DE2418797A1

DE2418797A1 - Universalrohr und fittings dazu

Info

Publication number: DE2418797A1
Application number: DE2418797A
Authority: DE
Inventors: Hans Hillesheim
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-19
Filing date: 1974-04-19
Publication date: 1975-11-06

Description

Universalrohr und Fittings dazu Rohre haben ganz allgemein Transportaufgaben. aufgaben.
Im Rohrinneren werden feste, flüssige, gasförmige, pulverförmige oder auch pasteuse Stoffe transportiers, Die zu transportierenden Stoffe sollen abgeschirmt sein.
Je nach dem zu transportierenden Medium sind Rohre entsprechend ausgerüstet.
Ohne auf die Differenzierung der Stahl qualität en einzugehen kennt man die große Gruppe der nichtveredelten Rohre und alternativ dazu die veredelten Rohre (ver#inkte Rohre).
Jahrzentelang haben verzinkte Rohre ihren Dienst getan und wertvolle Medien wie z.B. Trinkwasser transportiert.
Durch die Umweltverschmutzung bedingt, wurde das normale Trinkwasser aggressiv. Die th-Werte sanken ab und es wurde in steigendem Maße festgestellt, daß die Zinkschicht im Inneren auch aus anderen Gründen, die zum Stand der Technik gehören, wesentlich schneller abgewaschen wurde als in früheren Jahren. Rohrexperten sprechen davon, daß das Zeitalter der verzinkten Rohre abgelaufen sei.
Auch beim Transport von Gasen jeder Art wurden ähnliche Probleme festgestellt.
Erdverlegte Rohrsysteme hat man gegen Korrosionseinwirkung von außen früher durch Bitumenisolierung und in neuerer Zeit durch Kunststoffbelag, der durch Extrusion oder Sintern aufgebracht wird, geschützt.
Eine dauerhafte Innenbeschichtung von Rohren ist bis zur Stunde noch nicht gelungen, weil das Schwindungsverhalten von Kunststoffen die allgemein bekannte Tendenz der Loslösung von der Grundlage (in diesem Falle von der Rohrinnenseite) fördert.
Hier setzten die Entwicklungsarbeiten des Erfinders ein.
Es wurde festgestellt, daß entsprechend gestaltete Armierung hinsichtlich der Innenschicht eines Rohres eine Umkehrung des normalen Schwindungsverhaltens bewirken.
Im Zuge dieser Erkenntnisse wurden Lochbleche mit den verschiedensten denkbaren Lochungen wie z.B.: Rundlochungen, Langlochungen, Langlochungen mit scharfer Ecke, Langlochungen mit runder Ecke, Quadratlochungen, Schuppenlochungen, Klappenlochungen, Schlitzbrückenlochungen, konische Lochungen, Sonderlochungen wie Sechsecklochungen, Musterlochungen, Versenklochungen, Kragenlochungen, Raspellochungen, Geflechtlochungen wie Waffelungen in Form von Warzen oder Nocken oder Waffeln oder Rippen und viele andere noch weiter denkbare Ausführungen mit abgeschrägten oder rundgeprägten Schnittkanten zum Einsatz gebracht.
Je nach konstruktiver Gestaltung der Lochungen und Je nach Anordnung des Verhältnisses zwischen Lochung und Stegbreite und unter Berücksichtigung besonderer Dickenverhältnisse der Außenschicht zur Innenschicht ergab sich auch erneut eine Bestätigung der Erfindervermutung, daß die Innenschicht in ihrem Schwindungsverhalten umgekehrt werden kann.
Das Ergebnis ausgedehnter Versuche ze*te, daß eine einwandfrei homogene Außen- und Innenbeschichtung entstand, die in den armierungsfreien Bereichen eine feste Verbindung miteinander eingegangen war.
Das bisher hinsichtlich der Armierung durch Stahlrohre, die entstehen können durch die normalen Rohrherstellungsverfahren, die aber auch dadurch entstehen können, daß man gelochte Stahlbänder in einem Anstellwinkel zur Rohrseele spiralförmig wickelt und an den Stoßkanten miteinander verschweißt, werden die gleichen Effekte dadurch erzielt, daß man anstelle von gelochten Stahlbändern Drähte jeden technischen Querschnittes, gleicher oder ungleicher Eigenschaft, allein oder miteinander verbunden in ähnlichem Sinne zum Einsatz bringt. Dabei ist keineswegs gesagt, daß es sich bei der Herstellung der Armierung in jedem Falle um Stahl handeln muß. Zum Einsatz kommen selbstverständlich auch alle anderen metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffe und auch Kunststoffe sowie Verbundkonstruktionen infrage.
Jede Konstruktionsform jede Werkatoffart und jede Verarbeitungsmethode sowohl bei der Erstellung der Armierung als auch bei der Herstellung des fertigen Produktes, die den gewünschten Erfolg am Fertigprodukt bringen sind als -im Sinne der Erfindung- Vorprodukt verwendbar.
Ein ausführliches Beispiel der erfindungsgerechten Ausbildung von gelochten und/oder gestreckten Blechen in Wanddicken von O,lmm bis 10mm, die unter Berücksichtigung des Erfindungsgedankens lediglich als Beispiele für alle anderen Lösungsmöglichkeiten zu gelten haben, stellen die beigefügten Zeichnungen Blatt 1 und 2 dar.
Eines Komentares der einzelnen Zeichnungen bedarf es für den Fachmann nicht, da die Bilder und die erläuternden Textangaben eindeutig sind. Eine Ausnahme hiervon bilden die auf Blatt 2 dieser Zeichnungen demonstrierten Bilder Nr. 96 und 97. Das Bild Nr. 97 zeigt Rohrstücke, die Gegenstand erster Versuche gewesen sind und die den Erstbeweis der Richtieit des Erfindungsgedan kens erbracht haben.
Das Bild 96 zeigt einen ebenfalls gelochten Ring. Mit Hilfe dieses Bildes soll dargestellt werden, daß schneidet man einen solchen Ring auf und läßt ein so gestaltetes Band endlos in Spiralform in eine Beschichtungsmaschine einlaufen so entsteht ein durch Spiralwicklung und anschließende Verschweißung, endloses Rohr innen und außen beschichtet.
Interessante Aspekte ergeben sich auch bei der Spiralwickeltechnik für die Armierungen dadurch, daß man den Anstellwinkel bezogen auf die Rohrseele verkleinert. Dadurch gelingt es die einlaufenden Spiralbandkanten in einen beliebig großen Abstand voneinander zu legen, so daß eine Verschweißung zu einem festen Rohr nicht mehr möglich ist. Derartig flexible Rohre können ohne den Einbau von Winkeln oder Kurvenstücken den Geländeunebenheiten oder der Geländeführung (bezogen auf den Verlegungsgraben) angepaßt werden. Vorgefertigte von außen anzubringende und kraft aufnehmende Zusatzfittings aus den verschiedensten Werkstoffen wie z.B. Bögen, Etagenbögen, Winkel, u.a.m.
können im Zuge der Verlegung das Universalrohr verbiegen und in seiner Verlegungsrichtung definieren. In diesem Falle bilden die Fittings auch die Kraft träger im beanspruchten Bereich. Zweckmäßig werden solche Fittings aus hochfesten Kunststoffen oder aus verschleißfesten Metallen hergestellt.
Über die enzelnen Herstellungsverfahren von Rohren auf der Basis von Bändern, die in Bewegungsrichtung verformt werden oder Bändern, die diagonal zur Rohrseele verformt werden brauchen weitere Ausführungen nicht gemacht zu werden, sie sind jedem Durchschnittsfachmann geläufig.
Das gleiche gilt für die sonstigen bekannten Verfahren wie wickeln, rollen, blasen, sintern, unter Druck bzw.
über Druck ziehen und alle sonstigen, hier nicht erwähnten Verfahren. Wesentlich und entscheidend ist die Voraussetzung des Erfindungsgedankens, daß die Innenrohrschicht der Außenrohrschicht im Zuge der Herstellung oder im Nachhinein eine feste Verbindung eingehen.
Unvermeidliche Unterbrechungen am Rohr, wie z.B. die Verbindung eines Rohrendes mit dem anderen. Oder der Einbau eines Abzweiges oder der Einbau eines Absprrventiles müssen so ausgeführt werden, daß die Armierung, die zwischen den Schichten liegt, nicht dem Angriff des aggressiven Mediums ausgesetzt ist. Das geschieht durch Verfahrenstechniken, die ebenfalls dem Erfindungsged#anken entsprechen, indem im Falle einer Schraubverbindung durch drckfeste Rohrverbindungselemente die im Innenbereich einen überkragenden Bund besitzen zugleich abdichten und die Innen- und die Außenschicht miteinander dichtend verbinden, so daß das aggressive Medium keinen Zugang zur Armierung hat.
Derartige Verfahren können gleichzeitig nach dem Prinzip der verlorenen Binde" ausgeführt werden, indem z.B. bei einer Rohrverschweißung im Rohrinnenbereich durch federwirkung gestützte Flachfolien, die in sich oder zwischen sich Sinterstoffe tragen, eingespannt werden. Zusätzlich können diese verlorenen Binden elektrischleitende Stoffe tragen, die an mindestens 2 Leitungsstellen von innen nach außen durchtreten und später durch Elektroanschluß und/ oder die Schweißung eine feste Verbindung mit dem Rohrinneren eingehen.
Das gleiche Verfahren wird nach erfolgter Rohrverbindung im Außenbereich durchgeführt.
Nach ähnlichen Prinzipien werden auch Klemmverbindungen zwischen Rohrstücken (immer nach dem Grundsatz der neutralisierung der Armierung gegenüber dem Medium) durchgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Universalrohren ist geeignet die Rohrverlegungstechnik zu beeinflußen. Es ist durchaus im Rahmen des Möglichen gedacht eine Großanlage zu erstellen, die auf der einen Seite ihrer Bewegungsrichtung den Ver>gungsgraben herstellt und auf der anderen Seite ihrer Bewegungsrichtung das endlose Rohr in den Verlegungsgraben produziert und anschließend den Verlegungsgraben wieder schließt.
Die zum Einsatz kommenden Werkstoffe für die Innen- und Außenschicht sind in der Technik bereits bekannt. So eignen sich z.B. Polyvinyleloride Polyäthylen, Polypropylen, Polyamide und alle anderen hier nicht genannten Werkstoffe je nach Aufgabenstellung hervorragend für den erfinderischen Zweck.
Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die vorgelegten Zeichnungen keinen Anspruch auf Erfüllung normengerechten Zeichnens erheben. Eine Ausdeutung der Zeichnungen im negativen Sinne entgegen den Ansprüchen des Erfinders ist demzufolge nicht statthaft.
Alle hier icht genannten Werkstoffe und Verfahren und Methoden und Erkenntnisse, die hier im Einzelnen nicht geschildert und benannt wurden, die aber das Ziel der Erfindung, nämlich die Herstellung eines gegen aggressive Medien wiederstandsfähigen innen- und außen beschichteten Rohres zu sichern unter allen Umständen in den Schutzbereich der erfinderischen Ansprüche einbezogen werden müssen. Es folgen nunmehr die Schutzansprüche.

Claims

Universalrohr und Fitting*dXzh9«

Schutzansprüche: 1. Universalrohr und Fittings dazu für den Transport fester und/oder flüssiger und/oder gasförmiger Medien, dadurch gekennzeichnet, daß ein Chemiewerkstoff (auch Gummi) der aus einer oder mehreren Schichten gleicher und/ oder unterschiedlicher Eigenschaften besteht, von einer oder mehreren festen Armierungen gleicher oder unterschiedlicher technischer Werte und Konstruktionsformen, stabilisiert wird, bzw. daß Armierungen gleicher oder unterschiedlicher technischer Werte und Konstruktionsformen von Chemiewerkstoffen ganz oder teilweise umhüllt sind.
2. Nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungen aus Metall und/oder nichtmetallischen Werkstoffen besteht.
3. Nach Ansprüchen 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungen einer mechanischen und/oder chemischen Vorbehandlung unterzogen werden.
4. Nach den Ansprüchen 1) bis 3), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierungen konstruktiv so ausgebildet sind, daß Veränderungen der mechanischen Werte des Chemie-Werkstoffes, vermieden werden.
5. Nach den Ansprüchen 1) bis 4), dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmig ausgebildete Armierung unterschiedliche Querschnittsformen hat.
6. Nach den Ansprüchen 1) bis 5), dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Armierung chemiewerkstoff-gerechte Durchbrüche hat, wobei die Durchbrüche auch durch das Übereinanderliegen oder durch das Nebeneinanderliegen von Armierungsteilen entstehen können.
7. Nach Ansprüchen 1) bis 6), dadurch gekennzeichnet, daß als Vormaterial für die Armierung Gewebe und/oder Fäden der verschiedensten Werkstoffe und/oder der verschiedensten Herstellungsarten verwendet wird.
8. - Nach Ansprüchen 1) bis 6), dadurch gekennzeichnet, daß als Vormaterial für die Armierung Streifen verwendet werden, die ungelocht, teilweise gelocht, oder regelmäßig und ganz gelocht sind.
9. Nach Ansprüchen 1) bis 8), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung bzw. das Vormaterial für die Armierung einer Verformung parallel zu ihrer Längsachse unterworfen wird.
10. Nach Ansprüchen 1) bis 8), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung einer nicht-parallelen Verformung, bezogen auf die Längsachse, unterworfen wird.
11. Nach Ansprüchen 1) bis lo), dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung der Armierung vor oder während der Herstellung des Universalrohres bzw. der Fittings dazu, erfolgt.
12. Nach Ansprüchen 1) bis 11), dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Armierungen und/oder die Verbindung zwischen den Armierungen und dem Chemiewerkstoff unter Anwendung von Zug und/oder Druck und/oder Wärme erfolgt.
13. daas Armierungen oder Chemiewerkstoffe im Augenblick der Verbindung nicht nur einem achsialen Vorschub sondern wahlweise auch einer achsialen Drehung unterliegen.
14. Nach den Ansprüchen 1) bis 13), daß durch die Armierung und durch die Schrumpfung des Chemiewerkstoffes keine Rißbildung im oder am Chemiewerkstoff entsteht.
15. Nach den Ansprüchen 1) bis 14), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung im Fertigprodukt als Endlos-Einlage erscheint.
16. Nach den Ansprüchen 1) bis 15), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung in Form von Teilstücken, die jedes für sich ein geschlossenes Ganzes bilden, auf die Produktionslänge des Fertigproduktes verteilt sind.
17. Nach den Ansprüchen 1) bis 15), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung in Form einer unregelmäßigen Schicht, (z. B. Drehspäne oder auf Stapellänge geschnittene Drähte oder gewebte Stücke, metallischer oder nicht-metallischer Herkunft) aufgebracht ist.
18. Nach den Ansprüchen 1) bis 17), dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Armierungsteilen nicht größer als der 6-fache Außendurchmesser des Univeralrohres ist.
19. Nach den Anspruch n 1) bis 18), dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung zur Verfestigung und zur Vermeidung von Schwingungen, gereckt und/oder gesickt und/oder gewendelt und/oder gewellt wird.
20. Nach den Ansprüchen 1) bis 19), dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und/oder Ende der Armierungsteilstücke keinen glatten Abschnitt} sondern jede bekannte technische Ausführungform haben.
21. Nach den Ansprüchen 1) bis 20) dadurch gekennzeichnet, daß die ein- oder beidseitige Umhüllung jeder Armierung in einem Arbeitsgang vorgenommen wird.
22. Nach Anspruch 21), dadurch gekennzeichnet, daß die ein- oder beidseitige Umhüllung jeder Armierung in mehrstufiger Arbeitsfolge vorgenommen wird.
23. Nach den Ansprüchen 21) und 22), dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung jeder Armierung bzw. die Armierung der Umhüllung durch Vorschub und/oder achsialer Drehung der Armierung bzw. umgekehrt, durchgeführt wird.
24. Nach den Ansprüchen 21) bis 23) dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung jeder Armierung bzw. die Armierung jeder Umhüllung durch Vorschub und/oder Drehung der Beschichtungsanlage vollzogen wird.
25. Nach den Ansprüchen 1) bis 24), dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung jeder Armierung bzw.

die Armierung jeder Umhüllung an einem Ende der ProduktionslängeJbeginnend durch Vorschub und/oder Drehung zum anderen Ende hin, fortgesetzt wird.
26. Nach den Ansprüchen 1) bis 25), dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung jeder Armierung bzw. die Armierung der Innenschicht und die anschließende Umhüllung von Innenschicht und Armierung parallel zur Längsache gleichzeitig durchgeführt wird.
27. Nach Ansprüchen 1) bis 26), dadurch gekennzeichnet, daß die Produkt ions längen mit mehr als 7 m hergestellt warden, wobei die Durchhängung des Werkstückes durch Stützen begrenzt ist.
28. Nach den Ansprüchen 1) bis 27), dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Stützen nicht armierten bzw.

nicht umhüllten Flächen in einem Folgearbeitsgang armiert bzw. umhüllt werden.
29. Nach den Ansprüchen 1) bis 28), daß die Begrenzung des Werkstückes nicht von au en durch Stützen sondern von innen erfolgt, in dem Kernstücke die Durchhängelast besser auf die Gesamtlänge des Werkstückes verteilen.
30. Nach den Ansprüchen 1) bis 29), daß die Umhüllung der Armierung beim Herstellungsvorgang oder im weiteren Fertigungsablauf, auf elektrischen Durchschlag geprüft wird.
31. Nach den Ansprüchen 1) bis 30), daß die geschilderten Funktionsabläufe vollautomatisch durchgeführt werden.
32. Nach den Ansprüchen 1) bis 31), daß die Vorbereitungen der Armierungen zum Umhüllen, bzw. die Vorbereitungen der Umhüllungen zum Armieren über Zuführungsschrägen bzw. über Zuführungsmagazine erfolgt.
33. Nach den Ansprüchen 32), daß die Erwärmung der Armierungen und/oder der Rohstoffe für die Umhüllungen durch Elektrizität und/oder durch Erdgas und/oder durch Erdöl und/oder durch Atomenergie bewirkt wird.
34. Nach den Ansprüchen 33), daß bei Erwärmung der Armierungen und/oder der Rohstoffe fuer die Umhüllungen Strahlungawärme und/oder Beflammung, wirksam wird.
35. Nach den Ansprüchen 1) bis 34), daß zur Herstellung der Umhüllungen, Chemigerkstoffrezepturen auf Pulver- und/oder Granulatbasis und/oder Folienbasis, zur Anwendung kommen.
36. Nach den Ansprüchen 35), daß das Aufbringen der Chemiwerkstoffrezepturen auf die Armierungen durch vorherige Verflüssigung der Chemiwerkstoffe, erfolgt wie z. B. beim extrdieren.
37. Nach den Ansprüchen 35), daß die Verflüssigung oder Teilverflüssigung der Chemiverlcst.offrezepturen durch Auftreffen von Pulver und!oder Granulat auf die Armierung erreicht wird wie z.B. beim Sintern.
38. Nach den Ansprüchen 35) bis 37), daß Misch- oder Kombinationsverfahren für die Verbindung zwischen Armierung und Umhüllung angewendet werden.
39. Nach den Ansprüchen 1) bis 38), daß Infrarot- und/ oder Hochfrequenz- und/oder Ultraschallwirkungen die Verbindung zwischen Armierungen und Umhüllungen bewirken.
40. Nach den Ansprüchen 1) bis 39), daß durch Beigabe geringer Mengen von Chemikalien oder Chemikalienkombinatipnen zu den an sich fertigen Chemiwerkstoffrezepturen, die sonst glatte Oberfläche der Fertigprodukte so präpariert ist, daß Daustellenseitige Verbindungsarbeiten zwischen Rohren und Rohren oder Rohren und Fittings einfach und dauerhaft hergestellt werden könnenJohne die zu verbindenden Enden oder Stellen wie sonst üblichovorzubehandeln, indem dieselben aufgerau#, beflammt, geätzt oder nach anderen bekannten Techniken bearbeitet werden.
41. Nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Chemiekalienbehandlung eine bleibende, farbige Kennzeichnung von Rohren und/oder Fittings, an beliebiger Stelle, nach deren Herstellung, auf der Umhüllung, vorgenommen werden kann.
42. Nach den Ansprüchen 1) bis 41), dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigprodukte im Zuge der Herstellung mit einer Tagesproduktionsmarkierung versehen sind.
43. Nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigprodukte mit Herstellerkennzeichen und/oder Markennamen und/oder sonstigen Hinweisen an sichtbarer Stelle versehen sind.
44. Nach den Ansprüchen 1) bis 43), dadurch gekennzeichnet, daß die bauseitigen Verbindungen zwischen Rohren und/oder Fittings und/oder Schiebern durch Auftragen von Rohstoffen in jeder bekannten Erscheinungsform und/oder Anfügen von Fertigprodukten aus Chemiewerkstoffen gleicher oder ähnlicher Eigenschaften, unter Anwendung von Druck und/oder Wärme und/ oder Bewegung und/oder Reibung, erfolgt.
45. Nach Anspruch 44), dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfseinrichtungen zur Durchführung der geschilderten Operationen aus Metall und/oder Kunststoff bestehen.
46. Nach den Ansprüchen 16, 17, 18, 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegungsarbeit infolge der Elastizität des Rohrstranges ohne Absenkeinrichtung durchgeführt wird.
47. Nach den Ansprüchen 1) bis 46), dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegungsmaschine auf geländegängige Fahrzeuge montiert wird, die ihrerseits Fertigproduktlagerung und Fertigproduktzuführung und Fertigproduktverbindung und Fertigproduktverlegung bewirken, wobei die Höhendifferenz zwischen dem Niveau der Verlegungsmaschine und dem Niveau des Verlegungsgrabens durch höhenverstellbare Leitgabeln und/oder Nachführwagen sicher ausgeführt wird.
48. Nach Anspruch 47), dadurch gekennzeichnet, daß die geschilderten Operationen, bezogen auf die Verlegung, durch Druck und/oder Wärme und/oder Bewegung ausgeführt werden.
49. Nach den Ansprüchen 1) bis 48), dadurch gekennzeichnet, daß bei der Armierung mit diagonal zur Längsachse zugeführten Streifen die Zuführung des Streifens so erfolgt, daß eine Endlos-Einlage entsteht, wobei die Nahtstellen der aneinanderstoßenden Streifen in Abständen, z. B. durch Schweißen, zu einem festen Ganzen verbunden werden, so daß am Ende eine Endlos-Einlage entsteht.
50. Nach den Ansprüchen 1) bis 48), dadurch gekernzeichnet, daß bei der Zuführung des Streifens die Zuführung so erfolgt, daß zwischen den einzelnen Streifenbreiten ein definierbarer Abstand entsteht, so daß eine feste Verbindung, z. fl. durch Punktschweißen, nicht möglich ist, und daß der Streifen im Ganzen gesehen spiralförmig verläuft und so ein elastisches und dennoch festes und stabiles Fertigprodukt entsteht.
51. Nach den Ansprüchen i) bis So), dadurch gekennzeichnet, daß bei der Innenschicht die Schwindung in umgekehrter Richtung eintritt.
52. Nach den Ansprüchen 1 - 51, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum eines Rohres drucklos oder unter Druck dadurch beschichtet wird, daß der Hohlraum ganz oder teilweise mit Chemiewerkstoff gefüllt und unter Anwendung von Wärme, Druck, Bewegung, eine festeinnenschicht entsteht.