due to their corrugation that the heat-insulated pipe can be wound on conventional cable drums.

Bei dem Spritzwerkzeug 1 handelt es sich um einen normalen Kunststoffextruder mit einem Querspritzkopf, bei dem der thermoplastische Kunststoff dem eigentlichen Spritzwerkzeug quer zur Extrusionsrichtung zugeführt wird. Im Inneren des Spritzkopfes 1 ist ein Führungsrohr 5 vorgesehen, welches ein kontinuierlich geführtes Innenrohr 6, vorzugsweise ein nahtlos geformtes und gezogenes ggf. weichgeglühtes Kupferrohr dem Mundstück des .Spritzkopfes 1 so zuführt, dass das Innenrohr 6 konzentrisch zum Aussenrohr 2 einläuft. Unterhalb des Innenrohres 6 wird ein Transportband 7, welches von einer Vorratsspule 8 abläuft, mit gleicher Geschwindigkeit wie das Innenrohr 6 zugeführt. Auf das Transportband 7 wird von einer Mischvorrichtung 9 ein aufschäumbares Kunststoffgemisch in flüssiger Form, beispielsweise auf der Basis von Polyurethan, aufgesprüht, welches aufgrund seiner Zusammensetzung und aufgrund der Wärmezufuhr aus dem extrudierten Aussenrohr 2 unmittelbar hinter dem Mundstück aufzuschäumen beginnt. Hinter der Kammer 4 ist eine Stütze für das ausgetretene Rohr, beispielsweise in Form eines Bandabzuges 10 vorgesehen. Spätestens im Angriffsbereich dieses Bandabzuges 10 ist der Schaumstoff 11 bereits ausgehärtet, so dass er das Innenrohr 6 zu tragen vermag. Das dargestellte Ausführungsbeispiel eignen sich insbesondere zum Ummanteln von Innenrohren die aus einem relativ starren Material bestehen, beispielsweise halbharte Kupferrohre bzw. Stahlrohre. Sollen weniger starre Innenrohre 6, beispielsweise Kunststoffrohre aus vernetztem Polyolefin, vorzugsweise Polyäthylen, gewellte dünnwandige längsnahtgeschweisste Metallrohre oder weichgeglühte Kupferrohre mit einer thermischer Isolierschicht versehen werden, kann es ratsam sein, diese vor dem Einführen in den Spritzkopf 1 mit einer Abstandshalterwendel oder mit Abstandshalterschalen zu versehen. Das Führungsrohr 5 entfällt für diesen Fall. Die Breite des Transportbandes 7 muss mindestens so gewählt sein, dass sie die Menge des Schaumstoffes aufnehmen kann, der notwendig ist, um den Ringraum auszufüllen. In ihrem maximalen Wert ent-5 spricht sie dem inneren Umfang des Aussenrohres 2. The injection mold 1 is a normal plastic extruder with a cross-head, in which the thermoplastic is fed to the actual injection mold transverse to the direction of extrusion. Provided in the interior of the spray head 1 is a guide tube 5, which feeds a continuously guided inner tube 6, preferably a seamlessly shaped and drawn, optionally soft-annealed copper tube, to the mouthpiece of the spray head 1 in such a way that the inner tube 6 runs in concentrically with the outer tube 2. Below the inner tube 6, a conveyor belt 7, which runs from a supply spool 8, is fed at the same speed as the inner tube 6. A foamable plastic mixture in liquid form, for example based on polyurethane, is sprayed onto the conveyor belt 7 by a mixing device 9, which starts to foam immediately behind the mouthpiece due to its composition and due to the supply of heat from the extruded outer tube 2. Behind the chamber 4, a support for the leaked tube is provided, for example in the form of a tape take-off 10. The foam 11 has already hardened at the latest in the area of application of this strip take-off 10, so that it can carry the inner tube 6. The illustrated embodiment is particularly suitable for sheathing inner tubes which are made of a relatively rigid material, for example semi-hard copper tubes or steel tubes. If less rigid inner tubes 6, for example plastic tubes made of cross-linked polyolefin, preferably polyethylene, corrugated thin-walled longitudinally welded metal tubes or soft-annealed copper tubes are to be provided with a thermal insulating layer, it may be advisable to provide them with a spacer helix or with spacer shells before insertion into the spray head 1 . The guide tube 5 is omitted in this case. The width of the conveyor belt 7 must at least be chosen so that it can accommodate the amount of foam that is necessary to fill the annular space. In its maximum value it corresponds to the inner circumference of the outer tube 2.

Als Material für das Aussenrohr 2 haben sich Polyolefine, vorzugsweise Polyäthylen und halogenhaltige Thermoplaste wie Polyvinylchlorid als vorteilhaft erwiesen. Polyolefins, preferably polyethylene and halogen-containing thermoplastics such as polyvinyl chloride, have proven to be advantageous as the material for the outer tube 2.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 dient vor-io teilhaft zur Ummantelung weniger starrer Innenrohre, wie beispielsweise weichgeglühte Kupferrohre, Kunststoffrohre oder gewellter Metallrohre. Das Innenrohr 6 sowie das fertig isolierte Rohr 12 verlaufen sowohl vor als auch hinter dem Spritzwerkzeug 1 in Form einer Kettenlinie. Daraus ergibt 15 sich der Vorteil, dass das Innenrohr 6 wie auch das Aussenrohr 2 keine Kraftkomponente in vertikaler Richtung nach unten aufweist und die Konzentrizität beider Rohrer zueinander über die gesamte Fertigungsstrecke gegeben ist. Mittels des Abzuges 10 kann die Abzugsgeschwindigkeit und damit die 20 Form der Kettenlinie geregelt werden. Die Geschwindigkeit des Abzuges 10 kann beispielsweise durch eine nicht dargestellte hinter dem Spritzwerkzeug 1 angeordnete die Lage des Innenrohres 6 erfassende Prüfvorrichtung gesteuert werden. The second exemplary embodiment according to FIG. 2 serves primarily to coat less rigid inner tubes, such as, for example, soft-annealed copper tubes, plastic tubes or corrugated metal tubes. The inner tube 6 and the fully insulated tube 12 run both in front of and behind the injection mold 1 in the form of a chain line. This results in the advantage that the inner tube 6 and the outer tube 2 have no force component in the vertical direction downward and the concentricity of the two tubes is given to one another over the entire production line. The trigger speed and thus the shape of the chain line can be regulated by means of the trigger 10. The speed of the trigger 10 can be controlled, for example, by a test device (not shown) arranged behind the injection mold 1 and detecting the position of the inner tube 6.

Hier wird das Innenrohr 6 dem Spritzwerkzeug 1 unter 25 einem Winkel zur Horizontalen nach unten verlaufend zugeführt. Dabei verlassen das Innenrohr 6 und das Aussenrohr 2 das Spritzwerkzeug 1 nahezu unter demselben Winkel und das fertige Rohr 12 wird nach dem Aushärten des Schaumstoffs in die Horizontale umgelenkt. Here, the inner tube 6 is fed to the injection mold 1 at an angle to the horizontal running downwards. The inner tube 6 and the outer tube 2 leave the injection mold 1 at almost the same angle and the finished tube 12 is deflected into the horizontal after the foam has hardened.

30 Der wesentliche Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist darin zu sehen, dass es nunmehr möglich geworden ist, in kontinuierlicher Arbeitsweise wärme- und schallisolierte Leitungsrohre von nahezu unbegrenzter Länge herzustellen, die einen mechanisch stabilen Aussenmantel aufweisen, zu dem das 35 Innenrohr nahezu vollkommen konzentrisch angeordnet ist. Weiter zeichnet sich das Verfahren durch seine hohe Wirtschaftlichkeit aus. Gegenüber den bisher bekannten Verfahren, bei denen ebenfalls aufschäumbare Kunststoffgemische auf der Basis von Polyurethan verwendet wurden, kann nunmehr 40 auf eine gesonderte äussere Form in Form eines zum Rohr gebogenen Bandes verzichtet werden. 30 The main advantage of the described method can be seen in the fact that it has now become possible to manufacture heat and sound-insulated conduit pipes of almost unlimited length in continuous operation, which have a mechanically stable outer jacket with which the inner pipe is arranged almost completely concentrically . The process is also characterized by its high cost-effectiveness. Compared to the previously known methods, in which foamable plastic mixtures based on polyurethane were also used, a separate outer shape in the form of a strip bent into a tube can now be dispensed with.

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2 Blätter Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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1. A method for producing a heat and sound insulated conduit, with an inner tube (6), a heat insulation layer made of foamed plastic and an outer jacket made of a thermoplastic, characterized in that initially an outer tube (2 ) extruded as an outer jacket made of thermoplastic material, a reactive foam mixture (11), which forms the heat insulation layer, is introduced into the annular space between the inner tube (6) and the outer tube (2) and the foam mixture (11) is adjusted so that it only has sufficient strength of the plastic outer jacket (2) fills the Ririg space.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reactive foam mixture (11) is introduced on a conveyor belt (7) fed at the same speed as the inner tube (6) and running below the inner tube.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to claim 1, characterized in that the inner tube (6) inside the outer tube (2) extruding injection mold (1) is guided coaxially to the mouthpiece.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that a spacer, for example in the form of a helix, is applied to the inner tube (6) before encasing with the outer tube (2).

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the plastic outer tube (2) directly behind the injection mold (1) in a 50 to 80% filled with water vacuum chamber (3), calibrated there and after hardening is intensively cooled.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that a separating layer in the form of a thin layer of waxes or fats or a paper tape is applied to the inner tube (6).

7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that an inner tube (6) made of cross-linked poly-olefin, preferably polyethylene, is used.

8. The method according to claims 1 to 6, characterized in that a corrugated inner tube (6) is used, which is made of a thin-walled, longitudinally welded metal tube.

9. The method according to claims 7 or 8, characterized in that the inner tube (6) is fed to the injection mold (1) at an angle to the horizontal downward, that the inner tube (6) and the outer tube (2) the injection tool ( 1) Leave at almost the same angle and the finished pipe is deflected into the horizontal after the foam has hardened.

10. The method according to claim 9, characterized in that the inner tube (6) and the finished tube (12) is guided in the form of a chain line.