DE1082043B

DE1082043B - Verfahren zum Ummanteln eines Rohres mit einer Schicht aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1082043B
Application number: DEL16790A
Authority: DE
Inventors: Roberto Colombo
Original assignee: LAVORAZIONE MAT PLASTICHE Sas
Current assignee: LAVORAZIONE MAT PLASTICHE Sas
Priority date: 1952-10-08
Filing date: 1953-10-07
Publication date: 1960-05-19

Description

Verfahren zum Ummanteln eines Rohres mit einer Schicht aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ummanteln von Rohren, Stangen u. dgl. mit einer Schicht aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. aus Polyäthylen, Polyvinyl od. dgl.
Für das Überziehen oder Ummanteln von Rohren, Stangen od. dgl. mit thermoplastischem Stoff sind heute hauptsächlich zwei Wege bekannt. Nach dem einen Weg wird das zu ummantelnde Rohr od. dgl. durch die Düse einer Strangpresse geführt, wobei eine Kunststoffschicht aufgebracht wird; der andere Weg ist der, daß ein thermoplastischer Kunststoff, in einem Lösungsmittel gelöst, auf die Rohroberfläche aufgespritzt wird. Nach Verflüchtigung des Lösungsmittels bleibt an der Rohroberfläche eine Schicht des gelösten aufgespritzten thermoplastischen Stoffes haften.
Nach dem ersten Verfahren müssen, wenn Rohre verschiedener Durchmesser ummantelt werden sollen bzw. wenn verschieden starke Ummantelungen aufgebracht werden sollen, die Spritzdüsen ausgewechselt werden.
Auch ist es auf diesem Wege nicht möglich, Rohre ungleichförmigen Durchmessers, z. B. hluffenrohre, zu ummanteln. Schließlich kann die Stärke der Ummantelung während des Auspressens des Kunststoffes, was manchmal notwendig ist, nicht geändert werden.
Nach dem zweitgenannten Verfahren können zwar Rohre mit veränderlichem Durchmesser ummantelt werden. Die Stärke des Überzugs kann auch stellenweise innerhalb gewisser Grenzen abgeändert werden. Diese Grenzen sind wegen des Abtropfens der Lösung von der Rohroberfläche jedoch sehr eng. Dafür treten aber andere Unzuträglichkeiten auf. In erster Linie ist das Verfahren verhältnismäßig teuer, da es ja die Anwendung eines flüssigen Lösungsmittels notwendig macht. Die Rückgewinnung dieses Lösungsmittels, soweit sie überhaupt möglich ist, stellt eine Reihe schwieriger Probleme technischer und wirtschaftlicher Art. Weiterhin befindet sich die aufgebrachte Schicht quasi in einem Rohzustand, d. h., sie ist noch nicht verfestigt. Die Verflüchtigung der verhältnismäßig großen Lösungsmittelmenge führt zur Porenbildung in der Ummantelung, das überzogene Metallrohr wird also nur unzureichend geschützt. Dieses Verfahren eignet sich vielleicht gut für das Aufbringen von Überzügen aus Teer oder ähnlichen Stoffen. Bei Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes aber, wie z. B. Polyvinyl, Polyäthylen u. dgl., kann das Verfahren jedoch nicht erfolgreich und eine einwandfreie Lösung bietend angewendet werden. Diese Stoffe müssen zur Herstellung eines in seinen Eigenschaften zufriedenstellenden Uberzugs unter Druck aufgebracht werden Das Verfahren gemäß der Erfindung, wonach das Rohr durch die Spritzdüse einer Strangpresse hindurchbewegt und die Kunststoffmasse in plastifiziertem Zustand dabei aus einem innerhalb der Düse liegenden, gegen die zu ummantelnde Flache des Rohres offenen Ringraum aus- gepreßt und so auf das Rohr aufgebracht wird, beseitigt die vorstehend erwähnten Nachteile dadurch, daß der plastifizierte Kunststoff unter Wahrung eines Abstandes zwischen der Ummantelung aus Kunststoff und der Düseninnenwand senkrecht zu der zu ummantelnden Rohrwand aufgebracht wird.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist der Durchmesser der Düse also größer als der Durchmesser des fertig ummantelten Rohres. Die Stärke der Ummantelung wird also nicht durch den Düsendurchmesser, sondern durch die Stärke der ausgepreßten thermoplastischen Schicht und/oder die Vorschubgeschwindigkeit des Rohres durch die Düse geregelt. Da die Auspreßdüse einen größeren Durchmesser als das fertig ummantelte Rohr hat, ist es auch möglich, Rohre mit muffenförmigem Ende und ganz allgemein Rohre mit veränderlichem Durchmesser zu ummanteln. Dazu, wenn auch nicht allein wegen der eventuellen Durchmesseränderung der zu ummantelnden Rohre, ist es notwendig, daß der Kunststoff, im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse gerichtet, aus der Düse austritt, um ein oberflächliches Abkühlen der ausgepreßten Kunststoffschicht zu vermeiden, bevor letztere mit dem zu überziehenden Rohr in Berührung kommt. Auf diese Weise bildet der thermoplastische Kunststoff keinen längsgezogenen Hohlkegel, sondern eine in radialer Ebene senkrecht zur Rohroberfläche stehende flanschartige Bühne, die sich zwischen Rohroberfläche und Auspreßdüse erstreckt. Diese wird durch die Wärme entzieetrde Wirkung des zu ummantelnden Metallrohres nicht oder kaum beeinflußt, jedenfalls nicht in einer die Haftung verhindernden oder benachteiligenden Weise. - Weiterhin wird durch die getroffene Maßnahme der Werkstoff vom Auspreßschlitz direkt nach der Rohroberfläche herangepreßt und legt sich dort an eine in axialer Richtung jeweils begrenzten Stelle auf das Rohr, das nunmehr angewärmt ist und an- den soeben ummantelten als auch an den weiterhin sogleich zu ummantelnden Rohrabschnitt dicht angrenzt.
Bei schräger Auspressung des Werkstoffes legt sich der Werkstoff in einem in axialer Richtung sehr ausgedehnten Bereich an das Rohr an, das also, wenn es mit dem Werkstoff in Berührung kommt, sich nicht hinreichend erwärmen kann.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird insbesondere dann wichtig und vorteilhaft, wenn ein Rohr mit zwei oder mehreren übereinanderliegenden Lagen aus untereinander verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen, z. B. einer Zwischenlage aus Polyäthylen und einer Außenlage aus Polyvinylchlorid, zu überziehen ist, sowie dann, wenn die Stärke der einen Schicht aus beliebigen Gründen gegenüber derjenigen der anderen Schicht stellenweise bei im wesentlichen gleichzeitigem Auftragen der beiden Schichten auf das Rohr verändert werden soll.
In der Zeichnung ist eine Auspreßvorrichtung dargestellt. An Hand dieser Darstellung wird nachstehend die Art und Weise, wie das erfindungsgemäße Verfahren ausgeübt werden kann, erläutert, wobei die Auspreßvorrichtung an sich keine neue Form veranschaulicht und nicht Gegenstand der Erfindung ist.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Auspreßkopf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, im Teilschnitt, Fig. 2 eine zur Vorrichtung gemäß Fig. 1 gehörende Scheibe, in Draufsicht.
Der Auspreßkopf besteht-ans drei Metallscheiben 200, 201 und 202, welche gleichachsig aufeinandergestapelt sind und eine zylindrische Axialbohrung 100 bilden. Die Scheiben 200, 202 begrenzen zusammen eine radial gerichtete ringförmige Düse D, welche in die Bohrung 100 mündet. Ähnlicherweise begrenzen die Scheiben 202 und 201 zusammen eine radial gerichtete ringförmige Düse D', welche in die Bohrung 100 mündet.
Die Düsen D und D' werden über AnschlußstückeA, B sowie über besondere Netze von zwischen den Scheiben 200, 202 bzw. 201, 202 liegenden Zufuhrleitungen von zwei Strangpressen gespeist. Die Zufuhrleitungen sind derart angeordnet, daß dieselben eine möglichst gleichförmige Verteilung des Kunststoffes über den gesamten Umfang der Düse D, D' gewährleisten. So mündet das Anschluß stück A in der Mitte einer bogenförmigen Leitung 101 (Fig. 2), die sich über einen Bogen von 1800 erstreckt. Die Enden dieser Leitung münden in der Mitte von zwei bogenförmigen Leitungen 105 bzw. 106, die sich je über einen Bogen von ungefähr 90" erstrecken. Die Enden der Leitung 105 münden in der Mitte von zwei weiteren Leitungen 111 bzw. 114, die sich beide je über Bogen von 450 erstrecken, wobei die Enden der Leitungen 106 in der Mitte von zwei weiteren Leitungen 112 bzw. 113 münden, die sich ebenfalls je über einen Bogen von 450 erstrecken. Dieses Verteilungsschema des Kunststoffes wiederholt sich nochmals durch die Leitungen 123 bis 130, deren Enden die Düse D über die bei 147 und 148 eng nebeneinanderliegenden Radialbohrungen speisen.
Dasselbe Verteilungsschema gilt ebenfalls beim Anschlußstück B. Fig. 1 zeigt die Leitungen 101', 105', 111' and 129', welche den Leitungen 101, 105, 111 bzw. 129 entsprechen.
Diese gleichmäßige Verteilung des Kunststoffes oberhalb der Düsen D, D', welche auch durch andere Mittel, als in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, erzielt werden kann, ist für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung äußerst wichtig. Denn durch eine solche Verteilung soll gewährleistet werden, daß die einzelnen Stellen der Düse D, D' jederzeit durch gleiche Kunststoffmengen gespeist werden, damit die kranzförmigen, durch den aus den Düsen D bzw. D' ausgepreßten Kunststoff gebildeten Bühnen C bzw. C' um das Rohr R gleichförmige Stärke aufweisen.
Im Betrieb wird das Rohr R z. B. in der durch den Pfeil P angegebenen Richtung bewegt, wobei dessen Vorschubgeschwindigkeit auf die Anpreßgeschwindigkeft des Kunststoffes durch die Düsen D, D' derart abgestimmt wird, daß am Rohr R die gewünschte Stärke der Ummantelungsschichten E, E' erzielt wird, ohne daß jedoch die ringförmigen Bühnen bzw. Schichten C, C' in der Richtung P trichterförmig gestreckt werden. In diesem Zusammenhang soll, um jedes Mißverständnis auszuschließen, ein Beispiel angeführt werden.
Es wird angenommen, daß die Stärken beider Bühnen C, C' z. B. 3 mm betragen und die Bühnen C, C' bei einer linearen Geschwindigkeit x bzw. y ausgepreßt werden, wobei y (Geschwindigkeit von C') geringer ist als x. Unter diesen Verhältnissen ist es leicht verständlich, daß keine Bühnen C, C' bis zu einem gewissen Wert z der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres R trichterförmig gestreckt wird und die Bühne C selbst beim Überschreiten von z noch ihre in der Zeichnung dargestellte Form beibehält, wogegen die Bühne C' trichterförmig nach oben gestreckt wird. Hieraus folgt, daß z der Höchstwert der Vorschubgeschwindigkeit des Rohres R unter den oben angegebenen Verhältnissen darstellt.
Wird nun das Rohr R tatsächlich mit einer Geschwindigkeit z vorgerückt, so weist die Ummantelungsschicht E', welche durch die Bühne C' gebildet wird, eine Stärke von ungefähr 3 mm auf, wobei die Schicht E wegen der höheren Auspreßgeschwindigkeit der Bühne C eine größere Stärke besitzt. Soll die Stärke der Schichten E, E' vergrößert werden, so braucht lediglich die Vorschubgeschwindigkeit des Rohres unter den Wert z gesenkt zu werden. Soll aber die Stärke nur der einen Schicht E bzw. E' vergrößert werden, so braucht lediglich die Auspreßgeschwindigkeit der diesbezüglichen Bühne C bzw. C' entsprechend erhöht zu werden.
Es ist also klar, daß das Verfahren gemäß der Erwindung bei Verwendung von nur einem Auspreßkopf zahlreiche Ummantelungsgeschwindigkeiten sowohl ein und desselben Rohres R von gleichbleibendem oder veränderlichem Durchmesser als auch von Rohren von untereinander verschiedenem Durchmesser bietet. Es ist daher möglich, Muffenrohre zu überziehen sowie am Ende eines gewöhnlichen Rohres eine Muffe aus thermoplastischem Kunststoff zu bilden. Zu diesem Zweck wird ein zylindrischer, abnehmbarer Rohrabschnitt M (Fig. 1) auf dem Ende des Rohres R angebracht, wobei der Abschnitt M im Durchmesser größer ist als das Rohr. Durch Führen des Rohres entlang der Achse des Auspreßkopfes wird der Abschnitt M ebenfalls mit einer Ummantelung in zwei Schichten E, E' umgeben. Da der Abschnitt M abnehmbar ist, kann er leicht aus der aus zwei Schichten bestehenden Ummantelung herausgenommen werden.
Der so hergestellte muffenförmige Fortsatz aus thermoplastischem Kunststoff bildet dann eine Ummantelung der Verbindungsstelle des Rohres R mit einem nachfolgenden Rohr.
Der zum Ummanteln des Rohres R benutzte Kunststoff kann von verschiedener Art sein. Eine sehr vorteilhafte Kombination zum Schutz von Rohren gegen Kriechströme umfaßt eine innere Polyäthylenschicht E' und eine äußere Schicht E von Polyvinylchlorid. Die Polyäthylenschicht hat eine hohe Isolierkraft, während die Polyvinylschicht gegen Abnutzung sehr widerstandsfähig ist.
PATENTANSPROCEIE 1. Verfahren zum Ummanteln eines Rohres mit einer Schicht aus thermoplastischem Kunststoff, wonach das Rohr durch die Spritzdüse einer Strangpresse hindurchbewegt und die Kunststoffmasse in plastifiziertem Zustand dabei aus einem innerhalb der Düse liegenden, gegen die zu ummantelnde Fläche des Rohres offenen Ringraum ausgepreßt und so auf das Rohr aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der plastifizierte Kunststoff (C, C') unter Wahrung eines Abstandes zwischen der Ummantelung (E, E') aus Kunststoff und der Düseninnenwand senkrecht zu der zu ummantelnden Rohrwand aufgebracht wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Dicke des aufzubringenden Mantels die Vorschubgeschwindigkeit des Rohres variiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer sich über das Rohrende hinaus erstreckenden, z. B. muffenartig sich erweiternden Ummantelung ein entsprechend geformter Rohrabschnitt (M) an diesem Rohrende angebracht und mitummantelt wird, worauf der Rohrabschnitt (M) nach Erstarren des Kunststoffes entfernt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 822261, 545 937, 723201; USA.-Patentschrift Nr. 2 377220.