DE2849814B1

DE2849814B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines eine Schweißnaht aufweisenden Stahlrohres mit einer Mantelschicht aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2849814B1
Application number: DE2849814A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.-Ing. Blume; Karl-Heinz Ing.(Grad.) Hakert
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1978-11-14
Filing date: 1978-11-14
Publication date: 1980-02-21
Also published as: IT1123259B; NL7906730A; GB2035148A; FR2441483A1; FR2441483B1; SU824885A3; JPS5567411A; US4287223A; IT7925890A0; JPS603981B2; GB2035148B; DE2849814C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten eines eine Schweißnaht aufweisenden Stahlrohres mit einer Mantelschicht aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen, bei dem der Kunststoff der Mantelschicht schlauch- oder bandförmig auf die Umfangsfläche des mit einem Klebstoff bedeckten Stahlrohres aufgebracht und bei dem auf den Bereich der Schweißnaht ein Schutzstreifen aus thermoplastischem Kunststoff aufgetragen wird.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, Stahlrohre, insbesondere solche, die im Erdboden verlegt werden, mit einem zum Schutz gegen Korrosion dienenden Überzug aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie Polyäthylen, zu ummanteln. Das Verbinden des Überzuges mit der Oberfläche des Stahlrohres erfolgt zumeist durch Verkleben. Der thermoplastische Kunststoff kann beispielsweise unmittelbar nach seinem Extrudieren auf das Stahlrohr aufgebracht werden, wobei das Verbinden zwischen der Oberfläche und der Folie aus dem Kunststoff unter Verwendung eines auf das Stahlrohr aufgetragenen Haftklebers erfolgt.

Nach der DE-PS 17 71764 ist bekannt, daß der ίο thermoplastische Kunststoff in Form eines Folienbandes zusammen mit einem Klebstoffstreifen schraubenlinienförmig um das sich drehende erwärmte Stahlrohr gewickelt wird, wobei das Folienband und der Streifen aus dem bei der Verarbeitungstemperatur hochviskosen Klebstoff gleichzeitig, jedoch getrennt voneinander, unmittelbar vor dem Aufwickeln auf das Stahlrohr extrudiert werden. Bei dem Bewickeln von eine geschweißte Längsnaht aufweisenden Stahlrohren nach diesem bekannten Verfahren hat sich gezeigt, daß die Kunststoffschicht in manchen Fällen nicht vollständig an der über die Oberfläche des Stahlrohres hinausragende Längsnaht anliegt Dadurch können im Bereich der Längsnaht durchgehende Kapillarspalten entstehen, in die auf die Rohroberfläche korrodierend einwirkende Medien eindringen können. Das gleiche Problem liegt bei Stahlrohren vor, die eine wendeiförmige Schweißnaht aufweisen oder die mit einem schlauchförmig extrudieren Überzug in bekannter Weise beschichtet werden. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich dadurch, daß bei den bekannten Beschichtungsverfahren, insbesondere beim Umwickeln, die Schichtdicke der thermoplastischen Mantelschicht nicht gleichmäßig ist. Über der Längsnaht, an der erfahrungsgemäß die Mantelschicht einer besonders hohen Beanspruchung bei der Handhabung ausgesetzt ist, ist die Schichtdicke geringer als auf dem übrigen Rohrumfang. Um diesem Mangel abzuhelfen, wird im allgemeinen eine Folie extrudiert, deren Dicke so groß ist, daß sie über der Schweißnahterhöhung den hier auftretenden Beanspruchungen standhält. Für den Korrosionsschutz der glatten Rohroberfläche ist aber eine solche Foliendicke in der Regel nicht erforderlich, so daß sich dafür ein unnötiger Materialverbrauch und damit ein erhöhter Kostenaufwand ergibt.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist nach der DE-PS 21 17 618 bekannt, unmittelbar vor dem Aufwickeln des Folienbandes und des Klebstoffstreifens auf das Stahlrohr einen die Erhöhung der Längsnaht ausgleichenden Belag aus einem plastischen Werkstoff auf die

^r)0 Längsnaht abschnittsweise, d. h. in einer Länge aufzubringen, welche mindestens dem bei einer Umdrehung erfolgenden axialen Vorschub des Stahlrohres entspricht. Das abschnittsweise Aufbringen des Belages wird dadurch bewirkt, daß die Erhöhung der Längsnaht

<-,<-, bei jeder Umdrehung des Stahlrohres einen elektrischen Kontakt für einen Dosiermechanismus für den elastischen Werkstoff betätigt.

Ferner ist zur Abdeckung der Schweißnahterhöhung beim Umwickeln des sich in Umdrehung befindlichen

ho Stahlrohres mit einem extrudierten Folienstreifen, der während des Wickelvorganges unter Reckspannung gehalten wird, gemäß der DE-PS 24 07 427, bekannt, daß das Recken in regelmäßigen, der Umlaufzeit der Längsnaht des Stahlrohres entsprechenden Abständen

ι,··, in jeweils dem Bereich der Längsnaht zugeordneten Abschnitten des Folienbandes verringert wird.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß sich auf der Längsnaht, insbesondere auf deren Grat, ein ausreichen-

des Schutzpolster befindet, welches von dem Schweißgerät, z. B. bei äußeren mechanischen Einwirkungen auf das Rohr, nicht durchdrungen werden kann. Die bei dem Ummanteln verwendete Andrückrolle für das Folienband sorgt dafür, daß sich das verdickte Folienband an die seitlichen Flächen der Längsnaht eng anlegt, so daß auch die Bildung von Hohlräumen neben der Längsnaht vermieden wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine für dessen Durchführung zweckmä- ι ο ßige Vorrichtung zu schaffen, womit es in einfacher Weise ermöglicht wird, daß beim Beschichten eines Stahlrohres dessen Schweißnaht einen Überzug erhält, der die Bildung von schädlichen Kapillarspalten entlang der Schweißnaht verhindert und mechanischen Beanspruchungen standhält, und daß für den Korrosionsschutz der Rohroberfläche deren Beschichtung dünner gehalten werden kann, so daß kein unnötig großer Kunststoffverbrauch entsteht.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, mit wesentlich weniger Kunststoff auszukommen, als dies bei den herkömmlichen Verfahren der Fall ist, weil eine bessere Dosier- und Anpaßbarkeit gegeben ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in schematischer Darstellung eine dem Beschichten eines längsnahtgeschweißten Stahlrohres dienende Einrichtung. jo

Das mit Polyäthylen beschichtete Stahlrohr 1 befindet sich auf einer Transporteinrichtung, weiche aus einem Wagen 2 und einer Drehvorrichtung 3 besteht, mit welcher das Stahlrohr 1 um seine Längsachse gedreht werden kann. Oberhalb des Stahlrohres 1 ist an einer Tragkonstruktion 4 eine ortsfeste Halteplatte 5 angebracht, an welcher ein kleiner Extruder 6 mit einer Düse 7 befestigt ist, die auf eine Schweißnaht 8 des Stahlrohres 1 gerichtet ist. Vor der Düse 7 ist ein Heißluftgebläse 9 und hinter ihr eine Wasserbrause 10 für Kühlwasser angeordnet. Am vorderen Ende der Halteplatte 5 befindet sich eine die Lage der Schweißnaht 8 ermittelnde Tasteinrichtung 11 und am hinteren Ende der Halteplatte 5 ist eine Einrichtung 12 zum Messen der Schichtdicke befestigt. An der Tragkonstruktion 4 sind Druckzylinder 15 angebracht, deren Kolben auf die Halteplatte 5 einwirken und die daran befestigten Einrichtungen auf die Scheitellinie des Stahlrohres 1 drücken.

Für das Aufbringen des Schutzstreifens auf den Bereich der Schweißnaht 8 wird das Stahlrohr 1 in Pfeilrichtung verfahren. Dabei wird die nicht dargestellte aufgebrachte Mantelschicht aus Polyäthylen mit dem Heißluftgebläse 9 im Bereich der Schweißnaht 8 auf Erweichungstemperatur erhitzt und unmittelbar daran anschließend auf die erweichte Mantelschicht mit der an den Extruder 6 angeschlossenen Düse 7 der nicht dargestellte Schutzstreifen aus Polyäthylen aufgebracht. Die nachgeschaltete Wasserbrause 10 kühlt die noch weichen Schichten rasch ab. Die Tasteinrichtung 11 ist elektrisch über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung mit der Drehvorrichtung 3 verbunden und sorgt dafür, daß die Schweißnaht 8 exakt unter dem Heißluftgebläse 9, unter der Düse 7 und unter der Wasserbrause 10 entlanggeführt wird. Die nachgeschaltete Einrichtung 12 zum Messen der Schichtdicke dient zur Kontrolle der fertigen Schweißnahtabdeckung 13.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschichten eines eine Schweißnaht aufweisenden Stahlrohres mit einer Mantelschicht aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen, bei dem der Kunststoff der Mantelschicht schlauch- oder bandförmig auf die Umfangsfläche des mit einem Klebstoff bedeckten Stahlrohres aufgebracht und bei dem auf den Bereich der Schweißnaht ein Schutzstreifen aus thermoplastischem Kunststoff aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen des Schutzstreifens durch Extrudieren nach dem Aufbringen der Mantelschicht erfolgt, wobei deren Kunststoff im Bereich der Schweißnaht unmittelbar vor dem Auftragen des aus dem gleichen Kunststoff wie der Kunststoff der Mantelschicht bestehenden Schutzstreifens auf Erweichungstemperatur erwärmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen und das Auftragen des Schutzstreifens kontinuierlich erfolgen.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer Ummanteleinrichtung zum Aufbringen der Mantelschicht und mit einer oberhalb des Stahlrohres angeordneten Auftrageinrichtung zum Auftragen des Schutzstreifens, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrageinrichtung einen Extruder (6) aufweist, dessen Düse (7) auf die Schweißnaht (8) des Stahlrohres (1) gerichtet ist, wobei in Vorschubrichtung vor der Düse (7) ein Heißluftgebläse (9) zum Erwärmen der Mantelschicht im Bereich der Schweißnaht (8) und hinter der Düse (7) eine Wasserbrause (10) zum Abkühlen angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heißluftgebläse (9) eine elektrisch mit einer Dreheinrichtung für das Stahlrohr (1) oder mit einer Richtungsregeleinrichtung für die Düse (7) des Extruders (6) verbundene Tasteinrichtung (11) zum Ermitteln der Lage der Schweißnaht vorgeordnetist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserbrause (10) eine Einrichtung (12) zum Messen der Schichtdicke nachgeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrageinrichtung ortsfest angeordnet ist.