DE1594128A1 - Verbindungen fuer Anschlussabschnitte eines Rohres aus keramischem Werkstoff - Google Patents

Verbindungen fuer Anschlussabschnitte eines Rohres aus keramischem Werkstoff

Info

Publication number
DE1594128A1
DE1594128A1 DE19601594128 DE1594128A DE1594128A1 DE 1594128 A1 DE1594128 A1 DE 1594128A1 DE 19601594128 DE19601594128 DE 19601594128 DE 1594128 A DE1594128 A DE 1594128A DE 1594128 A1 DE1594128 A1 DE 1594128A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
composition according
pipe
diisocyanate
connections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19601594128
Other languages
English (en)
Inventor
Lester Axdahl
Harrison George Carol
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minnesota Mining and Manufacturing Co filed Critical Minnesota Mining and Manufacturing Co
Publication of DE1594128A1 publication Critical patent/DE1594128A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L49/00Connecting arrangements, e.g. joints, specially adapted for pipes of brittle material, e.g. glass, earthenware
    • F16L49/02Joints with a sleeve or socket
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/16Catalysts
    • C08G18/22Catalysts containing metal compounds
    • C08G18/24Catalysts containing metal compounds of tin
    • C08G18/242Catalysts containing metal compounds of tin organometallic compounds containing tin-carbon bonds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L13/00Non-disconnectible pipe-joints, e.g. soldered, adhesive or caulked joints
    • F16L13/10Adhesive or cemented joints
    • F16L13/11Adhesive or cemented joints using materials which fill the space between parts of a joint before hardening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L21/00Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • F16L21/05Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings comprising a first ring being placed on a male part and a second ring in the sleeve or socket
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/10Rigid pipes of glass or ceramics, e.g. clay, clay tile, porcelain
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2190/00Compositions for sealing or packing joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Sewage (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

M 956
f/t<xi UrL
Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota 55101, V.St.A.
Verbindungen für Ansehlussabsehnitte eines Rohres aus keramischem
Werkstoff
Die Erfindung bezieht sich auf neue und nützliche Verbindungen ( Dichtungen ) zum Vereinigen von Abschnitten keramischer Rohre miteinander, insbesondere auf neue und nützliche organische Polymerisatverbindungen zum Verbinden miteinander von Rohrabschnitten aus verglastem Ton, die bisher bestehende Probleme in der Ausbildung, Abdichtung, Instandhaltung und Festigkeit solcher Verbindungen lösen.
Früher war es eine ermüdende, schwierige, zuweilen geJhrvolle und immer mit Gewissenhaftigkeit verbundene Arbeit, Verbindungen auszubilden, die abdichten, wenn Rohrlängen aus verglastem Ton streckenweise verlegt wurden, ob diese Rohrabschriltte übereinan-
009822/1564
- 2■ - M 936
dergreifen ( Muffenrohre ) oder am Ende glatt gestaltet sind.
Beim Anschliessen von Muffenrohrabschnitten, die z.B. bei Kanalisationsanlagen erdverlegt werden müssen, blieben viele Probleme der Ausbildung der Verbindung und der Abdichtung ungelöst, wie die Leichtigkeit einer beginnenden Abdichtungsbildung, die Beständigkeit gegenüber Angriff durch Abwässer- und/oder Boden-Mikroorganismen, gegen Eindringen von Wurzeln, gegen Zubruchegehen der Abdichtung infolge von Verschiebungen der Rohrabschnitte durch Bodenänderungsbedingungen, wie auch Probleme, die sich durch unvollkommene oder unwirksame Verbindungsstellenabdichtungen ergeben.
Bei Ausbilden derartiger Verbindungen bei Errichtung von Kanalisationsabwässerleitungen wurde seit langem so gearbeitet, dass man den Zwischenraum zwischen jedem aufgeweiteten und glatten Ende Werg als Packung vorsah und dann ein Vergussmaterial oder ein heisses Pech zugoss, das um das Werg herum hart werden sollte ·
Bei jeder Ausführung ist die beginnende Bildung der Dichtung unbeholfen und zeitraubend, da es notwenäig ist, in den Grabenboden unter dem Muffenende ( aufgeweiteten Ende ) bei jeder Stoßstelle beim Rohrverlegen für dieses Ende ein Loch zu graben, damit der Arbeiter den Unterteil der Verbindung mit dem Werg abdichten und in dieses den Teer oder das Vergussmaterial giessen kann. Dann muss er sich selbst durch Verdrehen oder Krummachen in dem Graben in die richtige Stellung bringen, um den Zwischenraum zwischen
0Ö9622/1S5Ä
V - - Ί> - M 956
Muffenende und aufgeweitetem Rohrende aufzufüllen, gewöhnlich mit dem Kopf nach unten zum tiefsten Teil des Grabens, wo er sich in einer Stellung befindet, aus der er nur schwierig wieder herauskommen kann, undwo er leicht durch Einstürze oder Zusammenfallen der Grabenwände mitgerissen werden kann. Zu der Benutzung von helssem Pech und Abdichtungsmaterial gehören noch andere Nachteile. Die Möglichkeit des Anbrennens des Arbeiters im Graben in dem Masse, wie das Pech zu ihm heruntergegeben wird, liegt immer vor; und die weiteren Arbeiter, die erforderlich sind, entweder den Teer zu erhitzen und zu tragen oder den Mörtel zu mischen und zu tragen bis zur Auftragungsstelle im Graben, macht alles zunehmend unwirtschaftlicher.
Sowohl das mit Mörteln ( Zement ) wie auch mit Teer unterfütterte Werg verlieren in dem Masse ihre Abdichtungsfunktion, wie das Rückseitenmaterial hart und spröde und das Werg faulig oder durch Abwasser- und/oder Bodenbakterien zersetzt wird. Die Verbindung verliert ihre Biegsamkeit und schrumpft in sehr kurzer Zeit von den Rohrenden weg und wird empfänglich für Riss- und Bruehbildung. unter Bodenverschiebungen. Alle diese Mangel führen zu undichten Verbindungsstellen und daraus entstandenen Instandhaltungsproblemen.
In neuerer Zeit wurden, um die Gefahren, die Zeit und Menschenmaterial, das für die Ausbildung der Muffenrohrverbindungen er-■ forderlich ist, zu verringern und länger haltende Verbindungen zu erzeugen, Rohrabschnitte mit übereinandergreifenden Enden
00 98 2 2/1504
- 4 - M 956
hergestellt, wobei Plastiso !manschetten oder Abdichtungsringe bereits in den Abschnitten angeordnet und wobei derartige Manschetten aus einem plastifizierten Vinylchloridpolymerisat bestanden, wobei einer der Ringe an dem spitzen Ende angeklebt und der andere an der Innenoberfläche des aufgeweiteten Endes jeden Abschnittes angebracht waren; hierbei passten die Anschlagringe anliegender Muffenrohrenden auf viele verschiedene Art und Weise miteinander zusammen, z.B. durch Verjüngen der Manschetten ( Dichtungen ) so dass sie wie geschliffene Glasstöpsel sich in Flaschen einlegen, sich dazwischen einpassen, oder dadurch, dass sie sich ergänzend mit Rippen versehen sind, um ineinanderzugreifen und so eine Rohrverbindung zu schaffen.
Während diese Plastisoldichtungen viele der bei Wergabdichtungen anzutreffenden Verbindungs- oder Dichtungsprobleme verringerten, waren die entstandenen Verbindungen nicht problemfrei. So muss man z.B. bei Ausbilden der plastifizierten Vinylpolymerisat-Ringe an den Rohrenden jene noch ihrem Aufbringen an das Rohrende zu fester Beschaffenheit hitzehärteni dies erfordert einen zusätzlichen Backvorgang im Ofen für jeden Rohrabschnitt. Obgleich diese Vinylchloridpolymerlsate stark plastifiziert sind, z.B. mit 4o Gew.-^ Plastifizieren zwecks Erlangung von Rückprallelastiaität und Aufrechterhaltung der Biegsamkeit, so sind sie doch noch äusserst hart bei niedrigen, z.B. nahe Gefrier-, Atmosphärentemperatüren, was grosse Kraftanwendung zum Herstellen der-Verbindung erfordert und gelegentliches Zerplatzen des an sie zuvor angelegten Muffenende des Rohrabschnittes hervorruft.
008822/1664' bad0R1G1Nal
~ 5 - M 936
Andererseits werden an ganz heissen Tagen, wenn die Temperatur des Rohrendes auf etwa rund 37»8° c ansteigt, die Vinyl-Dichtungen ungewöhnlich weich und bleibend deformiert. Da eine Erdaufschüttung über die verlegten Rohrabschnitte geschichtet ist, dringt die Erde ( Sehmutz ) zwischen die erweichten Dichtungsringe, eine dauernde Lücke in der Verbindung hervorrufend.
Auch die für die Plastifizierung der Vinylkunststoff-Ringe für Rohrverbindungen nützlichen Piastifizierer werden leicht durch Mikroorganismen, die normalerweise im Abwasser und/oder Boden zu finden sind, angegriffen; der Angriff durch diese Mikroorganis« men verschlechtert die Dichtungsringe zu spröder Beschaffenheit, schrumpft sie voneinander weg und zerstört die Verbindungsabdichtung. ■■■■■■·'
Noch ein anderes, mit der Verwendung von Vinyldichtungsringen verknüpftes Problem ist die Wiedererlangung der ursprünglichen Form aus der Zusammendrückung, und oft tritt bleibende Deformation dieser Ringe bei Lagerung oder während des Transportes, wenn die Rohrabschnitte übereinandergestapelt sind, oder sogar an der Einbaustelle ein, wenn ein schweres Rohrstück mit seinem Vinylring oder -Dichtung auf einem Felsgestein oder dgl. aufgelegt ist. Diese dauernd herabgedrückten Ringbereiche bilden dauernde Lücken in den Rohrverbindungen. Das viyl 1st auch kaltem Fluss unterworfen, wobei die Ringe bei lange Zelt andauernden Druckkontakt miteinander dazu neigen, von den Kontaktbereiohen wegzufliessen und dadurch die Verbindungsstellenabdichtung zerrelssen.
Ö09822/1SS4
M 936
Mit zunehmenden Bevölkerungsdichten und der Notwendigkeit, Abwasser bei Abwässerzentralanlagen vor Abführen zu klären, offenbart sich die Forderung nach leichter ausgebildeten, länger haltbar bleibenden und abdichtenden übereinandergreifender Muffenverbindungen. Herausdringen von Kanalisationsabwässern durch leckenden Verbindungen lässt die Flüssigkeit in der Abwasser-Rohrleitung absinken, was sich durch ungenügende Strömung für Mittragen der Kanalwasserfeststoffe zu einer Verstopfung auswirken kann; die heraustretende AbwasserflüssiglöLt düngt den umgebenden Boden, wobei entstandenes Pflanzenwachstum und anschliessendes Eindringen von Wurzelwerk in das Rohr durch die Verbindungsstelle wieder zu Verstopfung oder Rohrbruch führt; auch verunreinigt diese austretende Flüssigkeit den umgebenden Boden und schafft dadurch grosse Gefahren für die Gesundheit. Auch ist Einsickerung durch lecke Verbindungen unerwünscht, da Überflutung in Zeiten stark beanspruchter Entwässerung unter der Oberfläche hervorruft und sogar bei nichtüberflutenden Mengen die Menge an Abwasserkanalflüssigkeit erhöht wird, die bei Abwässerungsanlagen geklärt werden muss. Auch lassen Leckstellen ein Eindringen von Schlamm und Schmutz ( Boden ) in die Rohrleitung zu, so dass die Rohrleitungsdurohströmung gestört wie auch leichter Zutritt für Wurzeln zum Rohrinneren geschaffen wird.
Gemäss der Erfindung bilden gewisse Polyurethanzusammensetzungen einzigartige Keramikrohr-Dichtungen für aus verglastem Ton bestehende Muffenrohre wie auch für Rohremit glattem Ende. Verbin-
009822/155A
- . - 7 - M 936
düngen von diesen Polyurethanzusammensetzungen, hier als Polyure than -"Kautschuke" bezeichnet, wurden als solche ermittelt, die ausbalancierte Eigenschaften besitzen, die bisher auf dem Gebiet von Tonrohrverbindungen bzw. -dichtungen nicht erzielbar waren.
Die als Abdichtungen und Verbindungen für Rohre aus verglastem Ton als nützlich ermittelten, bevorzugten Polyurethan-Kautschuke sind solche bei niedriger Temperatur ( z.B. 65° C und darunter ) härtende Kautschuke, die durch Umsetzung eines aromatischen Polyisocyanates und eines Polyalkylenätherglykols von einer Polyätherglycol bildenden Ausgangsverbindung mit mindestens 3 Kohlenstoffatomen entstehen» Derartige Polyalkylenätherglycole leiten sich ab aus der Polymerisation von cyclischen Ä*than, wie z.B. 1,2-Propylenoxyd, 1,2-Butylenoxyd und ähnlichen oxydierten Ringschlussverbindungen ( oxirane cyclics ) oder werden erhalten durch Kondensation von ölycolen, wie z.B. Propylenglycol, Butylenglycol und cyclischen Äthern oder durch Mischpolymerisieren von Glycolen und cyclischen Äthern miteinander. Für leichtes Formen und leichte Verarbeitbarkeit bei der Ausbildung von Ziegel- Abwasser- und anderen Rolirverbindungen von Rohren aus verglastem Ton sollen diese Ätherglycole innerhalb des Molekulargew ichtbereiches vonetwa 750 bis 4500 liegen. Die Isocyanat- und Xther-Reaktionsteilnehmer müssen so vermischt werden, dass ein Reaktionsgemisch mit einem Isocyanat : Hydroxyl-Verhältnis von etwa 0^9 s 1.:bis'" 1,4' : 1 geschaffen wird.
009822/ISU
-8.- M 956
Nützliche Polyurethanzusammensetzun^gen sind solche, die in Gegenwart von bei niedriger Temperatur härtenden Katalysatoren gehärtet werden, wie z.B. von Organozinnverbindungen mit mindestens einer Zinn-Chalcogen-Valenzbindung. Bezeichnende Gruppen von diesen Zinnkatalysatoren sind die Organo-Zinnoxyde, -Hydroxyde,
0 ,
t it ι
-Carboxylate ( -Sn-O-C- ), -Alkoholate ( -Sn-O-C-* ) oder Kombinationen von ihnen.
Typische Beispiele von wirksamen Zinnkatalysatoren sind Dibutyl-Zinndiacetat, Dibutyl-Zinndilaurat, Dibutyl-Zinn-di-2-Äthylhexoat, Dibutyl-Zinnoxyd, Dibutylzinnmonomethoxymethylmaleat, Dibutylzinnsulfid, Tributyl-Zlnn~2-Äthylhexoat, Mono-Butyl-Zinn-tri-2-Äthylhexoat, Triphenyl-Zinnhydroxyd, Bis (Tributyl-Zinn)oxyd, Bis (Trlbutyl-Zinn) tetrapropenylsuccinat, Bis (Tributyl-Zinn)-n-nonyl-sucoinat und Bis (Tributyl-Zinnjmalonat.
Jeder der vorhergehenden Katalysatoren ist nützlich bei der Bilddung von Keramikrohrverbindungen, die gemäss der Erfindung bei niedrigen Temperaturen härten. .
Diese Zinnkatalysatoren benutzt man vorzugsweise in Mengen von etna 0,1 - 1 $, bezogen auf ihren Zinngehalt als Prozentsatz vom Gesamtgewicht an Reaktionsteilnehmern. Zu diesen Kautschuken gibt man vorzugsweise inerte Füllmittel von der Art, die nicht durch Abwasser- und Boden-Mikroorganismen angegriffen werden. Diese Füllmittel dienen zur Erhöhung der Durometer-Ablesungen
009822/1 ££4 BADORiGINAL
- 9 - M 936
der Kautschuke, zur Verstärkung und zur Unterstützung der Einbiegung der Kautschuke bei Zusammendrückung. Auch verringern die Füllmittel, was ein wichtiger Faktor beim Ermitteln der Eignung für Rohrdichtverbindungen ist, die Kosten der Kautschuke.
Jedes beliebige, feinpulverige, inerte organische oder anorganische Material oder Kombinationen von Materialien können als Füllmittel dienen, und Polyurethankautschukdichtverbindungen, die bei niedriger Temperatur härten und inert gegenüber einem Angriff durch Abwässer- und Boden-Mikroorganismen sind, wurden mit einem Gehalt bis zu 60 % Füllmittel hergestellt, als Prozentsatz vom Polyhydrojiy-Teil des Kautschuks. So haben sich als nützlieh Tripererde, Sand, vulkanische Tone, Schamotte ( Abfall von verglastem Ton ), Asbestfasern und gepulvertes Polystyrol als nützliche Füllmittel herausgestellt.
Diese Kautschuke sind bemerkenswert zweckdienlich auf dem Gebiete von aus verglastem Ton bestehenden Rohrverbindungen mit glattem Ende. Bisher waren keine für glatte Enden eine Dichtverbindung bildende Mittel erhältlich, die widerstandsfähig gegen hohe Inndrücke in den Rohren waren, wobei Verbindungen Innendrücke höchstens bis zu etwa 1,75 kg/cm aushielten; auch erforderten sie bei ihrer Ausbildung soviel Zeit und Materialien, dass sie für die meisten Keramikrohrkonstruktionen wirtschaftlich untunlich waren.
009822/1SS4
- 10 - M 936
Die Erzeugung praktisch nützlicher, starker Dichtverbindungen war bisher ungelöst, und alle Rohrverbindungen sind alle unveränderlich an der Rohrverlegungsstelle ausgebildet. Gewöhnlich umwickelte man die Verbindungsstellen mit Teerpapier oder dgl. und bedeckte die Rohrleitung mit Erdboden, um das Teerpapier an seinem Platze zu halten, wobei dieses wiederum den Eintritt vom Boden in die Rohrabschnitte verhinderte.
Bei Rohrleitungen, die die Trägheit eines aus verglastem Ton bestehenden Rohres, indem Innendruck in Betracht gezogen werden muss, erfordern, wurden komplexere Verbindungsstellenabdichtungen entwickelt. Von diesen Komplexabdichtungen wird eine am meisten gebraucht, die am meisten den Innendruck von Rohrleitungen widersteht und ein Kautschukring, der im Querschnitt T-förmig ist, ist, wobei der ringförmige Steg des T zwischen die Rohrenden geht und der Kreuzkopf des T über die Randabschnitte der Aussenoberflache an den Enden der beiden anliegenden Rohrabsehnitte hinausgeht. Ringförmige Klemmringe aus Metall umfassen Teile des über den benachbarten Rohrenden stehenden Kreuzkopfes und klemmen den Kreuzkopf auf diesen Enden fest. Dieses Klemmen verhindert axiale Verschiebung der Rohrabschnitte zueinander. Um die Abschlussdichtung zu vervollkommnen^ wird auf die freiliegende Oberfläche des ringförmigen Kreuzkopfes des Ringes eine Deckschicht aus Zement gegossen, die nach Pestwerden eine seitliche Verschiebung der Rohrabschnitte zueinander verhindert. Obgleich eine solche Dichtverbindung in ihrem Aufbau
0 0 9 8 2 2 / 1 5 U
- Il - M 956
schwierig und kostspielig ist, vermag mit ihr das Rohr Flüssigkeiten und dgl. zu führen, die Innendrücke bis zu etwa 1,75 kg/
2
cm hervorrufen. Plastisole entfalten zu viel kalten Fluss, um von Wert als Dichtverbindungen für Rohre mit glattem Ende zu sein.
Die Polyurethankautschuk-Dichtungen gemäss der Erfindung für Verbinden von aus verglastem Ton bestehenden Rohrabschnitten am glatten Ende schaffen Verbindungen, die Innendrücken bis zu
2
etwa 17,5 kg/cm widerstehen und die genügend stark sind, den Hersteller des Rohres in die Lage zu versetzen, Rohrabschnitte von 1,2192 und 1,524o m in Einzellängen von 6,0960 m oder mehr ohne Gefahr eines Zerreissens der Verbindung unter normalen Handhabungs- und Transportbedingungen zu vereinigen.
Die Polyurethandichtverbindungen gemäss der Erfindung sind inert gegenüber einem Angriff von Kanalisationswässer und/oder Bodenini kr ©Organismen. Sie sind hochwiderstandsfähig gegen kalten Fluss, d.h„ Abmessungsänderungen unter statischer Belastung; sie besitzen relativ gleichmässige Rückprallelastizität und Biegsamkeit über einen weiten Bereich von atmosphärischen Temperaturen; sie weisen geringe Zusammendrückbarkeit auf, d.h. sie sind beständig gegen bleibende Verformung durch starke Gewichtsdruckbelastung auf ihnen; sie sind beständig gegen organische Lösemittel, Säuren und Alkalien und besitzen hohe Eigen- oder Kohäsionsfestigkeit.
00&822/1.S64
BAD QRiGINAL
- 12 - M 956
Das folgende Beispiel erläutert die Bereitung von bestimmten der bevorzugten Polyurethankautschuke, die für die Ausübung der Erfindung nützlich sind.
Falls nicht anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentangaben auf Gewicht.
Beispiel
Ein hervorragender t hochfester und bei Raumtemperatur gehärteter Polyurethankautschuk: entsteht nach Kombinieren der folgenden beiden Teiles
Teil A
^k % Füllmittel
45 $ Polypropylenglycol
(Molekulargewicht im Durchschnitt 13βθ)
1$ Dibutylzinnlaurat
( 22 je.Zinn )
Das Dibutylzinnlaurat ist ein Katalysator zum Härten von Polyurethankautschuken bei niedriger Temperatur. Gepulverter Ton und Tripel werden in gleichen Mengenanteilen als. das inerte Füllmittel benutzt und sind im Teil A als gepulverte Suspension zugegen. Man kann färbende Mittel zusetzen.
Das entstandene Produkt ist eine bewegliche Flüssigkeit, Inder
Färbung gelblich bis schwachbraun und hat ein spezifisches Gewicht von etwa 1,50."
ÖO9822/1$6A-
BAD
- 13 - M 936
Tell B
100 Teile Toluoldiisocyanat .
10 Teile Trimethanolpropan
Das Toluoldiisocyanat und Trimethanolpropan Werden bei etwa 40°C gemischt und mehrere Stunden dann auf etwa 135° Cerhitzt, um ein Addukt zu bilden, das eine klare, gelbe, bewegliche Flüssigkeit mit einem spezifischen Gewicht von etwa 1,24 ist.
Nach Vermischen von 92 Teilen von A mit 8 Teilen von B entsteht
ein Polyurethanharz, das aus einem giessbaren, flüssigen Zustande in einen zähen, unplastifizierten Polyurethan-Kautschuk in einer kurzen Zeit bei normaler Raumtemperatur übergeht. Aus dem folgenden ergibt sich die Zeitdauer, in der das Harz so hinreichend
flüssig bleibt, dass es in eine Form gegossen werden kann, und der Zeitraum, der erforderlich ist, ehe der entstandene Kautschuk bei verschiedenen Temperaturen verformt werden kann.
Eingusszeit Verformzeit
Minuten Stunden
30 24 - 72 6-8 6-8
1-2 6-8 Minuten
Temperatur
7,
51,
,22
,89
,67
Der entstandene Kautschuk hat eine Durometerablesung von etwa 50 (Shore Durometer, A2-Skala ) und ein spezifisches Qewioht von
006*22/1-464
M 935
etwa 1,^7. Beim Härten vom flüssigen zum Festkörperzustand schrumpft der Kautschuk weniger als 2 %, Der festgewordene Kautschuk ist beständig gegen verdünnte Säuren und Alkalien und Wasser und bleibt unbeeinflusst durch aliphatische Lösemittel. Der Kautschuk hat eine bleibende Verformung ( Zusammendrückbarkeit ) von 4 - 6 %, gemessen nach ASOM-Verfahren D395-55· Bei einer Prüfung auf Druck-Biegung wurde ein Segment von 6,452
cm und einer Dicke von 12,700 mm um 5,588 mm unter einer Belastung von 453,4 kg bei völligem Zurrückkehren gebogen.
Ein typischer Kautschuk mit einem Gewichtsverhältnis A zu B von 92 : 8 hatte bei 23,89° C eine Zugfestigkeit von über 21,0 kg/ cm und eine Dehnung von I60 - I80 #.
Durch Änderung des Gewichtsverhältnisses von A zu B im Kautschukansatz durch Nominalmengen wird die Härte des End-Kautschuks bedeutend beeinflusst, wie sich dies aus den folgenden Vergleichen ergibt:
Verhältnis von B Verhältnis von Durometer
. A : 7 -OH zu -NCO Shore A2 -Skala
93 : 8 1 : 1,93 35 bis 45
92 : 9 1 : 1,06 45 bis 55
91 : 1 : 1,19 55 bis 70
Figur 1 erläutert im Querschnitt die Ausbildung von Einsatzdiohtungen für Rohre mit Muffen- und glatten Enden.
009822/1504
Λ - - - 15 - M 956
Figur 2 stellt eine vollkommene Muffenrohrdichtverblndung dar und Figur 3 zeigt eine fertige Dichtverbindung am glatten Ende.
In Figur 1ist ein Muffenrohrabschnitt 10 im Querschnitt offenbart und steht aufrecht ruhend an seinem glatten Ende (Spitzende) 12 in einer schalenförmigen Form 14." In dem Muffenende 16 des Rohrabschnittes 10 ist eine zweite Form 18 angeordnet, deren Seitenwände bei allgemein demselben Winkel wie diejenigen der schalenförmigen Form 14 geneigt sind.
Die Innenoberfläche des Muffenendes 16 des Abschnittes 10 und die Aussenoberflache des Spitzendes 12 des Rohrabschnittes werden mit einem Grundierüberzug versehen, um an ihnen das Anhaften der darin auszubildenden Polyurethankautschuk-Ringe oder Dichtungsmanschetten zu fördern. Der Grundierüberzug kann ein Material wie z.B. ein synthetischer auftragbarer Kautschuk-Phenolharz-Klebsfcoff, ein Epoxyaiarz oder Neopren sein. Man bildetdle Dichtungsmanschetten durch einfaches Eingiessen des flüssigen, die festen Polyurethankautschuk-Manschetten oder -Ringe bildenden Reaktionsgemisches in die Formräume, die zwischen den Formen und den Rohrwandungen vorgesehen sind. In dem Masse, wie das flüssige Gemisch hart wird, bildet es Ringe am glatten und am Muffenende, wie z.B. 20 und 22 von Figur 2. Nach Erstarren des Polyurethankffltschuks können die Formen 14 und l8 entfernt und der Rohrabschnitt an ähnlich oder gleich hergestellte Rohrabschnitte nach der in Figur 2 dargestellten Weise angeschlossen werden, wo zwei Hohrabschnltte 10 mit Muffenende an glattes Ende durch Reibungs-
■0098-2271664
BAD ORIGINAL
- 16 - M 936
anpassung untereinander der Muffenmanschette 20 mit der Spitzendenmanschette 22 verbunden sind, um eine Polyurethankauts<3huk-Dichtverbindung zwischen den Abschnitten vorzusehen.
Aus verglastem Ton bestehende Muffenrohrabschnitte mit einem Innendurchmesser von 10,16 cm Durchmesser wurden aneinander verbunden unter Benutzung des 92 : 8 - Polyurethankautschuks des Beispiels mittels eine Verbindung bildender Manschetten ( Ringen), wie z.B. 20 und 22 in den Zeichnungen. Diese Rohrabschnitte wurden ineinen Graben eingelegt und aneinander unter Ausbildung eines Kanalisationssystems verbunden und unbearbeiteten Abwässern ( aktivem, belebtem Paulschlamm ) mehr als 6 Monate unter normalen Witterungs- und Kanalisationsbedingungen ausgesetzt* Nach 6 Monaten ergab eine Besichtigung keinerlei Veränderung oder Mangel in der Dichtverbindung mit Ausnahme geringer Farbänderung der Dichtungsringe .
Zwei 1,524 m lange, stark beanspruchte, aus verglastem Ton bestehende Rohrabschnitte 24 ( Figur 3> ) mit einem Durchmesser von 53#35 cm und mit glatten Enden wurden Ende an Ende durch Giessen von Manschetten 26 aus dem 92 : 8 -Polyurethankautschuk über ihre aneinanderstossenden Enden vereinigt, um eine Rohrgesamtlänge von 3,O48o m zu schaffen, die aus den mit der Manschette verbundenen Abschnitten zusammengesetzt war. Als Gewicht ergaben sich über 8l6,47 kg, und doch konnten die vereinigten Abschnitte von einem ihrer Enden ohne Auseinanderbersten der Verbindung zwischen jedem der beiden Rohrabschnitte, die durch die Manschette 26 gebildet
009822/1StA
- 17 - \ M 936
war, abgehoben werden. Dir durch diese verbundenen Abschnitte unter Drücken so hoch wie 17,5 kg/cm gepumpte Flüssigkeit vermochte nicht die Dichtverbindungen auseinanderzureissen.
Während Polyester anstelle der Polyalkylenätherglycole bei manchen Einsätzen benutzt werden können, sind sie doch nicht zu empfehlen, da von einem Polyester herrührende Polyurethankautschuke gewöhnlich nicht inert gegenüber Abwässer-Mikroorganismen und ausserdem allgemein kostspieliger als Polyalkylenätherglycole sind.
- Patentansprüche -
00 98 22/16

Claims (1)

1594126
- 18 - M 956
Pa ten tans prUche:
1. Vergiessbare bzw. kalt verformbare Masse auf Polyurethanbasis zum flexiblen Verbinden von Keramikrohrenden« die bei
Raumtemperatur unter Verfestigung aushärtet, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Gemisch eines organischen Poly- %
isocyanats und eines in Wasser unlöslichen Polyalkylenäther- ;| glykole besteht, dem ein metallhaltiger Härtungskatalysator ä
zugesetzt worden ist. f
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ,.) aus dem Reaktionsprodukt eines Gemisches aus (1) etwa 7-9 '■ Teilen eines 100 i 10-Gemisches von Toluoldiisocyanat und TrI- ~l methanolpropan und (2) etwa 91 - 9? Teilen eines 45 : 54 : 1- fj Gemisches von Polypropylenglykol sowie einer bei niedriger Temperatur härtend wirkenden Organo-Zinn-Verbindung von vierwerti-
gem Zinn, die zumindest eine Zinn-Chalcogen-Valenzbindung enthält, besteht. :
009822/
■■■.-_■ - 19 - M 936
j5. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dem Reaktionsprodukt eines Gemisches aus einem organischen Diisocyanat, einem flüssigen Polyalkylenätherglykol, das ein Molekulargewicht zwischen etwa 750 und 4500 besitzt, einem trifunktioneIlen vernetzend wirkendem Reaktionsteilnehmer und einer katalytischen Menge eines löslichen metallhaltigen Katalysators besteht, wobei das Gemisch ein Isocyanat-Hydroxy1-Verhältnis von etwa 0,9 : 1 bis 1,4 ; 1 aufweist und nach der Verfestigung durch Aushärten bei Raumtemperaturen frei von weiteren reaktiven Gruppen ist.
4. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyalkylenätherglykol Polypropylenglykol ist. .
5. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, J5 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Diisocyanat ein aroma tis.ches Diisocyanat ist.
6. Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Diisocyanat Tolylendiisooyanat ist.
7. Masse nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet, dass der trifunktionelle Reaktionsteilnehmer ein dreiwertiger Alkohol ist.
8. Masse nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass der dreiwertige Alkohol Trimethylolpropan ist.
00982 2/'T SlU
- 20 - M 936
9. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie. einen Füllstoff enthält, der etwa 10 - 60 Gewichtsprozent des Gemisches ausmacht.
10. Verfahren zur Herstellung von Massen auf Polyurethanbasis nach Ansprüche 1 - 9» wobei ein verglessbares bzw. kalt verformbares Gemisch der die Dichtungsmasse bildenden Bestandteile hergestellt und anschliessend bei Raumtemperatur chemisch ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch verwendet, das aus einem in Wasser unlöslichen Polyalkylenätherglykol, einem organischen Polyisocyanat und einem metallhaltigen Härtungskatalysator besteht.
009822/1B64
DE19601594128 1959-02-27 1960-02-26 Verbindungen fuer Anschlussabschnitte eines Rohres aus keramischem Werkstoff Pending DE1594128A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79598759A 1959-02-27 1959-02-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1594128A1 true DE1594128A1 (de) 1970-05-27

Family

ID=25166958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19601594128 Pending DE1594128A1 (de) 1959-02-27 1960-02-26 Verbindungen fuer Anschlussabschnitte eines Rohres aus keramischem Werkstoff

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE1594128A1 (de)
FR (1) FR1249196A (de)
GB (1) GB947586A (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3246671A (en) * 1962-11-20 1966-04-19 George A Stein Clay pipe junctures and method
US3470121A (en) * 1966-09-15 1969-09-30 Allied Chem Novel polyol compositions and filled polyurethanes prepared therefrom
JPS5118985B1 (de) * 1971-03-23 1976-06-14
FR2749639B1 (fr) * 1996-06-10 1998-08-21 Hutchinson Dispositif de raccord rapide pour conduit de fluide sous pression

Also Published As

Publication number Publication date
GB947586A (en) 1964-01-22
FR1249196A (fr) 1960-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3201136A (en) Pipe joint of cast in place polyurethane
DE69433871T2 (de) Verbesserte strukturelle festigkeit aufweisende beschichtung und material
EP0247496A2 (de) Vortriebsrohr
DE1594128A1 (de) Verbindungen fuer Anschlussabschnitte eines Rohres aus keramischem Werkstoff
DE3534107C2 (de)
KR102603305B1 (ko) 고강도 우레탄 도막 방수제 및 이를 이용한 방수 시공 방법 및 이에 따른 고강도 우레탄 도막 방수 시스템
US3484517A (en) Pipe joint of polyurethane
AU666843B2 (en) Water extraction components produced by adhesive bonds, process for their manufacture and their use
DE3245462C2 (de)
DE2607317C3 (de) Rohrformstück
EP1033440B1 (de) Flüssigkeitsdichter Bodenbelag und Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE3841679A1 (de) Basisabdichtungen fuer deponien und verfahren zu ihrer herstellung
DE102008019799B4 (de) Rohrförmiges Bauelement zur Herstellung von Leitungen, Schächten, Formstücken und dergleichen
DE8704586U1 (de) Dichtungsbahn
DE2330770A1 (de) Lagerbehaelter fuer heizoel und kraftstoffe
DE2011124A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsuberzuges auf Beton
DE2314658A1 (de) Schutzanordnung fuer bau- und konstruktionselemente
EP0759488A1 (de) Schachtbauteil
DE1241549B (de) Verfahren zur Herstellung von gespachtelten Fussboden- oder Wandbelaegen
DE10129860A1 (de) Schachtbodenauskleidung zur Erstellung eines Kanalisationsschachtbodens
DE2450412A1 (de) Verfahren zum abdichten von leckstellen in wasserfuehrenden behaeltern, rohrleitungen, kanaelen und dergleichen
DE1909594U (de) Kanalisations-steinzeugrohr.
DE3506341C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Steinzeugrohres oder -formstücks sowie nach dem Verfahren hergestelltes Rohr oder Formstück aus Steinzeug
DE1459435A1 (de) Kerndichtung,insbesondere Dichtungsschuerze fuer Staudaemme oder Wasserstaubauwerke
AT373053B (de) Rohrverbindung und verfahren zu deren herstellung