DE2815741A1

DE2815741A1 - Vorrichtung zur herstellung von faser- oder stahldrahtarmierten kautschukrohren

Info

Publication number: DE2815741A1
Application number: DE19782815741
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Ing Gruber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-12
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1979-10-18
Also published as: DE2815741C3; DE2815741B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrich'=ung zur Herstellung von
faser- oder stahldrahtarmierten Kautschukrohren mit Durchmessern über 200 mm und Längen über 100 m, deren mit unter Druck stehenden Flüssigkeitx gefüllten Schauchseele abwechselnd mit Kautschuk oder mit Fasern oder Stahldrahtlitzen beschichtet und später zusammen außen und innen vulkanisiert wird, insbesondere bei Verwendung in der Meerestechnik im tiefen Wasser.
Die Gewinnung und der Transport von Erdoel, Erdgas oder Methanol im tiefen Wasser von mehreren hundert Metern stellt an die Nohrleitungen höchste Anforderungen.
Es ist erforderlich, dass außer dem Verfahren auch eine Vorrichtung geschaffen wird, um Kautschukrohre mit großen Abmessungen von 200 - 600 mm und mehr und Innendrücke von 100 - 150 bar mit großen Einzellängen von einigen huneert etern herzustellen, die im Gegensatz zu Stahl rohren geringeres Gewicht bei Verlegung in großen Meerestiefen haben, korrosionsbestdndiger gegen Seewasser sind und sich den Bodenverhältnissen elastischer anpassen.
Schläuche aus faserarmiertem oder stahldrahtarmiertem Kautschuk, die im Anlagenbau der Gelhydraulik mit kleineren Nennweiten, aber höchsten rücken bis ca. G00 bar zur Anwendung kommen, sind bereits bekannt.
Es sind auch Kunststoffrohre für niedere Drücke und größere Nennweiten bekannt. Derzeitig sammelt man Erfahrungen über das Elastizitätsverhalten bei zunehmenden Drücken auch bei glasfaserverstärkten Kunststoffrohren.
Die auf dem Markt bekannten Kunststoffrohre aus PVC größerer Kohrabmessungen können nicht die für die Meerestechnik im tiefen Wasser erforderlichen Drücke aufnehmen, da die Wandstörken unzulässig groß werden. Außerdem lösst das Elastizitätsverhalten der Kunststoffrohre nach.
Der Bedarf an faser- oder stahldrahtarmierten Kautschuk roh ren für größere Abmessungen lag bisher nicht vor da zZEe nur Stahlrohre für Pipelines in Meerestiefen bis zu ca. 200 Metern zur Anwendung kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu finden, um faser- oder stahldrahtarmierte Kautschukrohre mit großen Nennweiten und größtmöglichen Längen herzustellen, die sich den Erfordernissen im tiefen Wasser von ca.
200 - 1000 Metern besser als Stahlrohre anpassen.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe wie folgt gelöst: - eine an beiden Enden verschließbare Schlauchseele, bestehend aus einem hochfesten mit Textilfaser gewebten innen gummierten Schlauch wird mit heißem Oel nahe der Vulkanisatlonstemperatur des Kautschuks mit niederem Druck von 5 - 10 bar gefüllt.
- durch das Druckoel in der Schlauchseele ist der Schlauch cn seinem Umfang so stabil, dass mehrere Schichten von Kautschuk und Textilfasern orr Stahldrahtlitzen hintereinander aufgetragen werden können, wobei die Schichten der Textilfasern oder der Stahldrahtlitzen um jeweils 90° gekreuzt zur nächsten Schicht liegen.
- die mit verschiedenen Lagen auf der Schlauchseele aufgetragenen, in Kautschuk eingebetteten Textilfasern, bezw.
Stahldrahtlitzen werden mit der unter Oeldruck stehenden Schlauchseele im Endzustand gleichzeitig vulkanisiert.
In der Patentanmeldung P 28 02 296 ob vom 17.2.1978 wurde das Verfahren in der vorstehenden Art beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde an Fig1 und 2 in einer schematischen Drstellunq erläutert und die dreifache Aufgabe des Druckoeles in der Schlauchseele hervorgehoben und in der Patentanmeldung, bezw. den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Die Aufgabe inbezug auf die Vorrichtung wird erfindungsgemäß durch selöstD dass eine stationäre, hydraulische Anlage zur Herstellung der Kautschukrohre dazu dient, heißes Druckoel sowohl für die Schlauchseele zwecks Quersteifigkeit zur Umwic!<-lung und zum fNufbringen der Kautschukschichten mit Niederdruck bereitstellt, als auch nach dem fertigen Vulkanisierprozess das KauLschulrohr mit Hochdruck zu prüfen, wobei zwischen diesen beiden Arbeitsprozessen Druckoel den Celmctoren zum Antrieb und Quertransport der Ab- und Aufwickelhaspeln, sowie zur automatischen Rohrzugregelung während des Durchlaufverfahrens zwischen den Haspeln zugeführt wird.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, dass die Herstellung von Kautschukrohren großer Durchmesser, Längen und Innendrücke für das Gebiet der Meerestechnik und im Einsatz von Tiefen mehr als 200 m nach den vorstehend erwähnten Verfahren nur in Verbindung mit einer Vorrichtung möglich ist, die mit einer sich dem Arbeitsprozess anpassenden Oeldruckstation ausgerüstet ist.
Auf dem Markt sind derartige Vorrichtungen für Kautschuk rohre mit großen Nennweiten bislang unbekannt.
In der Patentanmeldung P 28 02 296.0 vom 17.2.1978 wurde in Fig.1 eine schematische Darstellung der Anlage wiedergegeben.
Es wurde eine 2 - Trommelbauweise der Ab- und Aufwickelhaspel 1 und 10 mit einer Oeldruckstation 2 dargestellt.
Die auf Druck gebrachte Schlauchseele 3 spult von der Abwickelhaspel 1 ab und durchläuft nacheinander die Kautschukringdüsen 4, 6, 8 und die Rundwebstühle oder Wickelmaschinen 5 und 7, bevor sie in den Vulkanisationsofen 9 eintritt und später als fertiges Kautschukrohr von der Aufwickelhaspel 10 aufgespult wird.
Die Abwickelhaspel steht mit der Oeldruckstation 2 in Verbindung, die das Druckoel zur Füllung der Schlauchseele, welche auf zwei Trommeln aufgespult ist, bereitstellt.
Bei dieser 2- Trommelbauweise kann die Füllung der Schlauchseele 3 mit heißem Oel nur durch eine Schlauchverbindung 11 zwischen dieser und der Oeldruckstation erfolgen, die bei Beginn des Arbeitsprozesses durch eine Schnellverschlußkupplung 12 unterbrochen wird. Das eine Ende der Schlauchseele ist dabei auf einem, die beiden Trommeln umschließenden Gurtband 13 befestigt.
Mit der Schnellverschlußkupplung läuft ein Oelspeicher 14 um, der den in der Schlauchseele befindlichen Innendruck von 5 - 10 bar konstant hält.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung einer 1 - Trommelbauweise zur Herstellung von Kautschuk rohren größerer Längen und höherer Drücke geht aus der schematischen Darstellung von Fig.2 hervor.
Die Schlauchseele (Pos. 3) ist auf der Abwickelhaspel (Pos. 1) aufgespult und wird durch eine Verbindungsleitung (Pos. 11) mit der Oeldruckstation (Pos. 2) mit heißem Oel gefüllt.
Die Trommeln der Ab- und Aufwickelhaspel (Pos. 1 und 10) stützen sich in Außenlagern (Pos. 15) ab, die durch einenydraulischen Quertransport (Pos. 16), der mit den Oelmotoren (Pos. 17) ausgerüstet ist, in Achsrichtung der Trommeln verschiebbar angeordnet sind. Der Antrieb der Ab- und Auswickelhaspel erfolgt durch im Gleichlauf befindliche Oelmotore (Pos. 18), deren Druckoel von der zentralen Oeldruckversorgungsstation (Pos. 2 ) bereitgestellt wird.
Der Quertransport der Haspeln erfolgt in Abhängigkeit des kontinuierlichen Transportes der Schlauchseele, die nacheinander die Kautschukringdüsen (Pos. 4,6,8 ) und die Rundwebstühle, bezw. Wickelmaschinen (Pos. 5 u.7) und den Vulkanisationsofen (Pos. 9) passiert, um später als fertiges Rohr auf dem Aufwickelhaspel (Pos. 10) aufgetrommelt zu werden Bei diesem Arbeitsprozess muss durch eine hydraulische Regelung erreicht werden, dass die Antriebe und Quertransporte der Haspeln synchron mit der variablen Transportgeschwindigkeit der Schlauchseele laufen, wobei die Achse der von der Abwickelhaspel ablaufenden Schlauchseele stets achsenmittig mit den Achsen der Ringdüsen, der Webstühle, des Vulkanisationsofen, sowie der Schlaucheinführung zur Aufwickelhaspel gehalten wird.
Zusätzlich wird diese Regelung mit der konstanten 11Rohrzugregelung" kombiniert, um einen unzulässigen Durchhang des Kautschukrohres zwischen den Haspeln zu vermeiden.
Nachdem das Kautschukrohr auf der Aufwickelhaspel (Pos.10) aufgetrommelt ist, erfolgt von der zentralen Oelversorgungsstation der Oelanschluß auf Prüfdruck (Pos. 20), d.h. der in dem fertigen Kautschukrohr statische Druck von 5 - 10 bar wird bis zum Prüfdruck zwischen ca. 100 - 150 bar gesteigert.
Im Anschluß an diese Prüfung wird das Oel im Rohr abgelassen.
In Fig. 3 ist der Anschluß zwischen Schlauchseele (Pos. 11) und der Oelzuführungsleitung der zentralen Oelversorgungsstation (Pos. 2) dargestellt. Die Außenlagerstelle der Abwickelhaspel (Pos. 15) ist mit einer sogenannten Drehdurchführung (Pos. 21) ausgebildet. Dadurch ist es möglich, während des Abspulvorganges von der Trommel (Pos. 1) die Schlauchseele konstant mit der Hydraulikstation zur Aufrechterhaltung des Fülldruckes von 5 - 10 bar in Verbindung stehen zu lassen.
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Claims

Zusatzpatentanmeldung zur Patentanmeldung P 28 02 29600 vom 17.2.1978 Vorrichtung zur Herstellung von faser- oder stahldrahtarmierten Kautschukrohren " usatzpatentansprüche: 1.1 Vorrichtung zur Herstellung von faser- oder stahidrahtarmierten Kautschuk rohren mit Durchmessern über 200 mm und Ldngen über 100 m, deren mit unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllten Schlauchseele abwechselnd mit Kautschuk oder mit Fasern oder Stahldrahtlitzen beschichtet und später zusammen außen und innen vulkanisiert wird, insbesondere bei Verwendung in der Meerestechnik im tiefen Wasser dadurch gekennzeichnet, dass eine stationäre, hydraulische Anlage zur Herstellung der Kautschukrohre dazu dient, heißes uruckoel sowohl für die Schlauchseele zwecks Quersteifigkeit zur Umwicklung und zum Aufbringen der Kautschukschichten mit lMiederdruck bereitstellt, als auch nach dem fertigen Vulkanisierprozess das Kautschukrohr mit Hochdruck zu prüfen, wobei zwischen diesen beiden Arbeitsprozessen Druckoel den Oelmotoren zum Antrieb und Xuertransport der Ab- und Aufwickelhaspeln, sowie zur automatischen Rohrzugregelung beim Durchlaufverfahren zwischen den Haspeln zugeführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe und die Quertransporte der Haspeln durch hydraulische Regelung synchron mit der variablen Transportgaschwindigkeit des unter automatischer Rohrzugspannung stehenden Kautschukrohres während des Arbeitsprozesses laufen, wobei die Achse der von der Abwickelhaspel ablaufenden bchlauchseele stets achsenmittig mit den Achsen der Ringdüsen, der Webstühle, des Vulkanisationsofens, sowie der Schlaucheinführung zur Aufwickelhaspel gehalten wird.
3 Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichn t, dass bei der Abwickelhaspel in 2-Tronmelbauweise an einem umlaufenden Gurtband an beiden Enden der Schlauchseele je eine Schnellverschlußkupplung befestigt ist, urn nach der Füllung mit heißem IIiederdruckoel diese von der Versorgungsstation zu trennen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 3 daaurch gekennzeichnet, dass mit dem Gurtband an einem Ende der Schlauchseele in Verbindung mit der Schnellverschiußkupplunq ein umlaufender Oelspeicher den in der Schlauchseele befindlichen Innendruck konstant hält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei der Abwickelhaspel in 1 - Trommelbauweise die Oelzufuhr der Schlauchseele mit heißem Niederdruckoel über eine Drehdurchführung durch das eine Außeniuger der Trommel erfolgt und die Druckoelversorguna im schlauch auch während des Arbeitsprozesses von der Hvoraulikstation stattfindet.