DE3047429A1 - "verfahren zum ummanteln von stahlrohren mit thermoplastischem kunststoff" - Google Patents

"verfahren zum ummanteln von stahlrohren mit thermoplastischem kunststoff"

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DE3047429A1 DE19803047429 DE3047429A DE3047429A1 DE 3047429 A1 DE3047429 A1 DE 3047429A1 DE 19803047429 DE19803047429 DE 19803047429 DE 3047429 A DE3047429 A DE 3047429A DE 3047429 A1 DE3047429 A1 DE 3047429A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyaethylen, wobei die Mantelschicht und gleichzeitig die aus einem Äthylencopolymerisat bestehende Haftkleberschicht als schlauchform!ge Folien mit einem Zweikanal-Extruderkopf auf die auf Verarbeitungstemperatur erwärmten Rohre aufgebracht werden und wobei das Äthylencopolymerisat vor dem Einbringen in den Extruder durch Erwärmen vorgetrocknet wird.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise mit der Verwendung eines Doppelspritzkopfes gemäß der DE-OS 19 57 078 bekanntgeworden. Da bei dem gleichzeitigen Extrudieren des Äthylencopolymerisat- und des Polyäthylenschlauches in den Ringkanälen unterschiedliche Fließwiderstände entstehen können, die zu einer ungenügenden Vereinigung der beiden Schläuche führen, sind in den Ringkanälen des Extruderkopfes exzentrisch verstellbare Ringe angebracht, die so eingestellt werden, daß die Fließwiderstände einander angeglichen werden können. Das Extrudieren des Äthylencopolymerisats und des Polyäthylens erfolgt im Extruderkopf bei einer Temperatur von etwa 1700C und mit einer Fließgeschwindigkeit von durchschnittlich 19,5 cm/sec. Die Ummantelungsgeschwindigkeit, d.h. die Geschwindigkeit des sich durch den Extruderkopf bewegenden Rohres beträgt hierbei etwa 30 cm/sec.
Es hat sich nun gezeigt, daß die Klebkraft bzw. die Schälfestigkeit des aus dem Äthylencopolymerisat bestehenden Haftklebers in machen Fällen sehr unterschiedlich ist, was eine unzureichende Verbindung der Haftkleberschicht mit der Rohroberfläche bewirkt. Untersuchungen haben ergeben, daß dieses Fehlverhalten des Äthylencopolymerisats, welches Acrylsäure und Acrylsäureester enthält, auf ungünstige klimatische Bedingungen zurückzuführen ist. Bei der Lagerung des betreffenden Granulates kann es bei Temperaturdifferenzen oder hoher Luftfeuchtigkeit zu einer Kondensation der Luftfeuchtigkeit im Granulat kommen, was zu einer unerwünschten chemischen Reaktion mit dem Äthylencopolymerisat bzw. zu einer Verschlechterung der Klebkraft führt. Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist bekanntgeworden, das Äthylencopolymerisat vor dem Extrudieren zu trocknen (BASF-Merkblatt Lupolen A 2910 MX vom März 1977). Das Vortrocknen des Granulats erfolgte bei 500C etwa zwei Stunden lang. Die Schälfestigkeit der Mantelschicht an sich konnte dadurch zwar verbessert werden, jedoch waren deren Werte bezogen auf den Umfang des Stahlrohres noch ungleichmäßig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es ermöglicht wird, die Schälfestigkeit der Mantelschicht bzw. die Klebkraft des Äthylencopolymerisats zu verbessern, und zwar dadurch, daß gemäß der durch Versuche gewonnenen Erkenntnisse dessen chemische Zersetzung im Extruderkopf
durch kürzere Verweilzelten im Ringkanal bzw. durch eine kürzere Einwirkung der Extruderkopf-Temperatur vermieden wird. Ferner erstreckt sich die Aufgabe darauf, einen gleichmäßigen Fluß des Äthylencopolymerisats beim Austreten aus dem Ringkanal des Extruderkopfes zu gewährleisten. Außerdem soll dabei aus wirtschaftlichen Gründen die Dicke der Äthylencopolymerisatschicht ohne Beeinträchtigung der Schälfestigkeit verringert werden können.
Gelöst wird die Aufgabe mit den Merkmalen der Patentansprüche .
Die Erfindung ist mit dem folgenden Ausführungsbeispiel näher beschrieben:
Für das Ummanteln eines Stahlrohres mit einem Durchmesser von 150 mm wird das als Haftkleber dienende Äthylencopolymerisat, welches Acrylsäure und Acrylsäureester enthält in an sich bekannter Weise zunächst in einem stationären, vollautomatisch arbeitendem Kunststoffgranulat-Trockner mit trockener Luft erwärmt, die einen Taupunkt von unter -300C aufweist. Das Trocknen erfolgt bei einer Temperatur, von 70°C bei einer Dauer von einer Stunde. Das vorgetrocknete Granulat wird anschließend dem Extruder unter Luftabschluß zugeführt, in welchem es bei einer Temperatur von l60°C bis 1700C unter Druck aufgeschlossen wird. In dem Extruderkopf wird das von einem zweiten Extruder zugeführte Polyäthylen für die Mantelschicht bei einer Temperatur von 170°C eine Fließgeschwindig-
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keit von 25 cm/sec und für das auf 17O0C erwärmte Äthylencopolymerisat eine Fließgeschwindigkeit von 25 cm/sec eingestellt. Damit wird eine gleichmäßige Schälfestigkeit bezogen auf den Umfang des Stahlrohres von 10 bis 12 kp/cm erreicht unter gleichzeitiger.Reduzierung der Schichtdicke des Haftklebers von üblicherweise 250 pm auf 200 jam.
Die Schichtdicke des Haftklebers kann bis auf ca. pm reduziert werden, wenn auf die Rohroberfläche vor dem Ummanteln eine heißhärtende Epoxyharzschicht in einer Dicke von ca. 50-80 jam aufgebracht wird. In diesem Fall empfiehlt es sich, das Stahlrohr gemäß der Lehre der DE-PS 22 57 135 induktiv zu erwärmen, wobei das Rohr vor dem Aufbringen der Epoxyharzschicht auf ca. 1000C und
erwärmt wird.
ca. 1000C und nach erfolgtem Ummanteln auf ca. 2000C
Mit der Erfindung ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß der mit dem Äthylencopolymerisat in Berührung stehende Ringkanal des Extruderkopfes nicht mehr die sonst üblichen Korrosionsschäden (Abtragungen) aufweist.

Claims (5)

eissner & Meissner 3 O A 7 A 2 PATENTANWALTS BÜRO PATENTANWÄLTE DIPL-ING. W. MEISSNER DIPL-ING. P. E. MEISSNER DIPL-ING. H.-J. PRESTING Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt ~ Professionai Representatives before the European Patent Office Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen HERBERTSTR. 22,1000 BERLIN 33 M/Go. 20 943 12. Dezember 1980 Mannesmann AG Mannesmannufer 2 Düsseldorf 1 Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren mit thermoplastischem Kunststoff Patentansprüche;
1. Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren mit einer Mantelschicht aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyaethylen und mit einer aus einem Athylencopolymerisat bestehenden Haftkleberschicht, wobei die Mantelschicht und die Haftkleberschicht als schlauchförmige Folien mit einem Zweikanal-Extruderkopf gleichzeitig auf die auf Verarbeitungstemperatur erwärmten Rohre aufgebracht werden und wobei das Äthylencopolymerisat-Granulat vor seinem Einbringen
TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: 1-85644 INVENTION BERLIN BERLINER BANK AG. W. MEISSNER, BLN-W Invend BERLIN 030/8916037 BERLIN 31 122 82-109 030/89223 82 3695716000
-z-
in den Extruder durch Erwärmen vorgetrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortrocknen des Athylencopolymerisats bei einer Temperatur von höchstens 70°Cetwa eine Stunde lang vorgenommen wird, und daß der Haftkleber und die Mantelschicht in dem Extruderkopf bei einer Temperatur zwischen 14O° und 1700C extrudiert werden, wobei die Fließgeschwindigkeiten des Haftklebers und der Mantelschicht bei 1400C auf mindestens 5 cm/ see und bei 1700C auf mindestens lOcm/sec eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verhältnis zwischen der Fließgeschwindigkeit von Haftkleber und Mantelschicht zu der Geschwindigkeit des sich durch den Extruderkopf bewegenden Stahlrohres auf einen Wert von 1:1,1 eingestellt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ummanteln des Stahlrohres auf dessen Oberfläche in an sich bekannter Weise eine Grundschicht eines heißhärtenden duroplastischen Harzes, z.B. eines Epoxiharzes oder eines Phenol-Epoxiharzes aufgebracht wird, wobei das Rohr vor dem Ummanteln auf etwa 10O0C und nach dem Ummanteln auf etwa 200° C erwärmt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlrohr vor dem Ummanteln bzw. vor dem Aufbringen der duroplastisehen Harzschicht in an sich bekannter Weise induktiv vorgewärmt wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis-4 für das Ummanteln von Stahlrohren mit Durchmessern zwischen 100 mm und 500 mm, dadurch gekennzeichnet, daß für die kleineren Rohrdurchmesser die höhere Temperatur und die höheren Fließgeschwindigkeiten und für die größeren Rohrdurchmesser die niedrigere Temperatur und die kleineren Fließgeschwindigkeiten eingestellt werden.
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