DE2330643A1

DE2330643A1 - Rohr mit mineralischen zuschlag- bzw. fuellstoffen und kunststoffbindemitteln

Info

Publication number: DE2330643A1
Application number: DE2330643A
Authority: DE
Inventors: Dieter Kleinsteuber
Original assignee: Kleinsteuber & Co; Kleinsteuber & Co Fabrikation Synthetischer Drahtseile 8433 Parsberg
Current assignee: Kleinsteuber 2100 Hamburg De GmbH
Priority date: 1973-06-15
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1975-01-02
Also published as: DE2330643C3; DE2330643B2; DE2546391A1

Description

HJM/F/Sch

Firma Kleinsteuber & Co. Fabrikation synthetischer Drahtseile, 8453 Parsberg, Industriestraße 5-6

Rohr mit mineralischen Zuschlag- bzw. Füllstoffen und Kunststoffbindemitteln ( Zusatz zu Patent 2 256 051 )

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr mit aus einem breiten Korngrößenspektrum ausgewählten mineralischen Zuschlag- bzw. Füllstoffen in der Größenordnung von 90$ und Kunststoffbindemitteln in der Größenordnung von 10 fo.

Im Hauptpatent 2 256 051 ist bereits ein Rohr dieser Gattung vorgeschlagen worden, das aus 85 bis 92 # mineralischen Füllstoffen, wie Quarzsand, und 8 bis 15 $> Kunststoffbindemitteln mit der Maßgabe besteht, daß die Zuschlag- bzw. Füllstoffe aus einem breiten Korngrößenspektrum ausgewählt und derart ungleichmäßig über die Wandstärke verteilt sind, daß die Füllstoffe größeren Korns im wesentlichen in den radial äußeren Wandbereichen und der Kunststoff bevorzugt in den radial inneren Wandbereichen angeordnet sind. Derartige Rohre zeichnen sich bei ausreichender Scheiteldrucklast durch

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große Festigkeit instesondere auch Bruchfestigkeit vorteilhaft gegenüber Beton- und Steinzeugrohren aus. Dabei haben sie ein geringes Gewicht und sind auch die Herstellungskosten verhältnismäßig niedrig. Ein weiterer Vorteil ist ihre Elastizität und Maßgenauigkeit.

Es hat sich nur]/gezeigt, daß derartige Rohre noch bessere Eigenschaften trotz sehr geringem Kunststoffanteil und demzufolge niedrigeren Materialkosten aufweisen, wenn sie gemäß der Erfindung/ee folgenden Bedingungen genügen:

90 bis 92,5 % mineralische Füllstoffe, davon 25 bis 30 % Füllstoffe einer Korngröße von etwa 2 mm;

27,5 bis 32,5 % Füllstoffe einer Korngröße in der Größenordnung von etwa 1 mm;

25 bis 30 % Füllstoffe einer Korngröße in der Größenordnung von 0,1 mm und

3 bis 8 % Füllstoffe einer Korngröße in der Größenordnung von weniger als 0,01 mm

und 7,5 bis 10 % Kunststoff-Bindemittel.

Innerhalb dieses Bereichs empfiehlt es sich, wenn die mineralischen Füllstoffe des größten Korngrößenbereichs eine Korngröße zwischen 1,5 bis 2,4 mm, des nächstkleineren Korngrößenbereichs eine Korngröße zwischen 0,7 und 1,2 mm, des nächstkleineren Korngrößenbereichs eine Korngröße

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ο entsprechend einem Sieb von 4200 Maschen je cm und die mineralischen Füllstoffe kleinste Korngröße solche aus dem Korngrößenbereich zwischen 4 und 5 /am sind.

Gans besonders gute Eigenschaften werden dann erzielt, wenn die mineralischen Füllstoffe wie folgt aufgeteilt sind:

27,7 i° Quarzsand einer Korngröße zwischen 1,5 und 2,4 mm,

30,5 i° Quarzsand einer Korngröße zwischen0,7 und 1,2 mm,

27,7 i° Quarzmehl einer Korngröße entsprechend

ρ einem Sieb von 4200 Maschen je cm und

5,5$ Hydrophobierte Kreide einer Korngröße von 4 bis 5 /um.

Die Angaben über die Korngröße entsprechen den normierten Richtlinien gemäß der Häufigkeitsverteilung und die Prozentangaben entsprechen Gewichtsprozenten.

Entgegen theoretischen Erwartungen der Fachwelt zeichnen sich die erfindungs-emäßen Rohre selbst bei so beträchtlichen Nennweiten wie 150 cm Durchmesser und darüber und Baulängen von mehreren Metern durch folgende hervorragende Eigenschaften aus:

Trotz Serienfertigung kann eine gleichbleibende Qualität gewährleistet werden, wodurch der Ausschuß vernachlässigbar gering bleibt. Eine Ursache dafür ist der Umstand, daß die genannten Gewichtsanteile der Mischung immer im gleichen Verhältnis aufrechterhalten werden können, auch wenn die Menge des gemischten Ansatzes von Herstellungsserie zu Herstellungsserie sehr variiert.

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Insbesondere.bei der Verwendung von hochviskosem Kunststoff, darunter vor allem hochviskosem ungesättigtein Polyesterharz, ist die Herstellungszeit verhältnismäßig kurz und die Topfzeit der Mischung beträgt etwa 15 Minuten und die Aushärtung bis zur Entformung etwa 25 Minuten. Das bedeutet, daß trotz einer Topfzeit von 15 Minuten bereits 10 Minuten nach Beendigung des Formgebungsverfahrens durch insbesondere Schleudern entformt werden kann. Die Rohre haben dann zwar noch nicht ihre volle Festigkeit erreicht, die erst nach Aushärtung nach etwa einem Tag erzielt ist, sie sind jedoch 10 Minuten nach dem Formen bereits so weit ausgehärtet, daß sie aus der Form entnommen werden können, so daß diese bereits nach kurzer Zeit wieder für einen nächsten Formvorgang zur Verfügung steht. Sofern geschleudert wird, genügt eine Schleuderzeit von etwa 3 Minuten, was gegenüber der Schleuderzeit beispielsweise eines aus Beton hergestellten Rohres von 25 Minuten und einer Aushärtezeit von Betonrohren in der Form bis zu etwa 6 Stunden vergleichsweise außerordentlich gering ist. Demgemäß sind auch die Herstellungskosten niedrig.

Hinzu kommt, daß der Kunststoffanteil außerordentlich niedrig ist, so daß die Materialkosten gegenüber beispielsweise Betonrohren gleicher Scheiteldrucklast keineswegs erheblich höher sind, da das Gesamtgewicht des erfindungs-gemäßen Rohrs etwa 50 fo geringer ist. Außerdem ist überraschend, daß sich trotz Anwendung des Schleuderverfahrens bei der Rohrherstellung die Körner größter Korngröße nicht bevorzugt in den radialen Außenbereichen ansammeln, sondern eine einigermaßen gleichmäßige Kornverteilung -von den Randbereichen abgesehen erzielbar ist.

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Es versteht sich, daß dem Kunststoff, insbesondere hochviskosem ungesättigtem Polyesterharz, Beschleuniger und Härter in geringen Anteilen und auch andere Beimengungen, wie Pigmente, zugesetzt werden können. Der hohe Füllstoff, insb. Quarzanteil -verbessert gerade in Verbindung mit diesem Polyesterharz die Resistenz gegenüber chemisch aggressiven Medien sogar über die Resistenz von Betonrohren hinaus.

Es hat sich gezeigt, daß die Durchführung eines kombinierten Schleuder - Rüttelverfahrens zu besonders günstigen Ergebnissen führt, indem nicht nur das Material verdichtet und dadurch die Festigkeit verbessert, sondern außerdem Kunststoffanteile schneller an die radial innersten Wandbereiche, d.h. die Innenwandung des Rohres, gelangen und dort einen gleichmäßigen glatten Film bilden, der in der Glätte einem glasierten Steinzeugrohr entspricht und wesentlich glatter ist als die bisher üblichen bestqualitativen Schleuderbetonrohre. Zu diesen Zweck wird die Schleuderform während des Schleuderns der Ausgangssubstanzen gerüttelt. Dabei empfiehlt es sich im übrigen, die Schleuderform bereits auf hohe Drehzahlen zu bringen und zu rütteln, ehe das Einfüllen der Ausgangssubetanzen beginnt.

Sehr vorteilhalt ist im übrigen die Verwendung eines elastisch dehnbaren Schlauches, in den die Ausgangssubstanzen beim Formgeben eingefüllt werden, so daß sich dieser zwischen die Ausgangssubstanzen und die Innenwandung der Form legt. Der Schlauch bildet dadurch ein Trennmittel, so daß das Entformen erleichtert wird. Darüber hinaus dient der Schlauch gleichzeitig, als Verpackung des fertigen Rohres. Eine solche Kunststoffumhüllung besteht beispielsweise aus Polyvinylchlorid

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(PVC); besonders bevorzugt i.ct eine schlauchiörmige Umhüllung aus Zellglas einer Dicke von etwa 0,1 mm.

Das erfindunp;s-g;emäße Rohr eignet sich zur Verwendung bei Abwasseranlagen insbesondere auch in der chemischen Industrie, in der mitunter sehr aggressive Abwässer abgeleitet werden müssen. Hierbei enrafiehlt es sich, das Rohr innen noch mit einer Auskleidung (Liner) aus Kunststoff zu Überziehen, die etwa o,5 bis 0,7 mm dick ist. Ss empfiehlt sich, Kunstharz zu verwenden, dai3 im P„-3ereich von 1,0 bis 14 resistent ist. Diese Auskleidung wird zweckmäßigerweise in das Rohr eingeschleudert.

Eine weitere Verwendung des Rohres ist eine solche als Druckwasserleitungsrohr, insbesondere dann, wenn die Auskleidung aus lebensmittelgeeignetem Polyesterharz ■ besteht. Sofern das Kunststoffbindemittel des Rohres selbst derartige Eigenschaften aufweist, ist es überflüssig, eine solche Auskleidung anzubringen.

bereits
Die oben/erwähnte, als Trennmittel und Verpackung dienende Umhüllung kann auch beim Verlegen der Rohre an diesen verbleiben und bietet dann einen zusätzlichen Schutz gegen aggressive Einwirkungen von Huminsäure ο.dgl. a\if das Rohr, wenn dieses beispielsweise in Moorböden verlegt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch ein Rohr, Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Teilbereich. A von Fig. 1 des Rohres und

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Fig.3 die Verhältnisse einer besonders bevorzugten Verteilung der mineralischen Füllstoffe.

Gemäß Fig. 1 ist das Rohr 1 einer Nennweite von 15C mm und einer Länge von 2 m innen mit einer 0,6 mm dicken Auskleidung 12 aus Polyesterharz versehen. Die Außenwand des Rohres ist mit einer Umhüllung 13 umgeben, mit der die nicht dargestellte Schleuder-Rüttel-Form ausgekleidet war. Diese Umhüllung 13 besteht aus Zellglas.

Gemäß Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich mineralische Füllstoffe, hier Quarzsand (5) nicht nur im Bereich der radial äußeren Rohrwandungsteile großer Korngröße angesammelt haben, dort sind auch mineralische Füllstoffe in weitaus kleinerer Korngröße, hier Quarzmehrpartikel 6 anzutreffen. Das Korngefüge ist verhältnismäßig gleichmäßig verteilt bis auf die äußeren Randbereiche, an denen sich fast nur Kunstharz befindet und daher glatte Außenwände bildet. Die hydrophobierte Kreide dient vor allem als Gleitmittel bei der im Rahmen des Herstellungsverfahrens erfolgenden Bewegung der Zuschlag- bzw. Füllstoff teilchen .

Gemäß Fig. 3 sind etwa 27,7 $ Quarzsand aus einem Korngrößenbereich zwischen 1,5 und 2,4 mm, 30,5 $ Quarzsand eines geringeren Korngrößenbereichs zwischen 0,7 und 1,2 mm, 27,7 3& Quarzmehl eines Korngrößenbereichs unter 0,1 mm bzw. einer Siebgröße von 42C0 Maschen und

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schließlich !5,5 % hydrophobierte Kreide aus einen Korngröi3ent>ereich zwischen 4 und 5 >im vorhanden.

- Paten-k/ansprüche -

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Claims

Patent-/anSprüche

1. Rohr mit aus einem "breiten Korngrößenspektrum ausgewählten mineralischen Zuschlag- und Füllstoffen in der Größenordnung von 90 ',' und Kunststoffbindemitteln in der Größenordnung von 1C '/ijinsbesondere nach Patent 2 256 051, gekennzeichnet durch 90 bis 92,5 $> mineralische Füllstoffe, davon

25 bis 30 fo einer Korngröße von etwa 2 mm, 27,5 bis 32,5 $ einer Korngröße von etwa 1 mm, 25 bis 30 $ einer Korngröße in der Größenordnung von 0,1 mm und

3 bis 8 ^c/o einer Korngröße in der Größenordnung von weniger als 0,01 mm und

7,5 bis 10 io Kunststoff—Bindemittel.

2. Rohr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufteilung der mineralischen Füllstoffe in

25 bis 30 io einer Korngröße zwischen 1,5 und 2,4 mm,

27,5 bis 32,5 ^lß> einer Korngröße zwischen 0,7 und 1,2 mm,

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25 bis 30 % einer Korngröße entsprechend

einem Sieb von etwa 4200 Maschen (je cm ) und

5 bis 6 % einer Korngröße zwischen 4 und 5 /um.

3. Rohr nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Aufteilung der mineralischen Füllstoffe in

27,7 % Quarzsand (Korngröße 1,5 bis 2,4 mm), 30,5 % Quarzsand (Korngröße 0,7 bis 1,2 ram), 27,7 '.' Ouarzmehl (4200 Maschen), 5,5 % hydrophob'erte Kreide (4 bis 5 um).

4. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von hochviskosem Kunststoff als Ausgangssubstanz für das Bindemittel.

5. Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß hochviskoses ungesättigtes Polyesterharz als Bindemittel dient.

6. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch geringe Beimengungen von Beschleunigern und Härtern.

7. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche» gekennzeichnet durch eine schlauchförmige Umhüllung/aus Kunststoff.

8. Rohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

ίτ3)
die Umhüllung/aus Polyvinylchlorid besteht.

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9. Rohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (13) aus Zellglas besteht.

10. Rohr nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (13) etwa 0,1 mm dick ist.

11. Rohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Auskleidung (Liner) (12) aus Kunststoff.

12. Verwendung-eines Rohrs nach Anspruch 11 als Druckwasserleitungsrohr mit der Maßgabe, daß die Auskleidung (12) aus lebensmittelgeeignetem Polyesterharz besteht.

13. Verwendung eines Rohrs nach Anspruch 12 als Kanalrohr für aggressive chemische Abwasser mit der Maßgabe, daß die Auskleidung aus einer etwa 0,5 bis 0,7 mm dick eingeschleuderten Kunstharzschicht besteht, die im P„-Bereich von 1 bis 14 beständig ist.

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14. Verfahren zur Herstellung eines Rohrs nach einem der Ansprüche 1 bis 13 im Schleudergußverfahren mittels einer Schleuderform, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderform während des Schleuderns der Ausgangssubstanzen gerüttelt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderform auf hohe Drehzahl gebracht und gerüttelt wird und anschließend die Ausgangssubstanzen eingefüllt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schleuderform vor dem Schleudern und Einfüllen der Ausgangssubstanzen ein elastisch dehnbarer Schlauch eingebracht w±d, in den dann die Ausgangssubstanzen für das Rohr eingefüllt werden, so daß sich der Schlauch den Innenkonturen der Schleuderform anpaßt.

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