DE19810856A1 - Wickelrohr und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Wickelrohr und Verfahren zu seiner Herstellung

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wickelrohr, bestehend aus einem Innenrohr, auf das in eng aneinanderliegenden Windungen ein Außenrohr mit rechteckförmigem Querschnitt als Rechteckrohr spiralförmig aufgewickelt ist, wobei die Außenseite 1 des spiralförmig gewickelten Rechteckrohres 2 im mittleren Bereich des rechteckförmigen Querschnitts eine plan ausgebildete Dachfläche 5-9 aufweist, die konzentrisch zur Oberfläche des Innenrohres 3 verläuft. Im Kontaktbereich an der Außenseite jeder Windung des Rechteckrohres 2 befinden sich dachförmige Abschrägungen, die mit der jeweils benachbarten Rechteckrohrwindung ringförmige Vertiefungen 10-13 bilden und in die ringförmigen Vertiefungen 10-13 ist ein Extrudat formschlüssig eingefüllt, das an die Dachflächen des Rechteckrohres bündig anschließt. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Wickelrohres.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wickelrohr, bestehend aus einem In­ nenrohr, auf das in eng aneinanderliegenden Windungen ein Rohr mit rechteckförmigem Querschnitt spiralförmig aufgewickelt ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Aus der DE 39 31 613 (Petzetakis) ist ein aus thermoplastischem Kunststoff extrudiertes Kunststoffhohlprofil bekannt, das schraubenwendelförmig zu einem großkalibrigen Rohr gewickelt wird. Zur Verbesserung der Belastbarkeit ist im Kunststoffrohr eine integrierte Bewehrung aus eingelagerten Fasern vorgesehen, die in Richtung der Windungen orientiert sind. Die stranggepreß­ ten Kunststoffhohlprofile sind in der schraubenwendelförmig verlaufenden Berührungsnaht miteinander verschweißt, so daß sich außen und innen eine gleichförmige Struktur ergibt.
Das bekannte großkalibrige Kunststoffrohr ist zwar für die Ver­ wendung in Erdsenkungsgebieten konzipiert worden, es hat sich jedoch in der Praxis als nicht ausreichend stabil erwiesen. Insbesondere in der Trennebene, dort wo die Berührungsnaht schr­ aubenwendelförmig verschweißt ist, kommt es immer wieder auf­ grund von Fertigungsungenauigkeiten zu Inhomogenitäten, die bei einer erhöhten Wechselbelastung zu Undichtigkeiten oder sogar zum Bruch des Kunststoffrohres führen.
Ferner ist die Fertigung von stranggepreßten Kunststoffhohl­ profilen wenig flexibel hinsichtlich der erzielbaren Abmessun­ gen, da bei jeder Querschnittsveränderung eine neue Strangpreß­ matrize hergestellt werden muß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein für die Herstellung von großkalibrigen Rohren geeignetes Kunststoffhohl­ profil zu entwickeln, das auch unter erhöhten Wechselbeanspru­ chungen, insbesondere für die Verwendung als Erdverlegungsrohr, und zwar für Kanalisationszwecke, und für die Abwasserführung geeignet ist. Das Rohr soll darüberhinaus außen- und inwändig glattflächig ausgebildet sein, damit es auch für den sogenannten "Schildvortrieb" bei Erdverlegungsarbeiten geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Wickelrohr in einfacher Weise ein großkalibriges Rohr aus thermoplastischem Kunststoff herstellbar ist, das eine geschlossene Außen- und Innenseite aufweist und hohen Biegewechselbeansprüchen stand­ hält. Diese werden im wesentlichen durch folgenden Aufbau erreicht.
  • 1. Auf einem festen, vorher extrudierten oder gewickelten Innenrohr 3 wird ein Rechteckrohr 2 in engen Spiralen auf­ gewickelt. Zwischen der Unterseite des Rechteckrohres und der Oberseite des Innenrohres 3 wird eine dünne Plastifi­ zierungsschicht 4, z. B. in Form eines heißextrudierten Plastikbändchens, aufgebracht.
  • 2. Beim Aufwickeln des spiralförmigen Rechteckrohres wird von der Oberseite des Rechteckrohres ein zum Rohrinneren hin gerichteter Anpreßdruck aufgebracht. Um diesen Anpreßdruck voll auf die Plastifizierungsschicht übertragen zu können, ist es erforderlich, daß die Seitenwände des Rechteckrohres steif ausgebildet sind und keineswegs durch Temperaturein­ flüsse in einen weichen Zustand gebracht werden.
  • 3. Die Rechteckrohre haben auf der Oberseite eine dachförmige Abschrägung, die durch die engen Spiralwindungen zusammen mit der jeweils benachbarten Abschrägung eine ringförmige Vertiefung 10-13 bilden. In diese Vertiefung 10-13 wird während des Anpressens ein Extrudat bündig eingefüllt.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Werkstoffzusammen­ setzung des Extrudates so gesteuert ist, daß es bei der Abkühlung schrumpft und somit einen zusätzlichen Anpreß­ druck über die ringförmige Vertiefung und die seitliche Abschrägung auf die Basis des Rechteckrohres 2 ausübt. Hierdurch wird beispielsweise bei einem PE-Rohr ein auch unter dynamischer Wechselbeanspruchung nicht wieder lös­ barer Verbund zwischen den verschiedenen Lagen des Wickel­ rohres erzeugt.
Weitere Details des erfindungsgemäßen Wickelrohres sowie ein Beispiel für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren sind in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Es zeigen:
Fig. 1 Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wickelrohr in Rohrlängsachse,
Fig. 2 schematischer Verfahrensablauf bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Wickelrohres.
Hinweis: Die Zeichnung sollte keinen Spaltraum zwischen den Seitenwänden des rechteckförmigen Wickelrohres erkennen lassen.
Das erfindungsgemäße Wickelrohr besteht aus einem Innenrohr 3 auf das in eng aneinanderliegenden Windungen ein Außenrohr mit rechteckförmigem Querschnitt als Rechteckrohr spiralförmig auf­ gewickelt ist. Die Außenseite 1 des spiralförmig gewickelten Rechteckrohres 2 weist im mittleren Bereich plan ausgebildete Dachflächen 5-9 auf, die konzentrisch zur Oberfläche des In­ nenrohres 3 verlaufen.
Im Kontaktbereich an der Außenseite jeder Windung des Rechteck­ rohres 2 befinden sich dachförmige Abschrägungen, die mit der jeweils benachbarten Rechteckrohrwindung ringförmige Vertiefun­ gen 10-13 bilden.
In die ringförmigen Vertiefungen 10-13 ist ein Extrudat form­ schlüssig eingefüllt, so daß sich eine ebene Außenseite des Rechteckrohres bildet.
Die besondere Steifigkeit des erfindungsgemäßen Wickelrohres wird dadurch erzielt, daß
  • a) der Querschnitt des Rechteckrohres ein hohes Widerstands­ moment aufweist,
  • b) ein Plastifizierungsbändchen das Verschweißen zwischen den Unterseiten des Rechteckrohres und der Oberseite des Innen­ rohres 3 auch unter erschwerten Fertigungsbedingungen er­ möglicht,
  • c) ein Extrudat mit besonderen Werkstoffeigenschaften z. B. PE- und PP-Werkstoff in die Vertiefungen der Rechteckrohre eingefüllt wird und diese gegen das Innenrohr anpreßt.
Der Fertigungsablauf bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Wickelrohres ist in Fig. 2 dargestellt.
Zunächst wird ein Innenrohr gewickelt oder extrudiert und auf die feste Außenseite ein Plastifizierungsbändchen aufgetragen.
Parallel hierzu kann ein Rechteckrohr aufgewickelt werden, das in einer Matrize aus PE- oder PP-Material hergestellt wird. In dem noch warmen Herstellungszustand wird das erfindungsgemäße Rechteckrohr kalibriert, wobei dachförmige Abschrägungen erzeugt werden, die für die Außenseite des später herzustellenden Wik­ kelrohres geeignet sind.
Nach der Abkühlung des Rechteckrohres wird dieses über die noch klebrigen Plastifizierungsbändchen positioniert, wobei darauf zu achten ist, daß die Windungen des Rechteckrohres in möglichst engen Kontakt zu liegen kommen.
Nach dem Kontakt mit dem Plastifizierungsbändchen wird über eine Andrückrolle ein Außendruck auf die plane Dachfläche des Recht­ eckrohres aufgebracht. Die Seitenwände der Rechteckrohre dürfen dabei nicht ausweichen oder etwa ballige Formen annehmen. Wäh­ rend des Andrückens wird ein Heißextrudat in die zwischen den Windungen des Rechteckrohres aufgrund der dachförmigen Abschrä­ gungen entstandenen Vertiefungen eingefüllt.
Beim Abkühlen des Extrudats, das praktisch als endloses Bändchen über die Windungen des Rechteckrohres geführt ist, zieht sich dieses zusammen und erzeugt somit einen Anpreßdruck, der den Anpreßdruck der Andrückrolle ersetzt.
Somit erhält man im Endzustand ein innen und außen glattflächi­ ges, doppelwandiges Wickelrohr von hoher Festigkeit und Tor­ sionssteifigkeit.

Claims (2)

1. Wickelrohr, bestehend aus einem Innenrohr, auf das in eng aneinanderliegenden Windungen ein Außenrohr mit rechteck­ förmigem Querschnitt als Rechteckrohr spiralförmig auf ge­ wickelt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außenseite (1) des spiralförmig gewickelten Recht­ eckrohres (2) im mittleren Bereich des rechteckförmigen Querschnitts eine plan ausgebildete Dachfläche (5-9) aufweist, die konzentrisch zur Oberfläche des Innenrohres (3) verläuft,
daß sich im Kontaktbereich an der Außenseite jeder Windung des Rechteckrohres (2) dachförmige Abgeschrägungen befin­ den, die mit der jeweils benachbarten Rechteckrohrwindung ringförmige Vertiefungen (10-13) bilden,
daß in die ringförmigen Vertiefungen (10-13) ein Extrudat formschlüssig eingefüllt ist, das an die Dachflächen des Rechteckrohres bündig anschließt.
2. Verfahren zur Herstellung eines Wickelrohres nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf das Innenrohr (3) eine Plastifizierungsschicht (4) aufgetragen wird,
daß ein Rechteckrohr (2) mit dachförmig abgeschrägten Rand­ bereichen auf die Plastifizierungsschicht spriralförmig aufgewickelt wird, wobei die Seitenflächen des Rechteck­ rohres in engen Kontakt treten und die abgeschrägten Rand­ bereiche ringförmige Vertiefungen bilden,
daß die zur Außenseite des Rechteckrohres hinweisenden Dachflächen (5-9) mit einem Anpreßdruck in Richtung In­ nenrohr (3) beaufschlagt werden,
daß während des Anpreßdruckes die zwischen den Windungen der Rechteckrohre sich ausbildenden ringförmigen Vertiefun­ gen (10-13) mit Extrudat bündig verschlossen werden.
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