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Papi e rrohr Die Erfindung betrifft ein Papierrohr, bestehend aus
wenigstens einer schraubenförmig überlappt gewickelten Papierbahn mit einem festen
Verbund der Uberlappungsbereiche.
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Bekannte Papierrohre der genannten Art (Maschinenmarkt 1970, Nr. 27,
Seiten 531-533) werden unter Verwendung eines Bindemittels über einen Dorn gewickelt
und vorwiegend im Bauwesen, z.B. als Hohlraumbildner, Verschalungen u.dgl#, sowie
gegebenenfalls zum Lösen lüftungstechnischer Aufgaben, beispielsweise im Tunnel-
oder Stallbau,angewandt. Die bekannten Papierrohre
sind dahingehend
vorteilhaft, daß sie nicht nur preisgünstig mit einer großen Ausstoßgeschtwindigkeit
und einem niedrigen Gewicht herstellbar sind sondern außerdem bei einer entsprechenden
Imprägnierung eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme bzw. ein günstiges Brennverhalten
aufweisen sowie bei einer innenseitigen Beschichtung mit einer elektrisch leitenden
Folie, beispielsweise Aluminiumfolie, zum Ableiten elektrostatischer Aufladungen
sehr lange Zeit nutzbar sind, ohne daß elektrostatisch bedingte Schmutz bzw0 Staubansammlungen
ar den Rohrwen-dungen festgestellt werden können0 Demgegenüber sind die bek##nten
Papierrohre dahingehend nachteilig, daß sie nur eine sehr gero,ge mechanische Festigkeit,
insbesondere gegen Scheiteldru@@@ und Knickkräfte, aufweisen. Dadurch ist der Verwendungsbereich
der bekannten Papierrohre sowohl im Bauwesen als auch im industriellen Rchrleitungsbau
unwirtschaftlich eingeschränkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Papierrohr der eingangs
g#nannten Art mit geringem Aufwand so weiterzubilden, daß sein Verwendungsbereich
iÄÄ wirtschaftlicher Wei@e erweitert wird. Dies wird dadurch errei#1it# , daß die
gewickelte Papierbahn durch wenigstens eine Stützwendel, beispielsweise Drahtwendel,
bewehrt
ist.
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Aufgrund dieser mit geringem Aufwand durchführbaren Manahme wird die
mechanische Festigkeit des Papierrohrs derart erhöht, daß es bei seiner Verwendung
im Bauwesen und im Rohrleitungsbau zumindest erhebliche Scheiteldruckkräfte aufzunehmen
vermag, wordurch sich mannigfaltige neue Verwendungsgebiete erschließen. Insbesondere
bei Papierrohren größeren Rohrdurchmessers wird Jedoch durch die erhöhte Scheiteldruckfestigkeit
ein Verformen des statisch gegenüber Knickkräften das günstigste Widerstandsmoment
aufweisenden Kreisquerschnitts unterbunden, so daß das Papierrohr auch eine große
Knickfestigkeit aufweist. Diese im Zusammenhang mit dem geringen Rohrgewicht ermöglichen
erstmalig, dem Papierrohr die Funktion einer Rohrleitung auch an solchen Montagestellen
zuzuordnen, an denen die örtlichen Verhältnisse das Anbringen der Rohrbefestigungen
nur in größeren gegenseitigen Abständen gestatten. Bei Verwendung einer metallischen
Stützwendel kann diese gleichzeitig auch die Funktion eines Ableiters fiir elektrostatische
Aufladungen erfüllen.
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Das Herstellen des #rfindungsgemäßen Papierrohrs serarsacht keinerlei
Schwierigkeiten, da lediglich die Papierbahn sowie das Material
der
Stützwendel von zwei Vorratsrollen ab- und auf einen Dorn aufgewickelt werden müssen,
wobei vorzugsweise die Stützwendel durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Verkleben,
im festen Verbund mit der aufgewickelten Papierbahn angeordnet wird.
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Der feste Verbund zwischen der aufgewickelten Papierbahn und der Stützwendel
kann auch dadurch herbeigeführt werden, daß die letztere mit zwischen den einander
in den t)berlappungsbereichen abdeckenden Bahnschichten der aufgewickelten Papierbahn
verlaufenden Wendelgängen angeordnet ast, Durch diese Maßnahme ist die Stützwendel
zwischen den fest miteinander verbundenen Eahnschichten in den Überlappungsbereichen
der aufgewickelten Papierbahn fest eingebettet.
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Der feste Verbund zwischen den einander in den Überlappungsbereichen
abdeckenden Bahnachichten der aufgewickelten Papierbahn kann dadurch erfolgen, daß
die letztere vor dem Aufwickeln auf den Dorn über oder durch ein flüssiges Bindemittel,
beispielsweise auf Dextrin- oder Kunststoffbasis, geführt wird, Besonders vorteilhaft
ist es jedoch, wenn die Papierbahn durch einen Klebestreifen gebildet ist, der vorzugsweise
einen aushärtenden Klebstoff aufweist, Dadurch wird die Herstellung des
Papierrohrs
weiterhin in wirtschaftlicher Weise vereinfacht, wobei der aushärtende Klebstoff
der Papierbahn eine zusätzliche Steifigkeit verleiht und dadurch die mechanische
Rohrfestigkeit noch weiterhin erhöht.
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Falls das Papierrohr mit einer elektrisch leitenden Beschichtung zum
Ableiten elektrostatischer Aufladungen versehen werden soll, ist es günstig, wenn
die elektrisch leitende Beschichtung durch eine im festen Verbund mit der Rohrwandung
längs dieser wendelförmig gewickelte Metallfolienbahn gebildet ist. Diese bewirkt
außerdem eine thermische Isolierung sowie eine Schalldämmung für die Rohrleitung.
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Eine hohe Hitzebeständigkeit des Papierrohrs läßt sich dadurch erzielen,
wenn die gewickelte Papierbahn außenseitig durch einen hitzebeständigen Belag, beispielsweise
eine Glasfasermatte, gegebenenfalls mit einer metallischen Netz- oder sonstigen
Armierung, abgedeckt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Papierrohrs ist die Stützwendel
zwischen der gewickelten Papierbahn und einer mit dieser im festen Verbund schraubenförmig
überlappt gewickelten weiteren Papierbahn angeordnet. Diese Maßnahme verleiht dem
Papierrohr
eine erhöhte Druckfestigkeit und Dichte der Rohrwandung, wobei die Stützwendel durch
die weitere aufgewickelte Papierbahn gegen das Rohrinnere abgedeckt ist Dies gewährleistet
sowohl bei Verwendung einer Drahtspirale als Stützwendel deren Schutz gegen Korrosionen
als auch eine Verringerung des Strömungswiderstands im Rohrinneren, so daß sich
weitere mannigfaltige Verwendungsgebiete für das Papierrohr erschließen In diesem
Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn die beiden Papier bahnen jeweils mit einer
etwa 2/3 der Bahnbreite entsprechenden Steigung der Schraubengänge gewickelt und
etwa um 1/3 der Bahnbreite in Richtung der Rohrachse zueinander versetzt sind. Dadurch
weist das Papierrohr eine im wesentlichen konstante Wanddicke auf, die der dreifachen
Papierbahndicke entspricht und lediglich entsprechend dem Verlauf der eingebetteten
Stützwendel schraubengangförmig verdickt ist.
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Diese Verdickungen können jedoch sehr klein gehalten werden, indem
die Stützwendel mit zwischen den einander auf etwa gleichem Radius benachbarten
Kanten der beiden Papierbahnen verlaufenden Wendelgängen angeordnet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur der
Zeichnung dargestellt, die in der oberen Hälfte einen Axialschnitt und in der unteren
Hälfte eine Seitenansicht eines Papierrohrabschnitts zeigt.
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Zum Herstellen eines Papierrohrs gemäß der Zeichnung wird eine Papierbahn
1 mit einer Bahnbreite BB schraubenförmig auf einen nicht eingezeichneten Dorn mit
einer etwa 2/3 der Bahnbreite BB entsprechenden Schraubengangsteigung ST aufgewickelt.
Aufgrund dieser Steigung ST bilden sich Uberlappungsbereiche UB, deren Breite etwa
1/3 der Bahnbreite BB entspricht.
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In den Uberlappungsbereichen UB werden die einzelnen Schraubengänge
der Papierbahn 1 unter Verwendung eines geeigneten Bindemittels, beispielsweise
auf Dextrin- oder Kunststoffbasis, eines Kontakt- oder thermoplastischen Schmelzklebers,
einer heißversiegelnden oder verschweißbaren Kunststoffbeschichtung u.dgl. fest
miteinander verbunden. Bei einer bevorzugten Äusführungsform des Papierrohrs besteht
die Papierbahn 1 aus einem handelsüblichen Klebestreifen mit einem Dextrinkleber,
der während des Aufwickelns der Papierbahn 1 auf den Dorn angefeuchtet wird und
anschließend aushärtet, so daß die einander überlappenden Schraubengänge der Papierbahn
1 eine verhältnismäßig starre Rohrwandung bilden.
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Diese duch die aufgewickelte Papierbahn 1 gebil.dete Rohr wandung
ist durch eine Stützwendel, beispielsweise Drahtwendel 2 bewehrt. Die letztere wird
vorteilhafterweise gleichzeitig mit dem Aufwickeln der Papierbahn 1 auf den Dorn
mitaufgewickelt Ein fester Verbund der Stützwendel 2 mit der aufgewickelten Papierbahn
1 kann dadurch erreicht werden, daß die letztere mit zum Rohrinneren weisender Klebeschicht
angeordnet ist, die den Außenmantel der Stützwendel 2 mit der Innenseite der Papierbahn
1 verklebt. Die Stützwendel 2 wird hierbei zweckmäBigera weise mit zwischen den
einander in den Uberlappungsbereichen ÜB abdeckenden Bahnschichten der Papierbahn
1 verlaufenden Wendel~ gängen angeordnet.
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Beim Ausführungsbeispiel ist der feste Verbund zwischen der Wandung
des Papierrohrs und der Stützwendel 2 jedoch dadurch herbeigeführt, daß die letztere
zwischen der aufgewickelten Papierbahn 1 und einer mit dieser im festen Verbund
schraubenförmig überlappt gewickelten weiteren Papierbahn 3 angeordnet ist 9 die
giichzeitig mit der Papierbahn 1 und der Stützwendel 2 auf den Dorn aufgewickelt
wird Dadurch weist die zweite Papierbahn 3 die gleiche Schraubengangm steigung ST
wie die Papierbahn 1 auf wobei das Aufwickeln der
Papierbahn 3
vorzugsweise derart erfolgt, daß die beiden Papierbahnen 1,3 zueinander in Richtung
der Rohrachse mit einer Versetzung V angeordnet sind, deren Größenordnung etwa 1/3
der Bahnbreite BB entspricht.
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Falls gewünscht, kann gleichzeitig mit den Papierbahnen 1,3 und der
Stützwendel 2 im festen Verbund mit der Rohrwandung eine Folienbahn aus elektrisch
leitendem Material, beispielsweise Aluminiumfolie, wendelförmig mitaufgewickelt
werden, die eine elektrisch leitende Beschichtung zum Ableiten elektrostatischer
Aufladungen sowie getebenenfalls eine thermische Iso-Leerung und/oder Schalldämmung
der Rohrwandung bildet.
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Wie in der Zeichnung rechts oben schematisch angedeutet, kann die
gewickelte Papierbahn 1 außenseitig durch einen hitzebeständigen Belag, beispielsweise
eine Glasfasermatte 4, gegebenenfalls mit einer metallischen Netz- oder sonstigen
Armierung 5, abgedeckt werden.
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Die Erfindung ist insbesondere bezüglich der Bahnbreiten der Papierbahnen
und deren Schraubengangsteigungen sowie gegenseitigen Axialversetzung nicht auf
die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform begrenzt. Anstelle der Papierbahnen,
die veredelt oder unveredelt bzw. durch Asbestpapier, gekrepptes Papier. oder
metallkaschiertes
Papier gebildet sein können, wären auch analoge Kunststoff- bzw. Metallfolien verwendbar.
Ebenso könnten zwei oder mehrere Stützwendel zwei oder mehrgängig inneinandergreifend
angeordnet werden. Anstelle der Glasfasermatte 4 könnte weiterhin var oder während
der Rohrs fertigung ein Flammschutzmittel aufgebracht und/oder das Rohr durch entsprechende
Mittel hydrophobiert werden0 - Patentansprüche -