DE1475881C3 - Mehrschichtiges Isolierrohr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf mehrschichtiges Isolierrohr, bestehend aus einem aus Glasfasern und Kunststoff gewickelten Grundrohr und einem koaxial darum angeordneten, ebenfalls aus Glasfasern und Kunststoff bestehendem Deckrohr, bei dem um das Grundrohr ein aus Kammern und Trennwänden bestehendes Kammersystem gewickelt ist, das das Deckrohr im Abstand vom Grundrohr hält.

Ein derartiges Isolierrohr ist bereits bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1723 793). Sofern es sich um gewickelte Grund- und Deckrohre handelt, wird das Kammersystem aus einer Kunststoffmanschette gebildet, die um das Grundrohr derart in Falten gelegt wird, daß axial verlaufende Trennwände entstehen. Diese Trennwände werden daher aus der doppelten Wandstärke der Kunststoffmanschette im Bereich der Falten gebildet, und sie erfüllen eine ähnliche Aufgabe, wie im Strangpreßverfahren hergestellte Trennwände, die eine durchgehende Verbindung zwischen dem Deck- und Grundrohr für Kühl- oder Heizmedien in Längsrichtung des Isolierrohres erlauben. Da der Biegeradius durch die Materialstärke der Kunststoffmanschette begrenzt ist, kann die Wanddicke der Kunststoffmanschette nur verhältnismäßig gering sein, wodurch trotz der doppelten Wandstärke im Bereich der Trennwände die Festigkeit des gesamten Isolierrohres zu wünschen übrig läßt, selbst wenn sehr viele solcher Trennwände über den Umfang verteilt angeordnet werden. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß auch die Herstellung runder Rohre Schwierigkeiten bereitet, wenn nach diesem Verfahren gearbeitet wird. Diese in axialer Richtung erstreckenden Trennwände können nicht so eng nebeneinander benachbart angeordnet werden, daß sie ein tatsächlich kreisförmiges Wickeln des Deckrohres ermöglichen;.dieses knickt vielmehr bei dessen Aufbau zwischen den durch die Trennwände gebildeten Stützlinien ein.

Darüber hinaus sind weitere mehrschichtige Isolierrohre bekannt (deutsche Gebrauchsmuster

ίο 1981057, 1717 503, 1806 809, österreichische Patentschrift 85 856 und französische Patentschrift 395 741), bei denen ein äußerer Rohrteil von einem inneren Rohrteil durch wendeiförmige, axialverlaufend stegförmige und wabenförmige Abstandhalter im Abstand voneinander gehalten werden. Allen diesen Isolierrohren ist gemeinsam, daß ihre Festigkeit zu wünschen übrig läßt bzw. die Herstellung Schwierigkeiten bereitet, wenn sie sich durch gute thermisch isolierende Eigenschaften auszeichnen

ao sollen.

Schließlich ist es auch bekannt (schweizerische Patentschriften 13 386 und 223 373) Dampf rohre, Dampfkesselbehälter od. dgl. dadurch vor Wärmeverlusten zu schützen, daß sie mit einem Wärmeschutzmantel umgeben werden. Dieser besteht aus zwei schalenförmigen Teilen, die durch ringförmige, wabenförmige, wendeiförmige oder insbesondere punktförmige Abstandhalter so im Abstand von dem zu schützenden Rohr od. dgl. gehalten werden, daß sie einen oder mehrere luftgekühlte Hohlräume einschließen, die die thermisch isolierende Wirkung erhöhen. Derartige ' Halbschalen werden durch Mörtel oder auf andere Weise miteinander verbunden, so daß sie das Rohr oder dergleichen Gegenstand manschettenförmig umgeben; zum zusätzlichen Schutz werden die Schalen mit einer zusätzlichen Bandage umwickelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte mehrschichtige Isolierrohr dahingehend zu verbessern, daß es sich durch große Festigkeit auszeichnet. Dabei soll die Herstellung keine Schwierigkeiten bereiten und das thermische Isoliervermögen groß sein.

Die Erfindung besteht darin, daß die Trennwände Ringe oder Waben bilden und daß das Grundrohr, das Kammersystem und das Deckrohr aus mit Kunstharz getränkten Glasfasersträngen bestehen.
. Derartige mit Kunststoff getränkte Glasfaserstränge werden für die Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffrohren als »Rovings« im Filament-Winding-Verfahren verwendet. Es sind dies vor allem vielfädige, beispielsweise 12- bis 60fädige Glasseidenrovings, denen als Bindemittel Kunststoffe, insbesondere ungesättigte Polyesterharze und Epoxydharze, zugegeben sind. -_■',

Es. hat sich gezeigt, daß durch die Anwendung dieser Merkmale eine Kombinationswirkung bezüglich der Festigkeitsverbesserung erzielt wird, da nicht nur das Kammersystem in sich selbst außerordentlich fest auf das Deckrohr aufgebracht werden kann, sondern auch in Verbindung mit der speziellen Kammerform ein festeres Aufwickeln des Deckrohres erlaubt, Die Glasfaserstränge bilden dabei auch eine viel bessere Bewehrung bzw. Armierung, als dies durch Verwendung von Geweben oder losen; in Bindemitteln eingebetteten Glasfasern möglich ist. Dabei richtet sich die Dicke der Trennwände und der Abstand und Anordnung derselben nach der jeweils gewünschten Fe-

stigkeit bzw. dem zu erwarteten Berstdruck, was wik- An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbei-

keltechnisch im Filament-Winding-Verfahren weit- spiel für die Erfindung im folgenden näher erläutert,

aus besser, sogar noch im Verlauf des Wickelverfah- Die Figur ist ein schematischer Schnitt durch ein

rens selbst zu steuern ist, als dies bei den Ausbil- mehrschichtiges Isolierrohr, das aus dem Grundrohr

dungsformen geschehen kann, die zum Stand der 5 10, den das Kammersystem 11 bildenden Trennwän-

Technik gehören, den 11a, einer Zwischenlage \2 und dem Deckrohr

Der Umstand, daß die in Ring- bzw. Wabenform 13 aufgebaut ist. Hierbei ist das Kammersystem 11

angeordneten Trennwände auch eine Unterteilung in Wabenform ausgebildet. [

der Zwischenräume "zwischen dem Grundrohr und ■ Hergestellt wird das Isolierrohr beispielsweise da-

dem Deckrohr in axialer ,Richtung gewährleisten, io durch, daß auf einen Dorn des vorgesehenen Rohrin-

kommt der thermischen Isolierwirkung zugute, da nendurchmessers im Filament-Winding-Verfahren

kein Gasäustausch innerhalb dieser Zwischenräume Idas Grundrohr 10 aufgewickelt wird, das mindestens

über längerer Axialabschnitte möglich ist. dem Normaldruck des Rohres standhält. Da der

In weiterer Ausbildung der Erfindung empfiehlt es Berstdruck eines Rohres normalerweise mehrfach

sich, zwischen dem Kammersystem und dem Deck- 15 größer ist als der Normaldruck, wäre die Wicklung

rohr eine dünne isolierende Zwischenlage, insbeson- des Grundrohres 10 bezüglich ihrer Wandstärke die-

dere eine dünne Metallschicht anzuordnen. Dadurch sem Berstdruck anzupassen. Bei dem erfindunsgemä-

kann beispielsweise der Wärmeentzug durch Strah- ßen Isolierrohr ist dies jedoch nicht erforderlich und

lung vermindert und/oder das gasdichte Vermögen kann der Berstdruck bis zur Hälfte vermindert wer-

des Isolierrohres verbessert werden. In diesem Sinne ao den, da die nachfolgenden Schichten mit zur Auf-"

empfiehlt es sich auch, das Innere des Isolierrohres nähme des Innendruckes herangezogen werden. Auf

mit einem Schutz aus Elastomeren zu versehen, so die Filament-Wicklung des Grundrohres 10 wird un-

daß selbst aggressive Flüssigkeiten durch das Rohr ge- mittelbar, d. h. ohne Unterbrechung des Wickelvor-

leitet werden können. An sich .ist es bereits bekannt ganges, das Kammersystem 11, d. h. die Trennwände

(deutsche Patentschriften 460419 und 548 030), Me- 25 11 ο, vorzugsweise in Wabenform aufgewickelt,

tallfolien aus beispielsweise Aluminium als Isolier- Während beim üblichen Filament-Winding-Verfah-

mittel gegen Wärme- und Kälteverluste zu verwen- ren das sogenannte Kreuzwickelverfahren mit einem

den. Bei der Erfindung wird bevorzugt, ein dünnes Wickelwinkel von durchschnittlich 50° angewendet

metallisiertes Papier oder eine metallisierte Kunst- wird, empfiehlt es sich bei der Erfindung, zunächst

stoffolie für diesen Zweck zu benutzen. 30 so zu wickeln, daß der Wickelwinkel möglichst klein

Nach einer weiteren Ausbildung und Verbesserung ist.

der Erfindung wird das Kammersystem wenigstens Vor der Fortsetzung des Wickeins, d. h. vor dem

teilweise mit Hartschaumstoff, insbesondere Polyure- Aufbau des Deckrohres 13, wird als Zwischenlage 12

than, ausgefüllt. Dadurch wird nicht nur die Fe- ein Vlies, organischer oder anorganischer Natur, auf

stigkeit des Isolierrohres insbesondere in Längsrich- 35 das Kammersystem 11 aufgebracht. Bevorzugt wird

tung verbessert, sondern ergeben sich auch Vorteile eine Metallschicht.

beim Härtungsprozeß der für das Deckrohr verwen- Die Filament-Wicklung des Deckrohres 13 richtet

deten Kunststoffe. Es empfiehlt sich, die Hart- sich selbstverständlich ebenfalls nach den aufzuneh-

schäume im Spritzverfahren in die Kammern des menden Kräften und Drücken und ist vom Berst-

Kammersystems einzubringen und anschließend ab- 40 druck und den Radialkräften und Längskräften ab-

zuspachteln, so daß es eine glatte Oberfläche ergibt, hängig.

auf die dann das Deckrohr gegebenenfalls nach Ein- Bei einem derartigen Aufbau im Filament-Wickfügen einer Zwischenlage aufgewickelt wird. Hierbei lung-Verfahren ist das Kammersystem 11 luftgefüllt, empfiehlt es sich im Falle der Verwendung einer Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein großes Luftvoludünnen Metallschicht als Zwischenlage, diese mit 45 men bei den Härtungsprozessen des glasfaserver-Isocyanaten vorzubehandeln, wodurch eine verbes- stärkten Kunststoffes zur Blasenbildung führen kann, serte Haftfestigkeit mit dem Hartschaumstoff erzielt so daß es sich empfiehlt, das Kammersystem rechtwird. An sich ist es bereits bekannt (deutsches Ge- zeitig mit einem Schaumstoff gemisch, insbesondere brauchsmuster '.1 723 793), Kunststoffschaummassen aus Polyurethan, hartschäumend auszufüllen, woals Füllmittel für Zwischenräume zwischen dem 50 durch zwar das Luftvolumen vermindert wird, das Grund- und dem Deckrohr von Isolierrohren zu ver- thermische Isoliervermögen des Isolierrohres jedoch wenden. - · ■ . nicht verlorengeht.

In manchen Fällen empfiehlt es sich, zwischen Die Gesamtwandstärke der Rohrschichten braucht

dem Kammersystem und dem Deckrohr mindestens nur ein Bruchteil der Normalschichten zu betragen,

ein weiteres als Trennwand dienendes Rohr und ein 55 wenn im Filament-Winding-Verfahren gewickelt

weiteres Kammersystem anzuordnen, d.h. minde- wird. Insgesamt sollen sämtliche Wandstärken der

stens zwei Kammersysteme radial übereinander auf- Filament-Winding-Schichten die gleiche Dicke besit-

zubauen. . ' zen wie bei der Herstellung die Gesamtdicke eines

Das erfindungsgemäße Isolierrohr eignet sich be- üblichen Normalrohres, das nach anderen Wickelversonders gut zur Weiterleitung von heißem Wasser 60 fahren oder im Schleuderverfahren hergestellt ist. über sehr große. Strecken ohne Wärmeverlust. Auch Der Aufbau mehrerer radial übereinander anfür Ferngasleitungen sind derartige Isolierrohre her- geordneter Kammersysteme mit Zwischenschichten vorragend geeignet, zumal sie in Anbetracht der gro- empfiehlt sich vor allem, wenn das Isolierrohr bei ßen Festigkeit aucli großen Drucken standhalten sehr hohen Temperaturen betrieben wird, können und daher tief im Erdboden oder unter Was- 65 Es versteht sich, daß das Isolierrohr auch als Manser verlegt werden können. telteil von Behältern Verwendung finden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Mehrschichtiges Isolierrohr, bestehend aus einem aus Glasfasern und Kunststoff gewickelten Grundrohr und einem koaxial darum angeordneten, ebenfalls aus Glasfasern und Kunststoff bestehenden Deckrohr, bei dem um das Grundrohr ein aus Kammern und Trennwänden bestehendes Kammersystem gewickelt ist, das das Deckrohr im Abstand vom Grundrohr hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (lla) Ringe oder Waben bilden und daß das Grundrohr (10), das Kammersystem (11) und das Deckrohr (13) aus mit Kunststoff getränkten bzw. gebundenen Glasfasersträngen besteht.

2. Mehrschichtiges Isolierrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß'zwischen dem Kammersystem (11) und dem Deckrohr (13) eine dünne, isolierende Zwischenlage (12) angeordnet ist.

3. Mehrschichtiges Isolierrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (12) eine dünne Metallschicht ist.

4. Mehrschichtiges Isolierrohr nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammersystem (11) wenigstens teilweise mit Hartschaumstoff ausgefüllt ist.

5. Mehrschichtiges Isolierrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaumstoff aus Polyurethan besteht.

6. Mehrschichtiges Isolierrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kammersystem (11) und dem Deckrohr (13) mindestens ein weiteres als Trennwand dienendes Rohr und ein weiteres Kammers.ystem angeordnet sind.