DE2742934A1 - ORIENTED THERMOPLASTIC POLYMER MATERIAL TUBE - Google Patents

ORIENTED THERMOPLASTIC POLYMER MATERIAL TUBE

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DE2742934A1
DE2742934A1 DE19772742934 DE2742934A DE2742934A1 DE 2742934 A1 DE2742934 A1 DE 2742934A1 DE 19772742934 DE19772742934 DE 19772742934 DE 2742934 A DE2742934 A DE 2742934A DE 2742934 A1 DE2742934 A1 DE 2742934A1
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thermoplastic polymer
reflecting
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German (de)
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Jeremy Robert Godding
Michael Charles Lock
Jack Lendymore Riley
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Yorkshire Imperial Plastics Ltd
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Yorkshire Imperial Plastics Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L57/00Protection of pipes or objects of similar shape against external or internal damage or wear

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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

TlEDTKE - BüHLING ' KlNNE - GrUPETlEDTKE - Bühling 'KlNNE - group Dipl.-Chem. Q. BuntingDipl.-Chem. Q. Bunting

- 3 - Dipl.-Ing; R. Kinne- 3 - Dipl.-Ing; R. Kinne

2742934 Dipl.-Ing. P. Grope2742934 Dipl.-Ing. P. Grope

Bavarlaring 4, Postfach 20240S 8000 HOnchMi 2Bavarlaring 4, P.O. Box 20240S 8000 HOnchMi 2

Tel.: (089) 5396 53Tel .: (089) 5396 53

Telex: 5-24845 tipatTelex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent Münchencable: Germaniapatent Munich

23. September 197723rd September 1977

B 8473B 8473

ICI case M.29072ICI case M.29072

Yorkshire Imperial Plastics Limited Leeds / GroßbritannienYorkshire Imperial Plastics Limited Leeds / Great Britain

Rohr aus orientiertem thermoOriented thermo tube

plastischem Polymermaterialplastic polymer material

Die Erfindung bezieht sich auf Rohre aus orientiertem, thermoplastischem Polymermaterial.The invention relates to pipes made from oriented thermoplastic polymer material.

In der britischen Patentschrift Nr. 14 32 539 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildung eines Rohres aus orientierbarem, thermoplastischem Polymermaterial beschrieben, bei dem man einen rohrförmigen Rohling in eine Form bei einer Temperatur radial expandiert, bei der die Expansion des Rohres eine Orientierung der Polymermoleküle bewirkt. Auf diese Weise besitzt das fertige Rohr eine orientierte Struktur, die in der Lage ist, einer größeren Umfangspannung bei einer gegebenen Wandstärke zu widerstehen, als ein aus dem gleichen Material hergestelltes Rohr, welches nicht orientiert worden ist. Auf diese Weise wird das Rohr auch mit einer erweiteten, orientierten Muffe versehen, welche einen Abdichtungs- In British Patent No. 14 32 539 there is described a method and apparatus for forming a tube of orientable thermoplastic polymer material which comprises radially expanding a tubular blank into a mold at a temperature at which the expansion of the tube causes an orientation of the Polymer molecules causes. In this way, the finished pipe has an oriented structure, which is able to withstand a greater hoop stress at a given wall thickness than one made of the same material tube, which has not been oriented. In this way , the pipe is also provided with an expanded, oriented socket, which provides a sealing

VIII/17 809813/0963 VIII / 17 809813/0963

Dresdner Bank (München) Kto. 393« 844 PostaclMwk (MOiMlMn) Kto. ITIMMMDresdner Bank (Munich) Account 393 «844 PostaclMwk (MOiMlMn) Account ITIMMM

- 4 - B 8473- 4 - B 8473

ring aufnehmen kann. Daher ist es möglich, ein Rohr mit einer integrierten Muffe an einem Ende herzustellen, welches eine vorgeschriebene Berstfestigkeit mit einer geringeren Wandstärke liefert, als es bisher möglich gering can accommodate. Hence it is possible to use a pipe an integrated sleeve at one end which has a prescribed burst strength with a thinner wall thickness than previously possible ge wesen ist, wodurch das Kunststoffvolumen, das für einen gegebenen Rohrdurchmesser und eine gegebene Festigkeit verwendet wurde, reduziert wird, so daß die Kosten der erforderlichen Materialien möglichst klein gehalten werden. Solche Rohre werden typischerweise aus PVC, chlorier-essence, creating the volume of plastic that is needed for one given pipe diameter and a given strength was used, is reduced, so that the cost of required materials are kept as small as possible. Such pipes are typically made of PVC, chlorinated tem PVC, Polyäthylen hoher oder niedriger Dichte, Polypropylen oder ABS hergestellt, obwohl andere geeignete orientierbare Polymere verwendet werden können. Jedes Material hat eine spezifische Reversionstemperatur, bei welcher das geformte Rohr und die geformte Muffe autotem PVC, high or low density polyethylene, polypropylene, or ABS, although others are suitable orientable polymers can be used. Every material has a specific reversion temperature, at which the molded pipe and the molded socket auto matisch dazu neigen, in die ursprüngliche Form des Rohr rohlings zurückzukehren. Die Reversionstemperatur für PVC liegt typischerweise in der Größenordnung von 600C und es wurde gefunden, daß höhere Temperaturen unter Lagerungsbedingungen bei heißem Sonnenwetter, insbesonderematically tend to return to the original shape of the pipe blank. The reversion temperature for PVC is typically on the order of 60 0 C and it has been found that higher temperatures under storage conditions in hot, sunny weather, in particular in trockeneren äquatorialen Ländern erhalten werden können. Die Ursache hierfür liegt darin, daß die orientierten Rohre üblicherweise schwarze oder dunkelgraue Pigmente eingearbeitet enthalten, welche die Absorption von Sonnenenergie erhöhen.can be obtained in drier equatorial countries. The reason for this is that the oriented Pipes usually contain black or dark gray pigments incorporated, which increase the absorption of solar energy.

Gemäß der Erfindung besitzt ein Rohr aus orientiertem, thermoplastischem Polymermaterial eine lichtreflektierende Außenfläche. Die lichtreflektierende Außenfläche wird vorzugsweise durch ein hellfarbiges Pigment geliefert, dasAccording to the invention, a tube of oriented, thermoplastic polymer material has a light-reflecting outer surface. The light-reflecting outer surface is preferably supplied by a light colored pigment that in dem Polymermaterial eingearbeitet wird, das den Rohrrohling vor der Orientierung bildet. Das hellfarbige Pigment kann allein in die Außenfläche des rohrförmigen Rohlings eingearbeitet werden. Alternativ kann eine lichtreflektierende Außenfläche durch Aufbringen eines licht-is incorporated into the polymeric material that forms the tube blank prior to orientation. The light-colored pigment can be incorporated into the outer surface of the tubular blank alone. Alternatively, a light-reflecting outer surface can be created by applying a light- reflektierenden Materials auf die Außenfläche des rohr-reflective material on the outer surface of the tubular

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- 5 - B 8473- 5 - B 8473

förmigen Rohlings vor der Orientierung oder auf die Außenfläche des Rohres nach Orientierung vorgesehen werden. Alternativ kann die lichtreflektierende Außenfläche durch eine Außenfolie aus thermoplastischem Polymermaterial geschaffen werden,in dem ein hellfarbiges Pigment eingearbeitet ist. Diese Außenschicht kann in der gleichen Weise, wie in der britischen Patentanmeldung Nr. 39 506/76 beschrieben ist, gebildet werden.shaped blank can be provided prior to orientation or on the outer surface of the tube after orientation. Alternatively, the light-reflecting outer surface can be created by an outer film made of thermoplastic polymer material in which a light-colored pigment is incorporated. This outer layer can be used in the same way, as described in British Patent Application No. 39 506/76.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, bei denenThe invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, in which

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rohres mit einer integrierten Muffe ist, welches teilweise im Schnitt dargestellt ist und gemäß der GB-PSFig. 1 is a side view of a pipe with an integral sleeve, which is partially shown in Section is shown and according to GB-PS

14 32 539 hergestellt wird;14 32 539 is manufactured;

Fig. 2 ein vergrößerter Ausschnitt der in Fig. 1 gezeigten Muffe ist, welche eine Ausführungsform der Erfindung erläutert undFig. 2 is an enlarged section of the sleeve shown in Fig. 1 showing one embodiment the invention explained and

Fig. 3 einen ähnlichen Ausschnitt wie in Fig. 2 darstellt, welche eine zweite Ausführungsform erläutert.
25
FIG. 3 shows a section similar to that in FIG. 2, which explains a second embodiment.
25th

In Fig. 1 wurde ein Rohr aus orientiertem, thermoplastischem Material 10 mit einer integrierten Muffe 11 gebildet, welche eine Ringnut 12 enthält, welche einen Dichtungsring 13 aus elastischem Material, beispielsweise synthetischem Kautschuk aufnimmt. Das entgegengesetzte Ende 14 des Rohres 10 hat eine glatte zylindrische Oberfläche. Auf diese Weise ist ein zweites Rohr 15, ähnlich dem Rohr 10, mit seinem zylindrischen Ende 16 unter Abdichtung durch den Abdichtungsring 13 innerhalb der Muffe 11 des ersten Rohres 10 eingefaßt. Die Rohre 10 und 15In Fig. 1, a tube of oriented thermoplastic material 10 with an integrated sleeve 11 has been shown formed, which contains an annular groove 12 which has a sealing ring 13 made of elastic material, for example synthetic rubber. The opposite end 14 of the tube 10 has a smooth cylindrical surface. In this way, a second tube 15, similar to the tube 10, is sealed with its cylindrical end 16 encircled by the sealing ring 13 within the sleeve 11 of the first tube 10. The tubes 10 and 15

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- 6 - B 8473- 6 - B 8473

werden gemäß der GB-PS 14 32 539 hergestellt, so daß das Polymermaterial durch radiale Expansion zu einem komplementären Formling orientiert wurde. Auf diese Weise ist die Wandstärke der Rohre 10 und 15 und ihrer entsprechenden Muffen 11 für eine gegebene Berstfestigkeit beträchtlich geringer als für unorientierte Rohre, die aus dem gleichen Material gefertigt wurden, wodurch die Kosten des erforderlichen Materials reduziert werden. Die Rohre 10 und 15 wurden aus Rohlingen hergestellt, die durch Hersteller von extrudierten Standardkunststoffprodukten erzeugt wurden und diese Rohlinge haben schwarze und dunkelgraue Pigmente unveränderlich enthalten.are prepared according to GB-PS 14 32 539, so that the polymer material by radial expansion to a complementary Molding was oriented. In this way, the wall thickness of the tubes 10 and 15 and their corresponding Sleeves 11 are considerable for a given burst strength lower than for unoriented tubes made from the same material, reducing the cost the required material can be reduced. The tubes 10 and 15 were made from blanks that passed through Manufacturers of standard extruded plastic products and these blanks have black and white Dark gray pigments invariably contain.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält die Außenfläche der Rohre 10 und 15 ein hellfarbiges Pigment einverleibt, wie durch Punktierung angezeigt ist, so daß die Rohre 10 und 15 und die Muffe 11 Sonnenenergie reflektieren werden, wodurch die absorbierte Wärme reduziert wird, wenn sie in heißem Sonnenwetter gelagert werden oder direktem Sonnenlicht ausgesetzt werden. Ein weißes oder hellgelbes Pigment ist bevorzugt und wird in den rohrförmigen Rohling eingearbeitet, bevor er orientiert wird. Das Pigment kann überall im thermoplastischen Polymermaterial eingearbeitet werden oder es kann nur in einer Außenschicht eingearbeitet werden.As shown in Fig. 2, the outer surface of the tubes 10 and 15 contains a light colored pigment incorporated therein, such as indicated by dotting so that the pipes 10 and 15 and the sleeve 11 will reflect solar energy, thereby reducing the heat absorbed when stored in hot, sunny weather or direct Exposed to sunlight. A white or light yellow pigment is preferred and is used in the tubular blank incorporated before it is oriented. The pigment can be incorporated anywhere in the thermoplastic polymer material or it can only be incorporated into an outer layer.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 werden Rohre 10 und 15 mit einer getrennten Schicht 17 aus lichtreflektierendem Material geschaffen. Die Schicht 17 kann auf die Außenfläche der Rohre 10 und 15 aufgebracht werden, nachdem sie orientiert worden sind, beispielsweise durch Aufsprühen oder VakuumabScheidung eines spiegelnden Materials, beispielsweise Aluminium. Andererseits kann die Schicht 17 gemäß der Lehre der britischen Patentanmeldung Nr. 39 506/ 76 durch radiale Expansion von konzentrischen rohrförmigenReferring to Figure 3, tubes 10 and 15 are provided with a separate layer 17 of light reflective Material created. The layer 17 can be applied to the outer surface of the tubes 10 and 15 after them have been oriented, for example by spraying on or vacuum deposition of a reflective material, for example Aluminum. On the other hand, according to the teaching of British Patent Application No. 39 506 / 76 by radial expansion of concentric tubular

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Rohlingen aufgebracht werden, dessen Außenrohling aus lichtreflektierendem Material besteht oder ein lichtreflektierendes Pigment einverleibt enthält. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Schicht 17 ebenfalls die Muffe 11 und die Nut 12 bedeckt.Blanks are applied, the outer blank of which is made of light-reflecting material or a light-reflecting Incorporated pigment contains. From Fig. 3 it can be seen that the layer 17 also the sleeve 11 and the groove 12 is covered.

Alternative Verfahren zum Aufbringen eines lichtreflektierenden Materials bestehen darin,.daß man es aufstreicht oder den Gegenstand unter Aufnahme des Materials eintaucht,Alternative methods of applying a light reflective material are to spread it on or immerses the object while absorbing the material,

Die Erfindung findet hauptsächlich Verwendung in Verbindung mit einem Rohr, das druckbeständig ausgebildet ist, beispielsweise eine Wasserhauptrohrleitung. Obwohl ein solches Rohr bei der Verwendung oft eingegraben wird, wird es auch vor der Installation offen gelagert,und während einer solchen Lagerung können Probleme entstehen, üblicherweise wird PVC als Material für solche Rohrleitungen verwendet, jedoch ist dies nicht notwendig.The invention is mainly used in connection with a pipe that is designed to be pressure-resistant is, for example, a main water pipe. Although such a pipe is often buried in use, it is also stored open before installation, and Problems can arise during such storage; PVC is commonly used as the material for such piping is used, but this is not necessary.

Es wurden dunkelfarbige und hellfarbige Rohre getestet, die heißen Sonnenbedingungen ausgesetzt wurden. Bei Sommerbedingungen in England mit Umgebungstemperaturen, die gelegentlich 360C erreichen, betrug die aufgezeichnete Maximaltemperatur für ein weiß-pigmentiertes Rohr 49°C; im Vergleich dazu betrug die Temperatur für ein Rohr mit herkömmlicher dunkelgrauer Farbe 710C. Das weiße Rohr behielt seine ursprünglichen Abmessungen über 2 Monate, während das dunkelgraue Rohr eine Verformung von annähernd 0,5 % erlitt.Dark colored and light colored pipes exposed to hot sun conditions were tested. In summer conditions in England with ambient temperatures sometimes reach 36 0 C, the maximum temperature recorded was for a white-pigmented pipe 49 ° C; in comparison, the temperature for a pipe with conventional dark gray color was 71 ° C. The white pipe retained its original dimensions for 2 months, while the dark gray pipe suffered a deformation of approximately 0.5%.

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Claims (9)

TlEOTKE - BOHLING - KlNNE " GrUPE Dipl.-lng. H. TiedtkeTLEOTKE - BOHLING - KlNNE "GRUPE Dipl.-Ing. H. Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-lng. R. KinneDipl.-Chem. G. Bühling Dipl.-Ing. R. Kinne 11 ?qΊL 11 ? QΊ L Dip'"lng·P-Gmpe Dip '" lng · P - Gmpe /4^J *♦ Bavarlaring 4, Postfach 202403 / 4 ^ J * ♦ Bavarlaring 4, PO Box 202403 8000 MOnchen28000 Munich2 Tel.: (089) 539653 Telex: 5-24845 ti pat cable: Germaniapatent MünchenTel .: (089) 539653 Telex: 5-24845 ti pat cable: Germaniapatent Munich 23. September 197723rd September 1977 B 8473B 8473 ICI case M.29072ICI case M.29072 PatentansprücheClaims /1.\Rohr aus orientiertem, thermoplastischem Polymermaterial mit einer Außenfläche, welche dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen-4g· fläche mit einem lichtreflektierenden Mittel (10,17) versehen ist, um die Absorption von Sonnenenergie zu reduzieren./ 1. \ Tube made of oriented, thermoplastic polymer material with an outer surface which is exposed to direct sunlight, characterized in that the outer 4g surface is provided with a light-reflecting agent (10, 17) to reduce the absorption of solar energy. 2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Mittel ein hellfarbiges Pigment (Fig. 2) ist, das in dem Polymermaterial vor der Orientierung eingearbeitet wird.2. Tube according to claim 1, characterized in that the light reflective agent is a light colored pigment (Fig. 2) which is present in the polymer material prior to orientation is incorporated. 3. Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hellfarbige Pigment in die Außenfläche allein eingearbeitet ist.3. Tube according to claim 2, characterized in that the light-colored pigment is incorporated into the outer surface alone is. 4. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Mittel ein lichtreflektie-4. Tube according to claim 1, characterized in that the light-reflecting means is a light-reflecting rendes Material ist, das auf die Außenfläche aufgebracht wird, bevor das thermoplastische Polymermaterial orientiert wird.rende material that is applied to the outer surface before the thermoplastic polymer material orients will. 5. Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Mittel ein lichtreflektierendee5. Tube according to claim 2, characterized in that the light reflecting agent is a light reflecting agent viii/,7 809813/0963viii /, 7 809813/0963 DmdMf BMIk (MOnehwi) Kto. 3β3β 844 Post«*«* (MOnctwn) KIo.DmdMf BMIk (MOnehwi) Kto. 3β3β 844 Post «*« * (MOnctwn) KIo. - 2 - B 847,- 2 - B 847, Material ist, das auf die Außenfläche aufgebracht wird, nachdem das thermoplastische Polymermaterial orientiert wurde.Is material that is applied to the outer surface after the thermoplastic polymer material is oriented became. 6. Rohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Material auf der Außenfläche des Rohres durch Sprühen oder durch Vakuumabscheidung abgeschieden wurde.6. Tube according to claim 5, characterized in that the light reflective material on the outer surface of the Pipe was deposited by spraying or vacuum deposition. 7. Rohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Material ein spiegelndes Material, vorzugsweise Aluminium ist.7. Tube according to claim 6, characterized in that the light-reflecting material is a reflective material, is preferably aluminum. 8. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtreflektierende Mittel eine Außenschicht (17)8. Tube according to claim 1, characterized in that the light-reflecting means has an outer layer (17) aus thermoplastischem Polymermaterial ist, welches ein
hellfarbiges Pigment einverleibt enthält.
is made of thermoplastic polymer material, which is a
light colored pigment incorporated.
9. Rohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht aus thermoplastischem Polymermaterial9. Tube according to claim 8, characterized in that the outer layer of thermoplastic polymer material ebenso orientiert ist.is also oriented. 13/006313/0063
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