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Zylindrische Schaumstoff-Molche zur Reinigung von Rohren
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und Verfahren zu ihrer Herstellung
Beschreibung Die
vorliegende Erfindung betrifft zylindrische Schaumstoff-Molche, die im wesentlichen
aus einem Kern aus weichelastischem Schaumstoff und einer Ummantelung aus elastomerem
Kunststoff bestehen, wobei gegebenenfalls in der Ummantelung Aufrauhmaterialien,
Aufrauhbänder oder Abstreifer verankert sind.
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Rohrleitungen neigen dazu, Ablagerungen an der Wandung zu bilden.
Diese Ablagerungen müssen von Zeit zu Zeit entfernt werden. Eine Möglichkeit, die
Reinigung durchzuführen, besteht darin, mittels eines Treibmediums kolbenähnliche
Geräte durch. die Rohrleitungen zu pressen. Solche Rei n; r geräte werden im deutschen
Sprachgebrauch Molche ge Je nach Anwendungsfall existieren unterschiedliche Au#i#£'irungen
für Molche. Gemeinsam ist jedoch allen Bauformen, daß sie in ihrem äußeren Teil
aus einem elastischen Kunststoff hergestellt sind (Dichtfläche zur Rohrwandung).
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Bekannt sind Molche, welche aus Dichtscheiben aufgebaut sind, wobei
eine unterschiedliche Zahl von Dichtscheiben auf einem Stahlkörper montiert sind.
Es sind auch solche Molche bekannt, die ganz aus elastischem Schaumstoff hergestellt
sind. Solche Molche haben üblicherweise die Form eines Zylinders, wobei die Höhe
des Zylinders meistens das ca. 1,3-fache des Durchmessers beträgt. Molche aus offenzelligem
Schaumstoff dienen hauptsächlich zur Trocknung von feuchten Leitungen. Da elastische
Schaumstoffe in ihren physikalischen Eigenschaften den homogenen Elastomeren unterlegen
sind (geringe Weiterreiß-, Einreißfestigkeit, Bruchdehnung etc.), können solche
Molche naturgemäß keine Inkrustierungen von der Rohrwandung lösen. Es wurden daher
Molche entwickelt, deren Schaumstoffkern ganz oder teilweise
mit
einem elastischen Coating aus homogenem Elastomer überzogen sind. In dieses Coating
können zusätzlich abrasive Stoffe, wie Metallcarbide, Metalloxide, z.B. Korund,
oder Bürstenbänder aus gehärteten Stahlborsten, sogenannte Aufrauhbänder, integriert
sein. Kennzeichnend für solche Molche ist jedoch, daß das Coating in relativ geringer
Stärke bis maximal 5 mm aufgebracht ist. Es zeigte sich jedoch, daß bei solchen
Molchen häufig der konstruktive Schwachpunkt in der Belastbarkeit des Schaumstoffgrundkörpers
liegt. Solche Molche werden häufig während des Reinigungsvorganges in den Leitungen
zerrissen. Ein relativ dünner Coating-Uberzug ist nicht in der Lage, den Molch genügend
zu stabilisieren, d.h. den Schaumstoffkern zusammenzuhalten. Die Schadbilder zeigten,
daß die Molche meistens quer zur Laufrichtung zerrissen waren, was darauf schließen
läßt, daß die größten Kräfte in der Längsrichtung wirken. Dieses tritt speziell
dann auf, wenn das zu reinigende Rohr Querschnittsverengungen, z.B. durch Schweißnähte,
aufweist. Das Entfernen von zerstörten Molchen aus Rohrleitungen kann unter Umständen
sehr zeitaufwendig und teuer sein.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen sicher zu handhabenden
Molch zur Verfügung zu stellen, der speziell in der Längsrichtung stabilisiert ist.
Da außerdem von Scheibenmolchen bekannt ist, daß diese eine gute Reinigungwirkung
besitzen, jedoch durch die Montage auf einem Stahlkörper nicht genügend Flexibilität
aufweisen, um enge Rohrbögen zu passieren, ist es ferner Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, die Vorteile der Scheibenmolche mit der Flexibilität eines Schaumstoff-Molchkörpers
zu kombinieren, wobei die Möglichkeit zur Integration von Aufrauhbändern, abrasiven
Stoffen oder homogenen Polyurethan-Elastomerstreifen in die längsseitige Oberfläche
erhalten bleiben soll. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren
zur Herstellung solcher Molche zu schaffen.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß sich im
Kern aus weichelastischem Schaumstoff Längsverstärkungen aus einem elastomeren Material
befinden und/oder die Kopfseite und die Fußseite mit einer Kopfkappe und einer Fußkappe
so verstärkt ausgebildet ist, daß sie als pneumatische und/oder hydraulische Dichtungsscheiben
wirken. Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung solcher Molche ist dadurch
gekennzeichnet, daß man zunächst einen mit Kanälen versehenen weichelastischen Schaumstoffkern
herstellt und die Kanäle mit dem elastomeren Material ausgießt, wobei gegebenenfalls
gleichzeitig die verstärkte Kopfkappe und die verstärkte Fußkappe, die als pneumatische
und/oder hydraulische Dichtungsscheiben wirken, gegossen werden. Vorzugsweise bringt
man vor dem Ausgießen der Kanäle mit dem elastomeren Kunststoff eine biegsame Armierung
in die Kanäle ein, und zwar insbesondere so, daß sie gegebenenfalls nach dem Ausgießen
in die verstärkte Kopfkappe und Fußkappe hineinragen und damit zusätzlich Kopfkappe
und Fußkappe zusammenhalten.
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Der erfindungsgemäß hergestellte Schaumstoff-Molch mit Längsstabilisierung
zeichnet sich dadurch aus, daß ein völliges Auseinanderreißen - wie es bei lediglich
mit einer Oberflächenummantelung versehenen Molchen bekannt ist - nicht mehr auftritt.
Es lassen sich nur noch bei ungünstigsten Rohrverhältnissen kleine Stücke aus dem
Schaumstoff herausreißen. Auch die Wahrscheinlichkeit, daß ein Verklemmen des Molches
in den Rohrleitungen auftritt, ist wesentlich geringer, da durch die Längsverstärkungen
eine hervorragende Stabilisierung in der Längsrichtung erreicht wird, so daß ein
Zusammendrücken in der Längsrichtung und damit eine Verkeilung im Rohr weniger zu
erwarten ist. Durch das beim Eingießen des Aufrauhbandes in das homogene Polyurethan-Elastomer
der Kopfkappe und der Fußkappe wird eine sehr haltbare Verbindung des Aufrauhbandes
mit dem Molchkörper erreicht.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2, die eine gemäß
der Erfindung besonders bevorzugte Ausführungsform darstellen, erläutert, ohne sie
jedoch darauf einzuschränken. Alle nicht in der Beschreibung erwähnten, aber aus
den Zeichnungen ersichtlichen Details gehören mit zur Offenbarung der vorliegenden
Erfindung.
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In den Fig. 1 und 2, sowie in den dazugehörenden Beschreibungsteilen
haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung: 1 weichelastischer Schaumstoffkern 2
Ummantelung aus homogenem elastomerem Kunststoff 3 Längsverstärkung aus homogenem
elastomerem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyurethan-Elastomer 4 Aufrauhband oder
homogenes Elastomer, vorzugsweise Polyurethan-Elastomer 5 Kopfkappe aus elastomerem
Kunststoff 6 Fußkappe aus elastomerem Kunststoff Fig. 1 zeigt auf der linken, mit
A bezeichneten Seite, einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Schaumstoff-Molch,
und auf der rechten, mit B bezeichneten Seite, eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen
Schaumstoff-Molch.
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Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den erfindungsgemäßen
Schaumstoff-Molch.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumstoff-Molche erfolgt so,
daß zunächst ein Schaumstoff-Rohkörper in der gewünschten Molchform hergestellt
wird. Der Rohling kann entweder durch mechanisches Heraus arbeiten aus einem Block
oder durch Formverschäumen hergestellt werden. Als Materialien
eignen
sich alle weichelastischen Schaumkunststoffe mit einem Raumgewicht zwischen 25 und
450 kg/m3. Vorzugsweise wird der Schaumkörper durch Formverschäumen aus einem weichelastischen
Polyurethanschaum mit einem Raumgewicht von ca. 120 kg/m3 hergestellt. Dieser Rohkörper
ist mit einem oder mehreren Kanälen - wie in Fig. 2 angedeutet - versehen. Hierbei
ist die zusätzliche Zahl der zum Zentralkanal hinzukommenden Kanäle von der Größe
des Molches und dem Anwendungsfall abhängig. Molche, die starken Belastungen (hervorgerufen
durch große Querschnittsänderungen oder enge Rohrbögen) ausgesetzt sind, benötigen
eine größere Zahl von Kanälen. Die Kanäle können durch geeignete Formgebung bei
der Formverschäumung erzeugt werden oder nachträglich herausgearbeitet werden. Es
ist auch möglich, verlorene Kunststoffrohre während der Formverschäumung einzusetzen,
die dann im Molchkörper verbleiben.
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Der so hergestellte Rohschaumstoffkörper wird dann an seiner längsseitigen
Oberfläche in an sich bekannter Weise entweder im Sprühauftrag oder durch Gießen,
Spachteln oder Streichen mit einem Elastomerauftrag in einer Dicke zwischen 1 und
3 mm beschichtet. Das Elastomer stellt dabei vorzugsweise ein heißhärtendes Polyurethan-System
mit einem Shore-Härtebereich zwischen 60 und 90 Shore dar.
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Während dieses Arbeitsganges werden Aufrauhbänder aus Textilgewebe
mit gehärteten Stahlborsten oder Streifen von homogenem Polyurethan-Elastomer in
einer Dicke von 5 bis 20 mm in die Oberfläche integriert. Dies geschieht in der
Weise, daß in die noch flüssige bzw. fließfähige Beschichtung die Aufrauhbänder
oder Polyurethan-Streifen gedrückt und bis zur Aushärtung fixiert werden. In die
noch flüssige bzw. fließfähige Beschichtung können aber auch die bereits erwähnten
abrasiven Stoffe, z.B. pulverförmige Metallcarbide oder Metalloxide aufgebracht
werden. Die Aufrauhbänder oder Polyurethan-Eastomer-Streifen werden spiralig auf
der Oberfläche angeordnet, wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist. Vorzugsweise werden
zur besseren Fixierung die Aufrauhbänder
oder Polyurethan-Elastomer-Streifen
in entsprechende Vertiefungen des Schaumstoffrohkörpers, in denen sich das noch
flüssige Elastomer befindet, gelegt. Die zusätzlich angebrachten Aufrauhbänder,
Polyurethan-Streifen oder abrasiven Zusätze dienen zu besonderen, je nach Anwendungsfall
zu erfüllenden Reinigungsaufgaben.
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Nach diesem Arbeitsgang werden die Kopfkappe und die mit dem Treibmedium
in Kontakt stehende Fußkappe des Molches gefertigt. Diese beiden Teile werden als
Dichtscheibe ausgelegt, wobei zunächst die Fußkappe in einer Form hergestellt wird.
Dabei wird das noch flüssige Polyurethan-Elastomere durch die Zentralbohrung gegossen.
Es verteilt sich am Boden der Form und steigt bis zu einer vorgegebenen Höhe am
Rand auf. Hierbei werden die Aufrauhbänder oder Polyurethan-Elastomer-Streifen in
die Fußkappe mit eingegossen und sind dadurch gegen ein Ausreißen aus der Oberfläche
weitgehend geschützt. Nach der Herstellung der Fußkappe in einer Stärke von 1 bis
50 mm werden nun der Zentralkanal und die gegebenenfalls vorhandenen zusätzlichen
Kanäle vergossen, wobei vorzugsweise zusätzliche Verstärkungen in Form von Natur-,
Kunststoff- oder Drahtseilen eingebracht werden. Die Polyurethan-Elastomer-Längsverstärkung
geht dabei eine innige Verbindung mit der Fußkappe und dem Schaumstoffkern des Molches
ein.
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Die Kopfkappe des Molches wird sodann ebenfalls in einer Form und
ebenfalls in einer Dicke zwischen 1 und 50 mm auf den Schaumstoffkern aufgebracht,
wobei ebenfalls eine innige Verbindung mit den "inneren Elastomer-Verstärkungsstäben"
zustande kommt. Auch hierbei werden die gegebenenfalls vorhandenen Aufrauhbänder
oder Polyurethan-Elastomer-Streifen mit in die Kopfkappe eingegossen und so gegen
Ausreißen geschützt. Bei dem Polyurethan-Elastomer handelt es sich vorzugsweise
um ein Elastomer in einem Shore-Härtebereich zwischen 60 und 80 Shore.