DE19813917A1

DE19813917A1 - Mehrkammerhohlprofil und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number: DE19813917A1
Application number: DE1998113917
Authority: DE
Inventors: Heribert Walterscheid; Hans-Guenther Fritzen
Original assignee: Henze GmbH Kunststoffwerk
Current assignee: Fester Wolfgang De
Priority date: 1998-03-28
Filing date: 1998-03-28
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2018-03-29
Also published as: DE19813917C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mehrkammerhohlprofil, insbesondere in Form eines doppelwandigen Sicherheitsrohres, bestehend aus einem Innen- und Außenrohr mit einem dazwischen angeordneten, um die Rohrlängsachse gewickelten Spiralrohr, das an den Kontaktflächen zu dem Innen- und Außenrohr mit diesen verschweißt ist, wobei zwischen den einzelnen Windungen 1-5 des Spiralrohres 1 seitliche Spalträume 6-9 ausgebildet sind, jeder Spaltraum 6-9 sich zum Innenrohr 10 hin in jeweils eine Ringkammer 10-14 erweitert und die Seitenwände des Spiralrohres 15 Bohrungen 16-19 aufweisen, die eine Verbindung mit den Spalträumen 6-9 einerseits und dem Innenraum des Spiralrohres 15 andererseits darstellen. DOLLAR A Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkammerhohlprofils.

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Mehrkammerhohlprofil, insbesondere in Form eines doppelwandigen Sicherheitsrohres, bestehend aus einem Innen- und Außenrohr mit einem um die Rohrlängsachse gewickelten Spiralrohr, das an den Kontaktflächen zu dem Innen- und Außen rohr verschweißt ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Bei herkömmlichen Doppelrohrsystemen ist das Außenrohr nicht permanent mit dem Innenrohr verbunden. Ausdehnungen bei Tempera turänderungen führen zu Längenänderungen der Innenwand gegenüber der Außenwand.

Aus dem US-Patent 4,353,763 der Firma HENZE GmbH ist ein Verfah ren zur Herstellung eines Mehrkammerhohlprofils aus säurefestem Plastikmaterial bekannt. Dabei wird eine untere Lage aus thermo plastischem Material durch Wickeln eines plastifizierten Bandes auf einer Form erzeugt. Die Wicklungen überlappen sich seitlich und verschweißen miteinander. Über die erste Wicklung wird eine zweite Lage aus einem Kunstharz und darüber eine Lage aus Poly propylen gelegt. Dann werden die Bahnen untereinander verschmol zen.

Gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 des US-Patents ist vor gesehen, auf die erwähnten mehrschichtigen Innenrohrlagen ein Rohr 15 aufzuwickeln, das mit einem dünnen Polypropylenband 16 nach außen hin abgedeckt wird. Es ist möglich, durch die Leitun gen 15 ein Heiz- oder Kühlmedium zu geben, was sich bei der Herstellung des Mehrkammerhohlprofils unter Umständen günstig auswirkt.

Aus einem anderen HENZE-Patent, der EP 0 511 343, ist eine Vor richtung zum Überwachen der Dichtheit von im Freien und im Erd reich verlegten Rohren und Rohrleitungen aus thermoplastischem Kunststoff bekannt. Die Rohre sind als 2-Rohrsysteme ausgebil det und dienen als Transportleitungen, Abwasserleitungen o. dgl. und sind mit zugehörigen Formteilen an Schächten, Stauräumen oder Sickerwassersammlern angeschlossen.

Die Überwachung derartiger Transportleitungen erfolgt über ein elektrisch leitendes Kabel, das einerseits mit einem hochohmigen Widerstandsmeßgerät und andererseits mit einer elektrisch lei tenden Schicht verbunden ist, die über den gesamten Umfang und über die gesamte Länge der Transportleitung geführt ist.

Wenn an der Rohrleitungswandung ein äußerer Riß entsteht, der bis an die elektrisch leitende Schicht reicht, kann Wasser aus der Umgebung vordringen und dadurch den vorher vorhandenen elek trischen Widerstand verringern. Dies wird über ein Signal an das Überwachungsgerät gemeldet, so daß Leckagen mit dieser Vorrich tung angezeigt werden können. In umgekehrter Weise erfolgt ein Signal, wenn eine wäßrige Flüssigkeit aus dem Rohrinneren nach außen in die elektrisch leitende Schicht tritt.

Bekanntlich sind elektrische Leitungen anfällig gegenüber Stö rungen und unterliegen zudem äußeren Einflüssen durch Korrosion und mechanischen Beschädigungen, wodurch ihre Funktionsweise beeinträchtigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem Mehr kammerhohlprofil der eingangs genannten Art einen mehrschichti gen Aufbau derart auszubilden, daß ein Sicherheitsrohr als dop pelwandige Rohreinheit (als Rohr-in-Rohr-System) mit dauerhaft prüfbaren und vollständig geschützten Kammerabschlüssen ent steht. Gleichzeitig soll ein einfach durchzuführendes und zu verlässig mit verschiedenen Einsatzmaterialien durchzuführendes Herstellungsverfahren angegeben werden, das eine zusätzliche Innenauskleidung ermöglicht.

Die genannten Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Es hat sich gezeigt, daß durch die Anordnung bestimmter Spalträume und deren Verbindung untereinander Druck messungen möglich sind, die eine Überprüfung der Dichtigkeit eines Mehrkammerhohlprofils jederzeit ermöglichen.

Durch den permanenten Verbund des erfindungsgemäßen Doppelrohres wird eine Längenverschiebung bei Temperaturänderung vermieden. Im Zwischenraum zwischen Außen- und Innenrohr befindet sich der wendelförmig gewickelte Leckagehohlraum I, der durch Bohrungen mit dem Leckagehohl- oder Spaltraum 6-9 verbunden wird. Es entsteht eine durchgängig abgetrennte Doppelwandkonstruktion, wobei die verschiedenen Leckagehohlräume vollständig gegenein ander abgeschottet sind. Im Bedarfsfalle können Teile der Lecka gehohlräume mit einer automatisch arbeitenden Kontrollmöglich keit ausgestattet werden.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

Die Dichtigkeitsprüfung des erfindungsgemäßen Mehrkammerhohl profils erfolgt über eine Druckmessung, wobei die Kammerhohlräu me entweder mit einem Über- oder einem Unterdruck beaufschlagt werden. Dies setzt voraus, daß alle Anschlüsse des Mehrkammer hohlprofils während der Testzeit dicht verschlossen sind. Anhand der nachfolgenden Figuren wird näher erläutert, wie die Ab schlüsse der Hohlkammerräume ausgebildet sind. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren wird ebenfalls angegeben.

Es zeigen:

Fig. 1 Querschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Mehrkammerhohlprofil,

Fig. 2 Ausschnitt eines Endes des Mehrkammerhohlprofils nach

Fig. 1 mit einem flanschseitigen Abschluß,

Fig. 3 schematische Darstellung des Verfahrensablaufes bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Mehrkammer hohlprofils.

Der Längsquerschnitt nach Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäß ausgebildete Mehrkammerhohlprofil in Form eines doppelwandigen Sicherheitsrohres. Die Doppelwandigkeit wird durch ein Innenrohr 10, ein Spiralrohr 15 und ein Außenrohr 21 gebildet. Die seit lich offenen Enden des Mehrkammerhohlprofils sind durch Flansch scheiben 20, 20' verschlossen.

Die Dichtigkeit des Mehrkammerhohlprofils kann laufend überprüft werden. Hierzu wird ein Differenzdruck (Vakuum- oder Überdruck) im Spiralrohr 15 erzeugt und der zeitliche Druckverlauf fest gehalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Mehrkammerhohlprofil handelt es sich um ein doppelwandiges Sicherheitsrohr gemäß der deutschen Indu strienorm, da beim Durchbohren des Profils mindestens zwei Rohr mäntel durchstoßen werden, zwischen denen ein Leckagehohlraum gebildet wird. Zur Überprüfung der Rohrdichtigkeit kann auch ein ständiger Unterdruck im Leckagehohlraum erzeugt werden, so daß vom Innenrohr herkommende Leckagen sofort erfaßbar sind und abgesaugt werden können. Damit ist eine Schädigung der Umwelt 100%-ig ausgeschlossen.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen Mehrkammerhohlprofils wird in Detailansicht nach Fig. 2 verdeutlicht. Zwischen den einzelnen Windungen 1-5 des Spiralrohres 15 sind Spalträume 6-9 an geordnet, die bereits zum Leckagehohlraum zu rechnen sind.

Die Spalträume 6-9 münden zum Innenrohr 10 hin in Ringkammern 11-14. Die genaue Form der Ringkammern 11-14 wird durch die unterseitige Formgebung des Spiralrohres 15 bestimmt. Im vorlie genden Fall ist die Basisfläche des Spiralrohres 15 zum Innen rohr 10 hin dachförmig abgeschrägt, so daß sich im Querschnitt dreieckförmige Ringkammern 11-14 ergeben. Ein dichter Abschluß der Ringkammern zum Innen- und Außenrohr 10 hin wird durch einen homogenen Verbund der einzelnen Fertigungslagen und durch die plastifizierten Kunststoffbändchen 23-27 gewährleistet.

Zum Außenrohr 21 hin ist das Spiralrohr 15 nicht geklebt sondern wird durch Flächenpressung am gesamten Umfang verschlossen. Die Flächenpressung wird erzeugt durch eine Schrumpfspannung, die beim Abkühlen des mit Untermaß hergestellten Außenrohres 21 erzeugt wird. Alternativ kann das Außenrohr auch durch eine mehrlagiges Wickelverfahren unter Anwendung einer Andrückrolle hergestellt werden.

In Fig. 2 ist auch die für eine ständige Überwachung der Lecka ge oder Dichtigkeit erforderliche Druckkontrolle dargestellt.

Hierzu wird über einen Druckanschluß 22 der Innendruck des Spi ralrohres 15 mit einem Druckaufzeichnungsgerät 28 verbunden. In gleicher Weise können beim Vakuumprüfungen auch chemische Analy sen durchgeführt werden, wenn an den Anschluß 22 Analyseautoma ten angeschlossen werden, die die chemische Zusammensetzung der Leckagen ermitteln. Eine weitere Möglichkeit der Leckageprüfung ist das Einschrauben eines auf Feuchtigkeit reagierenden Sensor fühlers.

Das Blockschaltbild nach Fig. 3 zeigt einen schematischen Ab lauf bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Mehrkammerhohl profils. Parallel zur Herstellung eines Innenrohres, das als Wickelrohr oder als Extrusionsrohr ausgebildet werden kann, wird ein Spiralrohr mit den erfindungsgemäßen Formgebungen erzeugt.

Zunächst wird das im Querschnitt rechteckförmige Spiralrohr im Extruderverfahren endlos hergestellt und in der nach warmen Phase mit Abschrägungen zur Ausbildung der späteren Ringkammern versehen. Nach einer weiteren Abkühlung können dann die Seiten wände des Spiralrohres gebohrt werden.

Nachdem auf das Innenrohr plastifizierte Bändchen mit seitlichem Abstand aufgewickelt wurden, wird das Spiralrohr in Position gebracht (Verfahrensstufe II). Hierbei werden die Abschrägungen zum Innenrohr hin so orientiert, daß die Basisflächen des Spi ralrohres genau über die plastifizierten Bändchen zu liegen kommen. Im Endzustand müssen Bändchenoberfläche und abgeschrägte Dachfläche des Spiralrohres exakt übereinstimmen.

Neben dieser zeitlichen und örtlichen Synchronisation ist im Verfahrensschritt III eine Temperaturabstimmung erforderlich. Hierbei wird darauf zu achten sein, daß die Innentemperatur des Spiralrohres, die Außentemperatur des Innenrohres und die Pla stifizierungstemperatur des Bändchens so aufeinander abgestimmt sind, daß ein vollständiger homogener Verbund ohne Deformation möglich ist.

Nach Abschluß dieses Vorganges erfolgt das Aufwickeln der Deck lage. Alternativ kann eine weitere Abkühlung des Spiralrohres erfolgen und dann ein mit Übermaß hergestelltes, aber durch Temperaturerhöhung aufgeweitetes Außenrohr über den Außenumfang des Spiralrohres geschoben werden. In der Verfahrensstufe IV erfolgt dann eine kontrollierte Abkühlung, so daß das Außenrohr schrumpft und dabei eine feste Verklammerung zwischen dem Spi ralrohr und dem Innenrohr erzeugt.

In der Verfahrensstufe V, die hier nicht mehr dargestellt ist, werden die außenseitigen Flanschteile sowie die Druck-Sensor anschlüsse angebracht.

Claims

1. Mehrkammerhohlprofil, insbesondere in Form eines doppelwan digen Sicherheitsrohres, bestehend aus einem Innen- und Außenrohr mit einem dazwischen angeordneten, um die Rohr längsachse gewickelten Spiralrohr, das an den Kontaktflä chen zu dem Innen- und Außenrohr mit diesen verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zwischen den einzelnen Windungen (1-5) des Spiral rohres (15) seitliche Spalträume (6-9) ausgebildet sind,
b) jeder Spaltraum (6-9) sich zum Innenrohr (10) hin in jeweils eine Ringkammer (10-14) erweitert,
c) die Seitenwände des Spiralrohres (15) Bohrungen (16- 19) aufweisen, die eine Verbindung mit den Spalträumen (6-9) einerseits und dem Innenraum des Spiralrohres (15) andererseits darstellen.

2. Mehrkammerhohlprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (21) und das Innenrohr (10) permanent und vollflächig über das Spiralrohr (15) miteinander verbunden sind.

3. Mehrkammerhohlprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (1-5) als Leckagehohlräume ausgebildet sind.

4. Mehrkammerhohlprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (21) aus einzelnen, zum Teil überlappen den Windungen auf das Spiralrohr (15) aufgewickelt ist.

5. Mehrkammerhohlprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Enden des Hohlprofils mit ringförmigen Flanschscheiben (20) verschlossen sind.

6. Mehrkammerhohlprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (21) einen Druckanschluß (22) aufweist, der bis in den Innenraum des Spiralrohres (15) reicht.

7. Verfahren zur Herstellung eines Mehrkammerhohlprofils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf das Innenrohr (10) heißplastifizierte Kunststoff bändchen (23-27) spiralförmig aufgebracht werden,
daß auf das plastifizierte Bändchen ein erwärmtes Spiral rohr (15) aufgelegt wird, wobei der seitliche Abstand zwi schen den Spiralwindungen mindestens 1 mm beträgt und
daß auf die Oberseite des Spiralrohres (15) ein Außenrohr (21) im plastifizierten Zustand aufgeschoben oder auf gewik kelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (21) als Band extrudiert wird und beim Abkühlen des Bandes eine Schrumpfspannung zum Anpressen des Spiralrohres (15) gegen das Innenrohr (10) erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (10) aus einem extrudierten Rohr gezogen oder aus einem Band gewickelt wird.