DE102013111960A1 - Process for the continuous production of plastic pipes - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung von Rohren (20) bei dem mittels einer Extrusionsvorrichtung ein Rohrstrang kontinuierlich axial extrudiert wird, welcher mindestens eine sich wenigstens teilweise in axialer Richtung erstreckende Hohlkammer (28) aufweist. Erfindungsgemäß wird in mindestens eine Hohlkammer entweder bei der Fertigung des Rohrs oder nachträglich ein Ballaststoff eingefüllt, der das Gewicht des Rohrs erhöht. Dies macht es möglich, zunächst unter Einsatz einer reduzierten Mange an Rohstoff ein Kunststoffrohr mit verringertem Gewicht zu extrudieren, welches sich durch die Ballastierung in einem Gewässer versenken lässt. Diese Fertigungstechnik ist insbesondere vorteilhaft für eine kontinuierliche Extrusion von Rohren mit vergleichsweise großen Durchmessern von beispielsweise 1 m oder mehr, die in großen Längen kontinuierlich gefertigt und anschließend auf dem Seeweg transportiert werden können.The present invention relates to a method for the continuous production of tubes (20) in which by means of an extrusion device, a pipe string is extruded axially continuously, which has at least one at least partially in the axial direction extending hollow chamber (28). According to the invention, in at least one hollow chamber, either in the production of the tube or subsequently a fiber filled, which increases the weight of the tube. This makes it possible, first using a reduced amount of raw material to extrude a plastic pipe with reduced weight, which can be sunk by ballasting in a body of water. This production technique is particularly advantageous for a continuous extrusion of pipes with comparatively large diameters of, for example, 1 m or more, which can be continuously manufactured in long lengths and subsequently transported by sea.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung von Kunststoffrohren bei dem mittels einer Extrusionsvorrichtung ein Rohrstrang kontinuierlich axial extrudiert wird, welcher mindestens eine sich wenigstens teilweise in axialer Richtung erstreckende Hohlkammer aufweist.The present invention relates to a method for the continuous production of plastic pipes in which by means of an extrusion device, a pipe string is extruded continuously axially, which has at least one at least partially extending in the axial direction of the hollow chamber.
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung von Kunststoffrohren mit den Merkmalen der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, welches es ermöglicht, das Rohr mittels eines Ballaststoffs zu beschweren, so dass es sich für eine Verlegung in einem Gewässer in einem spezifischen Verfahren eignet, bei dem das Rohr zunächst auf der Oberfläche des Gewässers schwimmt und später versenkt wird.The object of the invention is to provide a method for the continuous production of plastic pipes with the features of the aforementioned type, which makes it possible to weight the tube by means of a fiber, so that it is suitable for laying in a body of water in a specific method, in which the tube first floats on the surface of the water and is later sunk.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung von Kunststoffrohren der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.The solution to this problem provides a method for the continuous production of plastic pipes of the type mentioned above with the features of the main claim.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in mindestens eine Hohlkammer entweder bei der Fertigung des Rohrs oder nachträglich ein Ballaststoff eingefüllt wird.According to the invention it is provided that in at least one hollow chamber either in the manufacture of the tube or subsequently a dietary fiber is filled.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, in einem kontinuierlichen Prozess ein in seiner axialen Länge nicht begrenztes Rohr aus Kunststoff herzustellen, das sich in axialer Richtung des Rohrs erstreckende Hohlkammern (Hohlräume) aufweist. In diese Hohlkammern kann man einen Ballaststoff einbringen, so dass man die Dichte pro Rohrlängeneinheit erhöhen kann, um ein zunächst schwimmend transportiertes Rohr für eine Verlegung auf dem Boden eines Gewässers (Seeverlegung) zu versenken.The inventive method makes it possible to produce in a continuous process a non-limited in its axial length pipe made of plastic, which has in the axial direction of the tube extending hollow chambers (cavities). In these hollow chambers can be introduced a dietary fiber, so that you can increase the density per tube length unit to sink a first floating transported pipe for laying on the bottom of a water (maritime lay).
Die Fertigung von Rohren des vorgenannten Typs ist insbesondere dann technologisch besonders interessant, wenn Kunststoffrohre mit vergleichsweise großen Durchmessern herzustellen sind. Diese wurden bislang überwiegend in konventioneller Wickelrohrtechnik mit dadurch bedingten endlichen Rohrlängen gefertigt. Diese endliche Rohrlänge war bislang insofern weniger problematisch, als bei Rohren mit größeren Durchmessern auch durch die Notwendigkeit, diese zum Einsatzort zu transportieren, in der Regel eine Längenbegrenzung erforderlich war. Während sich auch an sich biegesteife Kunststoffrohre mit kleineren Durchmessern bis zu etwa 200 mm auf Trommeln aufwickeln lassen, ist dies bei Rohren mit größeren Durchmessern nicht mehr möglich. Folglich ist die auf dem Landwege transportierbare maximale Länge eines Rohrstrangs etwa auf die Länge der Ladefläche eines Lastkraftwagens begrenzt. The production of pipes of the aforementioned type is particularly interesting technologically particularly when plastic pipes are to produce with relatively large diameters. These have hitherto been produced predominantly in conventional winding tube technology with resulting finite tube lengths. This finite length of pipe has hitherto been less problematical in that, in the case of pipes with larger diameters, the necessity of transporting them to the place of use usually necessitated a length limitation. While rigid plastic pipes with smaller diameters of up to about 200 mm can also be wound up on drums, this is no longer possible for pipes with larger diameters. Consequently, the maximum length of a pipe string that can be transported by land is limited to approximately the length of the loading area of a truck.
Wenn man hingegen andere Methoden schafft, um Rohre mit vergleichsweise großen Durchmessern wie zum Beispiel mehr als 1000 mm auch in Längen zu transportieren, die die Transportlänge eines LKW überschreitet, ist eine kontinuierliche Fertigung in unbegrenzter Länge besonders vorteilhaft. Hier bietet sich beispielsweise die Fertigung solcher Großrohre in der Nähe eines Gewässers an, so dass es möglich wird, diese Rohre kontinuierlich zu extrudieren und am Ende der Extrusionslinie den Rohrstrang direkt in das Gewässer laufen zu lassen. Da die Kunststoffrohre an der Wasseroberfläche schwimmen, können lange Rohrstränge mittels Transportschiffen geschleppt und so an den Einsatzort verbracht werden. Die Rohrextrusion kann somit über große Längen des Rohrstrangs andauern, ohne dass es notwendig ist, den Rohrstrang nach Extrusion einer für den Landtransport begrenzten Transportlänge zu durchtrennen. Die gesamte Extrusionslinie kann ohne Unterbrechung kontinuierlich arbeiten, wodurch die Rohrfertigung insgesamt rationeller wird als bei herkömmlichen Wickelverfahren.On the other hand, if other methods are used to transport tubes of comparatively large diameters, such as more than 1000 mm, also in lengths exceeding the transport length of a truck, continuous production of unlimited length is particularly advantageous. Here, for example, offers the production of such large pipes in the vicinity of a body of water, so that it is possible to extrude these tubes continuously and run at the end of the extrusion line the tubing directly into the water. Since the plastic pipes float on the water surface, long pipe strings can be towed by means of transport ships and thus transported to the place of use. The pipe extrusion can thus continue over long lengths of the pipe string, without it being necessary to cut the pipe string after extrusion of a limited transport for land transport length. The entire extrusion line can operate continuously without interruption, making overall pipe production more efficient than traditional winding processes.
Ein weiteres Anliegen der vorliegenden Erfindung ist somit die kontinuierliche Extrusion langer mechanisch belastbarer Rohrstränge aus Kunststoff mit großen Durchmessern, insbesondere im Bereich von mehr als 1000 mm Durchmesser, in einem rationellen wirtschaftlichen Fertigungsverfahren.Another concern of the present invention is thus the continuous extrusion of long mechanically loadable plastic tubing with large diameters, especially in the range of more than 1000 mm in diameter, in a rational economical manufacturing process.
Der erfindungsgemäße Ballaststoff, der in die Hohlkammern eingefüllt wird kann beispielsweise ein mineralischer Ballaststoff sein. Dies kann beispielsweise ein Schüttgut sein in rieselfähiger Form oder eine Aufschlämmung, eine breiige dickflüssige Substanz, zum Beispiel eine Betonmischung Das nachträgliche Einfüllen dieses Ballaststoffs in die Hohlkammern in diesem Abschnitt des Verfahrens kann beispielsweise erfolgen, nachdem Löcher in die Hohlkammern gebohrt wurden, so dass der Innenraum der Hohlkammern so zugänglich wird und befüllt werden kann. Diese Löcher können anschließend wieder verschlossen werden, was aber nicht notwendig ist, wenn beispielsweise ein hydraulisch aushärtendes Gemisch als Ballaststoff verwendet wird, da dieses anschließend aushärtet und so die Einfüllöffnungen verschließt.The dietary fiber according to the invention, which is filled into the hollow chambers, can be, for example, a mineral fiber. This may be, for example, a bulk material in free-flowing form or a slurry, a pulpy viscous substance, for example a concrete mixture. The subsequent filling of this fiber in the hollow chambers in this section of the method can be done, for example, after holes have been drilled in the hollow chambers, so that Interior of the hollow chambers is so accessible and can be filled. These holes can then be closed again, but this is not necessary if, for example, a hydraulically curing mixture is used as fiber since this then hardens and thus closes the filling openings.
Wenn man wenigstens eine Hohlkammer des Kunststoffrohrs nach dessen Extrusion mit einem Ballaststoff befüllt, sollte dieser Ballaststoff in der Hohlkammer vorzugsweise eine Dichte aufweisen, die mindestens etwa 1,3 g/cm3 beträgt. Die für derartige Kunststoffrohre verwendeten Kunststoffe wie Polyolefine haben eine Dichte von weniger als 1 g/cm3 und sind somit leichter als Wasser. Bei Polyethylen liegt die Dichte je nach Typ beispielsweise im Bereich von 0,87–0,97 g/cm3, bei Polypropylen bei etwa 0,89–0,92 g/cm3. Um durch den Ballaststoff das Rohr so zu beschweren, dass es sich in Wasser versenken lässt, empfiehlt es sich, Ballaststoffe zu verwenden, deren Dichte einiges über 1 g/cm3 liegt, vorzugsweise weist daher der Ballaststoff in der Hohlkammer eine Dichte auf, die mindestens etwa 1,3 g/cm3 beträgt.If one fills at least one hollow chamber of the plastic tube after its extrusion with a dietary fiber, this dietary fiber in the hollow chamber should preferably have a density which is at least about 1.3 g / cm 3 . The plastics used for such plastic pipes such as polyolefins have a density of less than 1 g / cm 3 and are thus lighter than water. In the case of polyethylene, the density is, for example, in the range of 0.87-0.97 g / cm 3 , depending on the type, and about 0.89-0.92 g / cm 3 in the case of polypropylene. In order to weight the tube through the fiber so that it can submerge in water, it is advisable to use fiber, whose density is a little over 1 g / cm 3 , preferably therefore, the fiber in the hollow chamber has a density that is at least about 1.3 g / cm 3 .
Es können beispielsweise mineralische Ballaststoffe verwendet werden, wie zum Beispiel Sand, Zement, Quarz, Gesteinsmehl, Kies, Split, Metallpartikel oder Glas.For example, mineral fiber may be used, such as sand, cement, quartz, rock flour, gravel, split, metal particles or glass.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung kann ein Rohrstrang kontinuierlich so extrudiert werden, dass bereits der an der Rohrkopfdüse eines Extruders austretende Schmelzestrang mehrere sich in axialer Richtung des Rohres erstreckende, über den Umfang des Rohres verteilt angeordnete Hohlkammern aufweist.According to a preferred embodiment of the task solution according to the invention, a pipe string can be continuously extruded so that already emerging from the tube head nozzle extruder strand has several extending in the axial direction of the tube, distributed over the circumference of the tube arranged hollow chambers.
Diese Hohlkammern können beispielsweise einen zylindrischen, rechteckigen oder polygonalen Querschnitt aufweisen.These hollow chambers may for example have a cylindrical, rectangular or polygonal cross-section.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, dass ein Rohr gefertigt wird, bei dem sich mindestens eine Hohlkammer, in die ein Ballaststoff eingefüllt wird, im Bereich einer Mittelschicht des Rohres befindet. Es kann hier also beispielsweise ein Rohr mit einer massiven Kernschicht und einer nach außen hin auf diese Kernschicht folgenden Mittelschicht in einem einzigen oder mehreren aufeinanderfolgenden Schritten extrudiert werden, wobei sich in der Mittelschicht Hohlkammern befinden. In diese Hohlkammern kann wiederum ein Ballaststoff eingefüllt werden und dieses Rohr wird danach noch beispielsweise durch Aufextrudieren wieder mit einer massiven Außenschicht überzogen.According to a possible development of the present invention, it is also possible for a tube to be produced in which at least one hollow chamber into which a fiber material is filled is located in the region of a middle layer of the tube. Thus, for example, a tube having a solid core layer and a middle layer following this core layer outwardly may be extruded in a single or multiple sequential steps, with hollow chambers in the middle layer. In this hollow chambers in turn a fiber can be filled and this tube is then coated again, for example, by extruding again with a solid outer layer.
Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.The features mentioned in the dependent claims relate to preferred developments of the task solution according to the invention. Further advantages of the invention will become apparent from the following detailed description.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of embodiments with reference to the accompanying drawings.
Dabei zeigen:Showing:
Zunächst wird auf
Das Gelände
Rohre
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1313
- Abzug deduction
- 2020
- Rohrstrang tubing
- 2121
- Befüllstation filling station
- 2222
- Ballaststoff dietary fiber
- 2323
- LKW truck
- 2424
- Gelände terrain
- 2525
- Gewässer waters
- 2626
- Lager camp
- 2727
- Luftkissen air cushion
- 2828
- Hohlkammer hollow
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