DE2923544C2 - Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres, insbesondere eines Abflußrohrs für Installationszwecke, das wenigstens aus einem Innenrohr aus Kunststoff, einer dieses umschließenden Zwischenschicht aus Kunststoff und einem metallenen Außenrohr besteht, bei dem das Innenrohr mit dem Kunststoff der Zwischenschicht umhüllt und das A-jßenrohr diese Zwischenschicht umgebend und in einem Abstand von dieser durch Formung eines Bandmaterials mit Längsnaht und anschließender Längsnahtschweißung aufgebracht und das längsnahtgeschweißte Außenrohr durch in kontinuierlichem Arbeitsablauf unmittelbar anschließende mechanische Verformung von außen unter Verringerung seines Durchmessers mit der Zwischenschicht verbunden wird.
In der Installationstechnik und insbesondere bei Abflußrohren ist eine ständig zunehmende Aggressivität der in diesen Rohren transportierten Medien festzustellen, denen übliche Metallrohre nicht gewachsen sind. Es sind daher bereits Verbundrohre mit verschiedenem Aufbau vorgeschlagen worden. Zugleich sind die Anforderungen an die Unbrennbarkeit insbesondere bei Abflußrohren weiter gestiegen. Eine solche Unbrennbarkeit kann nach den Erfahrungen praktisch nur durch Verwendung eines metallenen Außenrohrs, auch bei etwaiger Außenbeschichtung, insbesondere einem Außenrohr aus Stahl, gewährleistet werden. Bei den bekannten Verbundrohren hat sich jedoch gezeigt,
ίο daß die Haftung zwischen den jeweils verwendeten Kunststoffschichten und den jeweils eingesetzten Rohren nicht in ausreichendem Maß gewährleistet ist, insbesondere sind Korrosions- und Ablöseerscheinungen zu beobachten, die das Rohr nach kurzer Zeit
is unbrauchbar machen. Insbesondere ist eine gleich gute Haftung zwischen Innenrohr aus Kunststoff einerseits and Außenrohr aus Metall bzw. Stahl andererseits bisher nicht erreicht worden.
Es ist ferner ein Verfahren der eingangs angegebenen Art bekannt geworden (DE-OS 27 46 180), bei dem in das metallene Außenrohr bei seiner Formung und vor der Längsnahtschweißung ein Kunststoffgranulat eingebracht wird, das die Zwischenschicht bilden soll. Nach dem Längsschweißen des Außenrohrs schließt sich kontinuierlich an ein Ziehvorgang (z. B. mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß DE-OS 23 54 161), bei dem das Außenrohr mechanisch von außen unter Verringerung seines Durchmessers mit der Isolierschicht verbunden wird. Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe eines derartigen Granulats nur eine Isolierschicht erzeugt werden kann, diese aber nicht in ausreichendem Maß mit dem Innenrohr und dem Äußenrohr verbunden werden kann. Insbesondere ergibt sich bei dem bekannten Verfahren noch eine unzureichende Korrosionsfestigkeit wegen möglicher Wasserstoffionenwanderung zum Metallaußenrohr. Irgendeine innige und haftende Verbindungswirkung zwischen der Zwischenschicht und dem Innenrohr einerseits und dem Außenrohr andererseits wird nicht erzielt. Das nach dem bekannten Verfahren
»o hergestellte Verbundrohr ist daher für die eingangs geschilderten Installationszwecke und insbesondere als Abflußrohr für aggressive Medien nicht geeignet, vielmehr ist in verhältnismäßig kurzer Zeit mit einem Ablösen der verschiedenen Verbundschichten des Rohres zu rechnen, die das Rohr ebenfalls unbrauchbar machen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine besondere weitere Ausgestaltung des eingangs angegebenen Verfahrens ein solches zu schaffen, mit dem ein Verbundrohr hergestellt werden kann, das ohne die geschilderten Nachteile mangelnder Korrosionsfestigkeit allen Anforderungen an den Transport auch aggressiver Medien insbesondere bei Abflußrohren gewachsen ist.
Dies wird nach der Erfindung vor allem dadurch erreicht, daß auf das Innenrohr eine flexible Zwischenschicht geringerer Härte als die des Innenrohrs aus einem einen Haftvermittler enthaltenden Kunststoff extrudiert wird und diese Zwischenschicht nach dem Längsnahtschweißen des Außenrohrs durch den bei dessen Verformung entstehenden Schrumpfdruck und durch Wärmeeinwirkung mit dem Außenrohr ver= schweißt wird.
Durch die Koextrusion der Zwischenschicht wird bereits eine innige erste Verbindung zwischen der Außenwand des Innenrohrs und der Zwischenschicht erzielt. Wird danach erfindungsgemäß diese Zwischenschicht nach dem Längsnahtschweißen des Außenrohrs
durch dessen geschilderte Verformung, also insbesondere durch den Ziehvorgang, aufgeschrumpft und wird ferner Wärme dabei zugeführt, so ergibt sich unter der Wirkung des Haftvermittlers auch eine innige Verbindung zwischen der Innenwand des Außenrohrs und der Zwischenschicht und ferner eine verstärkte Verschwei-Qung zwischen Zwischenschicht und Innenrohr. Es hat sich gezeigt, daß das auf diese Weise hergestellte Verbundrohr auch bei stärksten und aggressiven Beaufschlagungen durch das zu transportierende ι ο Medium keinerlei Korrosions- und Ablösneigung aufweist und daß insbesondere die so schädliche Wasserstoffionenwanderung zum Metallaußenrohr völlig unterbunden wird. Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Verbundrohr hergestellt werden, '5 das insbesondere als starres Abflußrohr für Installationszwecke mit höchstmöglicher Beständigkeit eingesetzt werden kann.
Für Installationszwecke und insbesondere für Abflußrohre hat sich als zweckmäßig erwiesen, ein Innenrohr aus Polyamid einzusetzen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es in diesem Fall besonders vorteilhaft wenn als Zwischenschicht ein ein Epoxidharz als Haftvermittler enthaltendes Polyamid auf das Innenrohr aufgebracht wird. Diese Zwischenschicht führt zu einer ganz besonders innigen und unlösbaren Verbindung zwischen Zwischenschicht und Innenrohr, insbesondere aber zwischen Zwischenschicht und Außenrohr.
Wird ein Innenrohr aus Polypropylen verwendet, so wird zweckmäßig in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als Zwischenschicht ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat oder ein thermoplastisch-elastomeres Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisat auf das Innenrohr aufgebracht Auch hierdurch ergibt sich eine ganz besonders innige Verbindung zwischen Innenrohr und Zwischenschicht und darauf zwischen Zwischenschicht und Außenrohr sowie zugleich eine besonders gute Sperreigenschaft gegenüber Gasen und Wasserdampf, insbesondere schon zwischen Innenrohr und Zwischenschicht.
Soll die Festigkeit der Verbindung von Innenrohr und Außenrohr über die Zwischenschicht für bestimmte Anwendungsfälle verstärkt werden, so wird zweckmäßig in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in die flexible Zwischenschicht eine Faserverstärkung eingebracht, insbesondere eine Gewebefaser.
Werden für bestimmte Anwerdungsfälle weitere Beschichtungs- oder Isolierungsmaßnahmen am Verbundrohr gewünscht, so können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach dem Verformen des Außenrohrs auf das Außenrohr weitere Kunststoffschichten aufgebracht werden, und zwar ist es möglich, nach außen in umgekehrter Reihenfolge eine ähnliche Beschichtung vorzunehmen wie sie erfindungsgemäß innerhalb des Außenrohrs vorgenommen worden ist. So kann also auf das Außenrohr zunächst erneut die Zwischenschicht aufgebracht und danach eine weitere Beschichtung mit dem Material des Innenrohrs vorgenommen werden. Andere Isolierschichten sind natürlich ebenfalls anwendbar, z. B. zur Wärme- oder Schallisolie- &o rung o. dgl.
Das Verfahren naeh der Erfindung und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Verbundrohr werden anhand eines Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Es *"> zeigt
Fig. I in schaubildlicher Darstellung die prinzipielle Anordnung des Verfahrensablaufs nach der Erfindung, Fig.2 eine schematische Seitenansicht einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.
Anhand Fig. 1 soll das Prinzip des Verfahrens nach der Erfindung erläutert werden; Auf ein Innenrohr I, zweckmäßig aus Polyamid, wird eine flexible Zwischenschicht 2 geringerer Härte als die des Innenrohrs 1 aus einem einen Haftvermittler enthaltenden Kunststoff durch Koextrusion, also im kontinuierlichen Verfahren, aufgebracht Als Zwischenschicht wird zweckmäßig bei einem Innenrohr aus Polyamid ein ein Epoxidharz als Haftvermittler enthaltendes Polyamid auf das Innenrohr koextrudiert bei einem Innenrohr aus Polypropylen ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat oder ein thermoplastisch-elastomeres Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisat Im Anschluß daran wird, ebenfalls im kontinuierlichen Verfahren, aus einem Bandmaterial 3 ein Außenrohr mit einer Längsnaht geformt und, wie schematisch bei 4 dargestellt ist, durch Längsnahtschweißung geschlossen, wobei zwischen dieser zunächst mit 4a bezeichneten Vorstufe des Außenrohrs und der Zwischenschicht 2 ein Abstand eingehalten wird, der die Längsnahtschweißuni. Λιηε wärmemäßige Beeinträchtigung der Zwischenschicht: 2 ermöglicht. Hierbei kann gegebenenfalls zum Schutz des inncen Rohraufbaus aus 1 und 2 ein Wärmeabweiskeil eingesetzt werden, der auch gekühlt ausgebildet sein kann.
Wiederum im kontinuierlichen Verfahrensgang wird die Vorform 4a des zu bildenden Außenrohrs durch unmittelbar anschließende mechanische Verformung, nämlich durch einen Ziehvorgang, auf die Zwischenschicht 2 aufgeschrumpft. Diese Ziehstation ist schematisch bei 5 dargestellt. Gleichzeitig wird in geeigneter Weise auf den geschilderten Verbund mit Wärme eingewirkt. Durch den bei der Verformung unter 5 entstehenden Schrumpfdruck und durch die geschilderte Wärmeeinwirkung wird die Zwischenschicht 2 mit dem Außenronr 4a verschweißt. Das endgültige Außenrohr ist bei 6 im Anschluß an die Ziehstation 5 dargestellt. Als Außenrohrmaterial, also Js Bandmaterial 3 für die Vorform 4a und die endgültige Form 6 des Außenrohrs wird zweckmäßig Stahl eingesetzt.
Bei der Koextrusion der flexiblen Zwischenschicht 2 kann auch zugleich eine Faserverstärkung eingebracht werden, insbesondere eine Gewebefaser.
Fig.2 zeigt schematisch eine Anlage, auf der das Verfahren nach der Erfindung durchgeführt wird. In einem ersten Extruder 7 wird das Innenrohr 1 geformt und kontinuierlich in einen zweiten Extruder 8 eingeführt, in dem durch Koextrusion die geschilderte flexible Zwischenschicht 2 aufgebracht wird. Der den Extruder verlassende Verbund aus Innenrohr 1 und Zwischenschicht 2 wird kontinuierlich, ausgehend von einem Coil 9 eines Sandmaterials 10 umhüllt, das 7un:.cl;st, wie in F i g. 2 dargestellt ist, mit einem Abstand von der Zwischenschicht 2 den Verbund aus 1 und 2 umhüllt In einer Schweißstation H vird die mit dem Bandmaterial IO gebildete Längsnaht bei de>n geschilderten Abstand vom Verbund aus 1 und 2 hergestellt
In weiterhin kontinuierlichem Arbeitsablauf wird nun das die SchweiBstation 11 verlassende Außenrohr in seiner Vorform 4a einer Ziehsta:ion 12, entsprechend der Ziehstation 5 in Fig. 1, zugeführt und dort unter Verringerung seines Durchmessers mit der Zwischenschicht 2 verbunden, es wird nämlich die Zwischenschicht 2 durch den beim Zieh Vorgang an 12 entstehenden Schrumpfdruck und durch gleichzeitig im
Bereich der Ziehstation oder kurz danach angewandte Wärmeeinwirkung mit dem Außenrohr verschweißt, das in seiner endgültigen Form 6 im Anschluß an die Ziehstation 12dargestellt ist.
Wie durch die weitere Form- oder Extrusionsstation 13 angedeutet ist. kann das im Anschluß an die Ziehstation 12 gebildete erfindungsgemäß hergestellte Verbundrohr mit wenigstens einer zusätzlichen äußeren Isolierschicht 14 umhüllt werden.
Durch dieses Verfahren wird ein Verbundrohr hergestellt, bei dem sowohl zwischen dem Innenrohr I und der flexiblen Zwischenschicht 2 als auch zwischen der y.w ischcnschicht 2 und dem Außenrohr 6 eine innige
Verbindung unter Wirkung des Haftvermittlers der flexiblen Zwischenschicht 2 erzeugt wird, indem durch Schrumpfdruck und Wärme insbesondere zwischen dem Außenrohr 6 und der flexiblen Zwischenschicht 2 eine Verbindungsreaktion entsteht. Wie sich aus der Beschreibung ergibt, können auch im Anschluß an die Station 13 weitere Beschichtungen im kontinuierlichen Arbeitsablauf vorgenommen werden, wenn dies der jeweilige Anwendungsfall als zweckmäßig erscheinen läßt. Dabei kann die äußere Beschichtung in gleicher oder umgekehrter Reihenfolge wie die geschilderte innere Beschichtung ausgeführt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres, insbesondere eines Abflußrohrs für Installationszwecke, das wenigstens aus einem Innenrohr aus Kunststoff, einer dieses umschließenden Zwischenschicht aus Kunststoff und einem metallenen Außenrohr besteht, bei dem das Innenrohr mit dem Kunststoff der Zwischenschicht umhüllt und das Außenrohr diese Zwischenschicht umgebend und in einem Abstand von dieser durch Formung eines Bandmaterials mit Längsnaht und anschließender Längsnahtschweißung aufgebracht und das längsnahtgeschweißte Außenrohr durch in kontinuierlichem Arbeitsablauf unmittelbar anschließende mechanische Verformung von außen unter Verringerung seines Durchmessers mit der Zwischenschicht verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Innenrohr eine flexible Zwischenschicht geringerer Härte als die des Innenrohrs aus einem einen Haftvermittler enthaltenden Kunststoff aufextrudiert wird and diese Zwischenschicht nach dem Längsnahtschweißen des Außenrohrs durch den bei dessen Verformung entstehenden Schrumpfdruck und durch Wärmeeinwirkung mit dem Außenrohr verschweißt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Innenrohr aus Polyamid verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenschicht ein ein Epoxidharz als Haftvermittler enthaltendes Polyamid auf das Innenrohr aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Innenrohr aus Polypropylen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, tjaß als .Zwischenschicht ein Äthylen-Vinylacetat-Copclymerisat oder ein thermoplastisch-elastomeres Vinyl» .etat-Äthylen-Copolymerisat auf das Innenrohr aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die flexible Zwischenschicht eine Faserverstärkung eingebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verformen des Außenrohrs auf das Außenrohr weitere Kunststoffschichten aufgebracht werden.
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