CH653950A5

CH653950A5 - Verfahren zur herstellung eines waermeisolierten leitungsrohres.

Info

Publication number: CH653950A5
Application number: CH1487/82A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Dr Ziemek; Ingo H Pahl
Original assignee: Kabel Metallwerke Ghh
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1986-01-31
Also published as: NL193165B; FI820766A0; SE8203186L; IT8221350A0; FR2506426B1; ES8304475A1; NL8201674A; GB2099542A; US4531991A; ES511553A0; DK154282A; IT1151765B; SE452499B; FI77102C; NL193165C; GB2099542B; FR2506426A1; FI77102B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohres, bei dem ein kontinuierlich zugeführtes Rohr, vorzugsweise ein Kupferrohr, mit einem wendeiförmig verlaufenden Abstandshalter versehen und von einem längseinlaufenden Band umhüllt wird, welches im Abstand zum Rohr auf den Abstandshalterwendeln aufliegend zum Rohr geschlossen wird, und in den Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem aus dem Band geformten Rohr ein aufschäumbares Kunststoffgemisch, vorzugsweise auf der Basis von Polyurethan, eingeführt wird, welches den Ringraum vollkom- 60 men ausschäumt, nachdem das Aussenrohr gebildet ist und abschliessend der Schaumstoff ausgehärtet wird.

Bei diesem bekannten Verfahren (DE-OS19 60 932) bildet das Band sowohl die Form als auch den Aussenmantel des hergestellten Rohres. Als Material für das Band wird Hartpolyvinylchlorid fi5 bzw. auch Metall vorgeschlagen, da der Aussenmantel ziemlich widerstandsfähig sein soll. Aus diesem Grunde war dieses bekannte Verfahren nur für die Herstellung starrer, d.h. nicht biegbarer, wärmeisolierter Leitungsrohre geeignet und auch gedacht.

Um nach diesem bekannten Verfahren wärmeisolierte Leitungsrohre herstellen zu können die biegbar sind, ist vorgeschlagen worden, auf das Band nach dem Aushärten der Schaumstoffschicht einen Aussenmantel aus einem Copolymer aufzuextru-dieren (DE-OS 2141475). Die Copolymerschicht dient aufgrund ihrer Verklebung mit dem Aussenmantel als Stütze für diesen und verhindert, dass beim Biegen das Band einreisst. Diese Lösung hat sich als zu teuer erwiesen, so dass sie sich auf dem Markt nicht durchsezten konnte.

Es ist weiterhin ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen durch eine Schaumstoffschicht thermisch isolierter Rohre bekannt (BE-PS 670 948), bei dem um das metallische Innenrohr und im Abstand zu diesem ein Band zum Schlitzrohr geformt wird und in das noch offene Schlitzrohr ein selbstschäumender Kunststoff eingebracht wird, bei dem das Band nach dem Aushärten des Schaumstoffs abgezogen wird. Das nach diesem Verfahren hergestellte wärmeisolierte Leitungsrohr weist keinen gesonderten Aussenmantel auf, so dass die aufgeschäumte Isolierschicht auf der Baustelle leicht verletzbar ist. Weiterhin würde sich der Schaum mit Feuchtigkeit vollsaugen und dadurch der Isolationswert der Isolierschicht herabgesetzt werden, wenn derartige Rohre in feuchten Räumen bzw. unter Putz verlegt werden. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten wärmeisolierten Leitungsrohres ist darin zu sehen, dass die Oberfläche äusserst rauh ist. Dies rührt daher, dass das bei diesem Verfahren verwendete endlose Band aufgrund der häufigen Verformungen und der hohen Reibungen zwischen dem Band und dem Führungsrohr sehr stabil sein und daher eine grosse Wanddicke haben muss. Da es aber unbedingt erforderlich ist, dass die Form dicht ist, um ein Austreten des Schaums aus der Form zu verhindern, muss das Band mit überlappenden Bandkanten in das Führungsrohr eingebracht werden. Dadurch entsteht auf der Schaumoberfläche ein störender Absatz. Um ein Kleben des aufschäumenden Kunststoffes an der Innenwand des Bandes zu verhindern, ist es erforderlich, das Band jeweils vor dem Formvorgang mit einem schaumabweisenden Mittel zu besprühen. Dieses schaumabweisende Mittel wirkt sich aber störend auf den Schäumvorgang aus und führt somit zu einer rauhen Oberfläche.

Zur Verbesserung dieses bekannten Verfahrens ist vorgeschlagen worden (DE-PS17 04748), als Band eine auf der Schaumstoffschicht verbleibende Folie zu verwenden, auf die nach dem Auslauf aus dem Stützrohr ein Aussenmantel aufgebracht wird. Auch dieses Verfahren ist nicht geeignet, biegbare wärmeisolierte Leitungsrohre herzustellen, da keine Verbindungzwischen dem Schaum, der Folie und dem Aussenmantel besteht, so dass beim Biegen dieses Rohres sowohl die Folie als auch die äussere Wandung der Schaumstoffschicht reissen wird.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, biegbare wärmeisolierte Leitungsrohre in wirtschaftlicher Weise herzustellen, die einen hohen thermischen Isolationswert aufweisen und unter Putz verlegt werden können.

Diese Aufgabe wird durch folgende Merkmale gelöst:

a) als Band wird eine Papierbahn oder eine Folie aus Polyther-phalsäureester verwendet, die auf ihrer dem Innenrohr zugekehrten Oberfläche mit einem Trennmittel beschichtet ist b) nach dem Aushärten des Schaumes wird das Papier oder die Folie geschlitzt und von der Schaumstoffschicht abgezogen c) abschliessend wird ein dünner Aussenmantel aus thermoplastischem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid, aufextrudiert.

Die Papierbahn bzw. die Folie wird als sogenannte verlorene Form verwendet. Die Beschichtung mit dem Trennmittel wird vorzugsweise bereits in der Papierfabrik aufgebracht, so dass zu Beginn des erfindungsgemässen Verfahrens ein Papier mit einer trockenen Trennmittelschicht vorliest, die der Aufschäumung

nicht hinderlich ist, sondern nur eine Verklebung des Schaums mit dem Papier verhindert. Jedoch ist es auch möglich, auf das von der Vorratsrolle ablaufende Band das Trennmittel aufzusprühen. Die Papierbahn sollte eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um dem Schäumdruck standzuhalten, sollte jedoch so geartet sein, dass sie sich leicht schlitzen lässt und von der Schaumstoffschicht abziehen lässt. Als Aussenmantel wird ein extrem dünner Kunststoffmantel aufextrudiert, der im wesentlichen dazu dient, den otpischen Eindruck des Rohres zu verbessern und den Zutritt von Feuchtigkeit zur Schaumstoffschicht zu verhindern. Auch dient er in geringem Masse als mechanischer Schutz für die Schaumstoffschicht. Als Schaum wird ein flexibler geschlossenporiger Schaumstoff auf der Basis von Polyurethan oder Polyiscyanurat verwendet.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung beträgt die durch den Querschnitt des Abstandshalters bestimmte Dicke der Schaumstoffschicht bei einem Kupferrohr mit einem Aussen-durchmesser von 15 bis 22 mm, zwischen 2 und 10 mm, vorzugsweise zwischen 2 und 7 mm. Diese Dimensionierung ist ein optimaler Kompromiss zwischen der gewünschten Wärmedämmung und der Biegefähigkeit des Rohres. Mit besonderem Vorteil dient als Abstandshalter ein handelsüblicher Bindfaden, der mit einem wasserabweisenden Stoff getränkt ist. Dies führt im Zusammenhang mit den vorher genannten Massnahmen, wie geringe Wanddicke der Schaumstoffschicht und des Aussenman-tels sowie der Verwendung einer billigen Papierbahn zu einer äusserst preiswerten Lösung für ein wärmeisoliertes Leitungsrohr. Zweckmässigerweise wird das Papierband mit überlappenden Bandkanten zum Rohr geformt und die Bandkanten im Überlappungsbereich miteinander verklebt. Hierzu wird mit besonderem Vorteil ein sogenannter Heissschmelzkleber verwendet, der in Form eines Fadens auf eine der Bandkanten aufgebracht wird, wonach die Bandkanten zusammengedrückt werden.

Bei mechanisch stabilem Papier kann auf eine äussere Form verzichtet werden, da das stabile Papier die Form selbst bildet. Bei weniger mechanisch stabilem Papier wird das Rohr zweckmässigerweise in ein Stützrohr eingeführt, in dem der Kunststoff aufschäumt.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann es vorkommen, dass bei der Extrusion des Kunststoffmantels auf die Schaumstoffschicht infolge der Extrusionswärme eine leichte Nachauf-schäumung bzw. Aufblähung auftritt, die das Aussehen des fertiggestellten Rohres nachteilig beeinflusst.

Um Aufwölbungen bzw. Aufblähungen zu vermeiden und ein Rohr mit glattem Aussenmantel herstellen zu können, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass ein Aussenmantel mit nach innen ragenden Rippen, die ihn gegen die Oberfläche des ausgehärteten Schaumstoffs abstützen, wobei die Rippen einen sich von der Aussenseite des Mantels zum Rohr hin verjüngenden Querschnitt haben und so dicht nebeneinanderliegen, dass sie mit dem Aussenmantel gewölbeartige in Längsrichtung des Rohres verlaufende Hohlräume bilden, auf die Schaumstoffschicht aufextrudiert wird.

Dadurch, dass die Schaumstoffschicht über die Spitzen der Rippen nurlinienförmigmit dem extrudierten Kunststoffmantelmaterial in Berührung kommt und zwischen diesen linienförmi-gen Berührungsflächen die gewölbeartigen mit Luft gefüllten Hohlräume vorhanden sind, wird die Extrusionswärme von der Oberfläche des Schaumstoffs weitestgehend ferngehalten, so dass ein Nachschäumen des Schaumstoffmaterials nicht mehr auftritt. Darüber hinaus wirkt sich der mit Innenrippen versehene Kunststoffaussenmantel noch vorteilhaft für die Wärmedämmung aus, denn die zusätzlich im Rohraufbau befindlichen gewölbeartigen Hohlräume verringern noch die Wärmedurchgangszahl der Isolierschicht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass der innengerippte Aussenmantel Biegungen des Rohres wesentlich besser mitmacht als ein massivextrudierter

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Mantel, da sich an der Biegestelle die Rippen sowohl im Zug- als auch im Druckbereich wesentlich günstiger verhalten als ein massivextrudierter Aussenmantel.

In Weiterbildung der Erfindung hat es sich als zweckmässig 5 erwiesen, vor der Extrusion auf die Schaumstoffschicht eine dünne Metallfolie bzw. eine metallisierte Kunststoffolie wendeiförmig mit Überlappung der Bandkanten aufzuwickeln und anschliessend den Aussenmantel aufzuextrudieren. Die aufgewickelte Folie dient hierbei sowohl als Strahlungsschutz für die 10 Extrusionswärme als auch für die vom Innenrohr abgestrahlte Wärme, wenn in diesem ein erwärmtes Medium transportiert wird. Des weiteren verhindert diese Folie eine Weichmacherwanderung vom thermoplastischen Kunststoff in das Schaumstoffmaterial . Sie verteilt darüber hinaus die Extrusionswärme 15 sowohl in Umfangs- als auch in Längsrichtung wesentlich gleich-mässiger.

Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Auf ein weichgeglühtes Kupferrohr 1 von zum Beispiel 18 mm 20 Aussendurchmesser und einer Wanddicke von 1 mm wird ein wendeiförmiger Abstandshalter 2, der von einer Vorratsspule 3 abläuft, aufgewickelt. Ein von einer Vorratsspule 4 ablaufendes Papierband 5 wird um das Kupferrohr 1 und im Abstand zu diesem zu einem Rohr 6 geformt, und in den Ringraum zwischen 25 dem Kupferrohr 1 und dem Aussenrohr 6 mittels einer Schäumpistole 7 ein aufschäumbares Kunststoffgemisch auf der Basis von Polyurethan eingebracht, indem das Kunststoffgemisch auf das Papierband 5 aufgesprüht wird. Aus einem Vorratsbehälter 8 wird ein Faden 9 eines Heissschmelzklebers auf die Bandkanten 30 aufgelegt, wodurch diese miteinander verklebt werden. Die Verklebung wird beispiesweise mittels einer Andrückrolle 10 erreicht.

Nach dem Aufbringen des Kunststoffgemisches auf das Papierband 5 beginnt die Reaktion der Schaumkomponenten, und der 35 Schaum füllt den Ringraum zwischen dem Kupferrohr 1 und dem Rohr 6 aus. Für den Fall, dass ein Papierband 5 von nicht besonders hoher Festigkeit verwendet wird, gelangt das koaxiale Gebilde in ein Stützrohr 11, welches dem Schäumdruck standhält. Nach dem Durchlaufen einer nicht näher bezeichneten 40 Aushärtestrecke wird das Papierband 5 von der Schaumstoffschicht abgezogen. Hierzu wird das Papierband 5 bzw. das Rohr 6 mittels eines Messerpaares 12 in Längsrichtung aufgeschlitzt und das Papier von der Schaumstoffschicht abgezogen und beispielsweise auf eine Spule 13 aufgewickelt bzw. gleich zerhäckselt. Das 45 mit einer Schaumstoffschicht versehene Rohr 14 wird dann durch einen Extruder 15 geleitet, der einen extrem dünnen Aussenmantel aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise Polyvinylchlorid auf die Schaumstoffschicht aufextrudiert.

Um das Abziehen der Papierbahn 5 hinter dem Messerpaar 12 50 zu erleichtern, ist die Papierbahn 5 an ihrer dem Schaum zugekehrten Oberfläche mit einem Trennmittel beschichtet. In Weiterbildung des Verfahrens gemäss der Lehre der Erfindung wird mittels des Extruders 15 ein innengerippter Kunststoffmantel 17 extrudiert. Dieser liegt, wie in der Figur 2 dargestellt, 55 direkt auf der Schicht 16, die aus aufgeschäumtem Polyurethan besteht.

Zwischen den Schneidemessern 12 und dem Extruder 15 kann noch ein nicht dargestellter Spinner vorgesehen sein, der auf die Schaumstoffschicht 16 eine nicht näher bezeichnete Folie, wie in 60 Anspruch 2 beansprucht, aufbringt. Durch das wendeiförmige Aufbringen der Folie ist die Biegbarkeit des fertiggestellten Rohres nur ganz unwesentlich beeinträchtigt, denn beim Biegen verschieben sich die Lagen zwar geringfügig gegeneinander, setzen aber dem Biegeprozess keine nennenswerten medianica sehen Kräfte entgegen. Anders würde sich beispielsweise eine längseinlaufende Folie verhalten, die im Bereich der Zugspannung einreissen und im Bereich der Druckspannung der Biegestelle knittern würde.

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Es könnte auch vorteilhaft sein, die Metallfolie bzw. die metallisierte Kunststoffolie mit einer Riffelung zu versehen, welche die Biegbarkeit noch verbessert.

Das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte wärmeisolierte Leitungsrohr ist gut biegbar, ohne dass eine der Schichten bei den üblichen Biegeradien einreisst. Durch den

Aussenmantel aus thermoplastischem Kunststoff wird dem wärmeisolierten Leitungsrohr ein optisch einwandfreies Aussehen verliehen. Aufgrund des geringen Raumgewichtes und der geringen thermischen Leitfähigkeit des Polyurethanschaums zeigt das 5 wärmeisolierte Leitungsrohr ausgezeichnete Dämmeigenschaften.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohres, bei dem ein kontinuierlich zugeführtes Rohr mit einem wendeiförmig verlaufenden Abstandshalter versehen und von 5 einem längseinlaufenden Band umhüllt wird, welches im Abstand zum Rohr auf den Abstandshalterwendeln aufliegend zum Rohr geschlossen wird, und in den Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem aus dem Band geformten Rohr ein aufschäumbares Kunststoffgemisch eingeführt wird, welches den 10 Ringraum vollkommen ausschäumt, nachdem das Aussenrohr gebildet ist, und abschliessend der Schaumstoff ausgehärtet wird, gekennzeichnet, durch folgende Merkmale:

a) als Band wird eine Papierbahn oder eine Folie aus Polythe-rephthalsäureester verwendet, die auf ihrer dem Innenrohr 15 zugekehrten Oberfläche mit einem Trennmittel beschichtet ist b) nach demm Aushärten des Schaumes wird das Papier oder die Folie geschlitzt und vonn der Schaumstoffschicht abgezogen c) abschliessend wird ein dünner Aussenmantel aus thermoplastischem Kunststoff aufextrudiert. 20
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Querschnitt des Abstandshalters bestimmte Dicke der Schaumstoffschicht bei einem Kupferrohr mit einem Aussen-durchmesser von 15 bis 22 mm zwischen 2 und 10, vorzugsweise zwischen 3 und 7 mm beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandshalter ein Bindfaden verwendet wird, der vorzugsweise mit wasserabweisenden Stoffen, beispielsweise Wachs oder Bitumen getränkt ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 30 gekennzeichnet, dass das Papierband mit überlappenden Bandkanten zum Rohr geformt wird und die Bandkanten im Überlappungsbereich miteinander verklebt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aussenmantel mit nach innen ragenden Rippen, die ihn gegen die Oberfläche des ausgehärteten Schaumstoffs abstützen, wobei die Rippen einen sich von der Aussen-seite des Mantels zum Rohr hin verjüngenden Querschnitt haben und so dicht nebeneinanderliegen, dass sie mit dem Aussenmantel gewölbeartige in Längsrichtung des Rohres verlaufende Hohl-40 räume bilden, auf die Schaumstoffschicht aufextrudiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Extrusion auf die Schaumstoffschicht eine dünne Metallfolie bzw. eine metallisierte Kunststofffolie wendeiförmig mit Überlappung der Bandkanten aufgewik- 45 kelt wird, und anschliessend der Aussenmantel aufextrudiert wird.

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