DE2307720A1

DE2307720A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines metall-/kunststoff-verbundrohres

Info

Publication number: DE2307720A1
Application number: DE19732307720
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Gryphan; Helmut Dipl-Phys Landgraf; Walter Stucke
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1973-02-14
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1974-09-12
Also published as: IT1001657B; DE2307720B2; JPS5755567B2; NL7402017A; DE2307720C3; JPS49113873A

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Metall-/ Kunststoff-VerbundrohresH Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines aus einem metallischen Kernrohr und einer thermoplastischen Kunststoffummantelung bestehenden Verbundrohres, wobei auf die mit einer Schicht eines Klebemittels versehene Oberfläche des Kernrohres der Kunststoff in Form eines nahtlosen Schlauches oder eines schraubenlinienförmig gewickelten Bandes durch Extrudieren aufgebracht und das Rohr unmittelbar nach der Beschichtung auf einem Transportmittel in Längsrichtung durch eine Kühl zone geführt wird.
Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, insbesondere im Erdreich zu verlegende Rohre, mit einem dem Schutz gegen Korrosion dienenden Überzug aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polyaethylen oder Polyvinylchlorid zu versehen. Die Verbindung des Überzuges mit dem metallischen Gegenstand erfolgt meistens durch Verkleben. Für das Überziehen kann der Kunststoff bekanntlich in Form eines nahtlosen Schlauches durch Extrudieren unter Verwendung einer Ringdüse, durch die der langgestreckte Gegenstand hindurchgeführt wird, aufgebracht werden, nachdem dieser auf die Verarbeitungstemperatur erwärmt un#d dann mit einer Klebstoffschicht bedeckt worden ist. Es ist auch bekannt, den Kunststoff in Form eines Folienbandes wendelförmig um Rohre zu wickeln (DT-PS 723 200, US-PS 2 700 631). Mit der DT-AS 1 228 052 ist es bekanntgeworden, als Klebemittel eine auf ein Stahlrohr aufgesinterte Polyaethylenpulverschicht zu verwenden, über welche ein extrudiertes Polyaethylenband gewickelt wird.
Bei diesen bekannten Ummantelungsverfahren ist in der Regel eine Vorwärmung des Kernrohres auf Temperaturen oberhalb 1800C erforderlich, um eine ausreichende Haftung mit der thermoplastischen Kunststoffschicht zu erzielen. Die Austrittstemperatur des Thermoplasten aus dem Extruder liegt bei etwa 2000C. Für die Abkühlung des Verbundrohres ist es bekannt, dieses unmittelbar nach der Beschichtung über eine längere Strecke von angetriebenen Transportrollen zu führen und dabei mit Kühlwasser zu besprühen. Die Abstände zwischen den, den Vorschub des zu ummentelnden Rohres bewirkenden Rollen bzw. Rollenpaaren müssen notwendigerweise kürzer sein als die halbe Länge der kUrzesten zu ummantelnden Rohrstücke.
Die bekannten Maßnahmen und Einrichtungen für das Abkühlen haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht gestatten, die Ummantelungsgeschwindigkeit Uber ein bestimmtes, technisch nicht befriedigendes Maß hinaus zu steigern, da sonst bleibende Verformungen der noch nicnt voll erstarrten thermoplastischen Mantelschicht auftreten, die deren Aussehen und technischen Wert beeinträchtigen, da die bei den üblichen Rollen, insbesondere bei schweren Rohren auftretenden spezifischen Pressungen sehr hoch sind.
Die für die Extrusion von Kunststoffrohren üblichen Abzugseinrichtungen, zum Beispiel Raupenabzüge, vermeiden zwar örtlich hohe Krafteinleitung, sind aber nicht verwendbar, da die zur Einleitung der Zugkräfte benutzten Flächen nicht gekühlt werden können und nun aus diesem Grunde Verformungen auftreten.
Diese Nachteile werden mit der Erfindung vermieden. Sie hat sich zur rufgabe gestellt, trotz einer mit technisch vertretbarem Aand kaum noch steigerbaren Kühlleistung eine wesentliche gr höhung der Arbeitsgeschwindigkeit zu ermöglichen.
Erlindungsgeiä;ß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für den Transport des Rohres durch die Kühlzone dicht aufeinanderfolgende Abschnitte seiner Oberfläche von dem Transportmittel abwechselnd großflächig unterstützt und wieder frei gegeben werden, wobei die durch diese Maßnahme einander folgenden Zeitabschnitte für wKithlungw und "Tragen" von etwa gleicher Größe sind. Damit wird erreicht, daß gegenüber den bisher bekannten Verfahren die Arbeitsgeschwindigkeiten etwa verdoppelt werden können.
Gemaß de weiteren Merkmal der Erfindung empfiehlt es sich, daß das abwechselnde Unterstützen und Freigeben der Rohroberfläche in einen thythmus erfolgt, bei dem die einzelnen Arbeitstakte höchstens ein Hundertstel der zur völligen Erstarrung der therioplastischen Oberflächenschicht des Verbundrohres erforderlichen Khlzeit betragen.
FUr die Durchffhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, deren Besonderheit darin besteht, daß PUr den Transport des Rohres ein an sich bekanntes endloses Raupenband sit muldenförmigen, Jeweils eine Gummi auflage aufweisenden Gliedern dient, die mittels Rollen auf einer Laufbahn geführt sind, welche stufenförmig ausgebildete, geradlinige Brhöhungen und Vertiefungen aufweist. Diese Einrichtung eignet sich fUr das Abkühlen eines Verbundrohres, welches durch Verwendung einer Extruder-Ringdüse mit einem schlauchförmigen Überzug uprplantelt worden ist. Das aus der Ringdüse austretende Rohr gelangt bei seinem axialen Vorschub auf das dahinter angeordnete Raupenband und wird damit durch die Kühlzone geführt. Durch die stufenförmige Ausbildung der Laufbahn wird erreicht, daß dessen hierauf abrollende Glieder die Unterseite des Rohres im abwechselnden Rhythmus transportierend untersN1tzen und wieder freigeben. Die zulässige Länge der Stufen der Laufbahn ergibt sich aus der Forderung, daß die aus Stufenlänge und Vorschubgeschwindigkeit bestimmten Intervallzeiten etwa gleich lang und so klein sein müssen, daß während der Zeiten, in denen die jeweilige Stelle des ummantelten Rohres unterstützt wird und deshalb nicht gekühlt werden kann, kein störender Wärmestau auftritt. Dies kann leicht praktisch erprobt werden. Es ist stets dann der Fall, wenn die Intervallzeiten um zwei Zehnerpotenzen unter der zur völligen Erstarrung der Kunststoffschicht erforderlichen Zeit liegen. Bei auf 2000 C vorgewärmten Stahlrohren von 5 mm Wanddicke, die mit 2 mm Polyaethylen ummantelt wurden, liegt diese Erstarrungszeit des Polyaethylenmantels bei etwa 2 min, bei üblicher, einseitig von außen erfolgender Kühlung durch einen strömenden Wasserfilm.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, die für den Transport des Rohres mindestens ein endloses Gurtband vorsieht, das das Rohr in einer Schlaufe unterstützt, wobei die Achsen der für die Umlenkung des Gurtbandes dienenden, seitlich des Rohres angeordneten Rollen schräg zur Rohrachse und gegen die Waagerechte um den gleichen Winkel entgegengesetzt geneigt sind. Diese Vorrichtung ist für Rohre geeignet, die nach dem bekannten Wickelverfahren ummantelt worden sind, bei dem die Rohre in Längsrichtung und unter gleichzeitigem Drehen an einer Extruder-Breitschlitzdüse vorbeigbewegt werden.
Nach dem Passieren der Düse wird das Rohr von dem/den in Umlaufbewegung befindlichen Gurtband/Gurtbändern aufgenommen, das/die gekühlt, z.B, von Wasser überströmt wird/werden.
Der Transport des Rohres durch diese Kühl zone erfolgt ebenfalls unter gleichzeitiger Umdrehung infolge der schräg zur Rohrachse angeordneten Umlenkrollen der Gurtbänder, die nach jeweils einer halben Umdrehung den zuvor unterstützten Oberflächenabschnitt des Rohres freigeben.
Es empfiehlt sich, daß die tragenden Flächen, im Gegensatz zu den üblichen Transporteinrichtungen mindestens ein Drittel des Rohrumfanges und mindestens ein Drittel des Rohrdurchmessers erfassen sollen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen in schematischer Darstellung: Abb. 1 und 2 ein endloses Raupenband für den axialen Transport eines mit einem schlauchförmigen Überzug versehenen Verbundrohres in einer Seiten- bzw. Vorderansicht, und die Abb. 3 bis 5 ein endloses Gurtband für den schraubenlinienförmigen Vorschub des ummantelten Rohres in einer Vorderansicht (Abb. 3), einer Seitenansicht (Abb. 4) und einer vereinfachten Draufsicht (Abb. 5).
Das in einer nicht dargestellten, mit Wasserspritzdüsen ausgerüsteten Kühl strecke aufgestellte Raupenband weist eine Anzahl von hintereinander angeordneten, muldenförmig ausgebildeten Gliedern 2 und 3 auf, die mit ihren Rollenpaaren 4 auf der Laufbahn 5 in Transportrichtung geführt sind. An den Rollen sind die Hebelarme 6 gelenkig angeordnet, welche an der endlosen, über die beiden Kettenräder 7 und 8 geführte Gliederkette 9 angelenkt sind. Ihr Antrieb erfolgt mit dem Kettenrad 7. Die Laufbahn 5 weist mehrere stufenförmige Erhöhungen 10 und Vertiefungen 11 auf.Bei der momentanen Situation gemäß Abb. 1 gleiten die Rollen der Glieder 2 über die Erhöhungen 10 und unterstützen mit ihrer Gummiauflage 12 das Rohr 1, während sich die Rollen der Glieder 3 auf den Vertiefungen 11 der Laufbahn 5 befinden und dadurch die Unterseite des Rohres an dieser Stelle freigeben. Beim Weiterlauf gelangen die Glieder 3 auf die Erhöhungen 10 und unterstützen hier aus Rohr, während die Glieder 2 auf die Vertiefungen 11 gelangen und sich von dem Rohr lösen.
Die Vorrichtung gemäß den Abbildungen 3 bis 5 besteht im wesentlichen aus dem endlosen Gurtband 13, das über den Umlenkrollen 14, 15, 16 geführt ist. Das Gurtband wird von der Rolle (16) mittels eines nicht dargestellten Antriebsmotors in Umlauf gebracht. Die Achsen der Rollen 14 und 15 sind zueinander versetzt und in der Weise angeordnet, daß sie einerseits den zur Horizontalen geneigten Winkel und andererseits den zur Rohrachse schrägen, dem Winkel CC gleich großen Winkel r bilden. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß das Rohr 1 von dem in Pfeilrichtung bewegten Gurtband 13 entlang einer Schraubenlinie in Transportrichtung gemäß dem Pfeil bewegt wird.
Bei Verbundrohren größerer Länge empfiehlt es sich, jeweils en mehrere der dargestellten Transporteinrichtunv hintereinander in der Kühlstrecke aufzustellen.
- Patent ansprüche -

Claims

Patentansprüche: Verfahren zum Herstellen eines aus einem metallischen Kernrohr und einer thermoplastischen Kunststoffummantelung bestehenden Verbundrohres, wobei auf die mit einer Schicht eines Klebemittels versehene Oberfläche des Kernrohres der Kunststoff in Form eines nahtlosen Schlauches oder eines schraubenlinienförmig gewickelten Bandes durch Extrudieren aufgebracht und das Rohr unmittelbar nach der Beschichtung auf einem Transportmittel in Längsrichtung durch eine Kühlzone geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für den Transport des Rohres durch die Kühlzone aufeinanderfolgende Abschnitte seiner Oberfläche von dem Transportmittel abwechselnd flächig unterstützt und wieder freigegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abwechselnde Unterstützen und Freigeben der Rohroberfläche in einer Rhythmus erfolgt, bei dem die einzelnen Arbeitstakte höchstens ein Hundertstel der zur völligen Erstarrung der thermoplastischen Oberflächenschicht des Verbundrohres erforderlichen Kühlzeit betragen, 3.
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Transport des Rohres (1) ein an sichbekanntes endloses Raupenband mit muldenförmigen, jeweils eine Gummiauflage (12) aufweisenden Gliedern (2, 3) dient, die mittels Rollen (4) auf einer Laufbahn (5) geführt sind, welche stufenförmig ausgebildete, geradlinige Erhöhungen (10) und Vertiefungen (11) aufweist.
40 Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Transport des Rohres (1) ein endloses Gurtband (13) dient, das das Rohr in Form einer Schlaufe unterstützt, und daß die Achsen der für die Umlenkung des Gurtbandes dienenden, beiderseits des Rohres angeordneten Rollen (14, 15) um einen Winkel OC gegen die Horizontale und um einen Winkel 3 schräg zur Rohrachse geneigt sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Transportvorrichtung mit Abstand hintereinander in der Kühlzone angeordnet sind.

L e e r s e i t e