DE3628834A1 - Druckfestes rohr und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Rohre, die für pneumati­ sche Fördereinrichtungen oder ähnliches geeignet sind. Das zu fördernde Material kann hauptsächlich eine Flüssig­ keit wie Wasser, Öl, flüssige Chemikalien oder ähnliches sein oder ein gasförmiger Stoff wie Luft, Gas oder ähn­ liches, weiterhin landwirtschaftliche Erzeugnisse wie Getreide, Mais oder ähnliches oder Abfallmaterial in einer Fabrik oder ähnliches. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Rohre, die ausgezeichnete Eigenschaf­ ten in Bezug auf die Druckfestigkeit aufweisen und für das Fördern einer Flüssigkeit, eines gasförmigen Stoffes, Getreide oder ähnlichem geeignet sind, die einen hohen Druck in den Rohren erzeugen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der­ artiger Rohre.

Üblicherweise ist ein druckfestes Rohr mit einer Rohrwand versehen, deren Hauptabschnitt aus einem weichen synthe­ tischen Kunstharzmaterial hergestellt ist. Zusätzlich sind spiralförmig in die Rohrwand als Verstärkungskörper Verstärkungsfasern eingebettet, die aus einem harten synthetischen Kunstharzmaterial oder aus Verstärkungs­ drähten bestehen, die aus Metall hergestellt sind. Der­ artige Rohre sind bekannt und werden so hergestellt. Weiterhin ist ein derartiges Rohr bekannt, das zahlreiche Naturfaserfäden, Metalldrähte oder ähnliches aufweist, die zusätzlich eingebettet und parallel zueinander ange­ ordnet und über die Umfangsfläche der Rohrwandung verteilt sind.

Es ist auch ein Rohr bekannt, bei welchem ein Verstär­ kungsband aus Fasern in die Rohrwand eingebettet ist und bei dem ein Stoff an Stelle der Faserfäden oder Drähte in dem voranstehend genannten Rohr verwendet wird.

Weiterhin kann ein Herstellungsverfahren für ein Rohr (OA) betrachtet werden, bei welchem ein Faserverstärkungs­ band zusätzlich zu derartigen Verstärkungsfäden in die Rohrwand eingebettet ist, wie beispielsweise in Fig. 19 gezeigt. Bei diesem Verfahren wird ein Bandkörper (O 1 a), der aus einem weichen synthetischen Kunstharz­ material hergestellt ist und in den harte synthetische Kunstharz-Verstärkungsfäden (O 2) eingebettet sind, aus einem Extruder für Kunstharz extrudiert und spiralförmig gewickelt, wobei benachbarte Wicklungen durch Verschmelzen benachbarter Randabschnitte miteinander verbunden werden, daraufhin wird ein Verstärkungsband (O 3) aus Faserstoff spiralförmig auf die äußere Umfangsoberfläche des Band­ körpers (O 1 a) mit der gleichen Steigung wie der des Band­ körpers (O 1 a) gewickelt wobei benachbarte Randabschnitte des Verstärkungsbands (O 3) teilweise überlappen oder aneinander stoßen, und daraufhin wird ein weicher flacher Bandkörper (O 1 b) aus Kunstharz, der durch einen anderen Kunstharz-Extruder extrudiert wird, spiralförmig auf die äußere Oberfläche des Verstärkungsbands (O 3) mit der selben Steigung wie der des Bandkörpers (O 1 a) ge­ wickelt. Wiederum werden beim Wickeln des Bandkörpers (O 1 b) die Endabschnitte benachbarter Wicklungen miteinander durch Verschmelzen verbunden.

Beim Einsatz eines derartigen Verfahrens ist jedoch eine komplizierte mechanische Ausrüstung erforderlich, da drei Wickelvorgänge ablaufen müssen. Weiterhin ist das erzeugte Rohr (OA) insoweit mit einem Nachteil behaftet, daß die Stellen, an denen die weichen Verstärkungsfäden (O 2) eingebettet sind, dick werden und es schwierig ist, das eingebettete Faserverstärkungsband (O 3) fest in der Rohrwand zu halten, insbesondere an den überlappenden oder aneinander anstoßenden Abschnitten der Seitenkanten­ abschnitte. Daher kann der eingebettete Zustand des Bands (O 3) instabil werden. Weiterhin kann, insbesondere in solchen Fällen, in denen das Rohr zum Fördern von Flüssig­ keit oder ähnlicher Substanzen verwendet wird, die einen hohen Druck in dem Rohr erzeugen, der überlappende oder der Stoßabschnitt, der zwischen dem inneren und dem äußeren weichen Bandkörper (O 1 a) und (O 1 b) angeordnet ist, einen Abschälvorgang zwischen den Bandkörpern verursachen. Dieser Abschäleffekt erfolgt aufgrund einer Ausdehnungs­ wirkung, die in Umfangs- oder Radialrichtung des Rohrs ausgeübt wird, und einer Ausdehnungswirkung, die in der Längs- oder Axialrichtung des Rohrs auftritt, infolge des auf das Rohr durch das geförderte Material in radialer Richtung ausgeübten Drucks. Das Abschälphänomen kann auch durch Dehnungsspannungen hervorgerufen werden, die bei Verlegen des Rohrs in gebogenen Zustand auftreten können. Zusätzlich kann der überlappende Abschnitt des Faserverstärkungsbands (O 3) beim Ausdehnen des Rohrs gleiten, um die Schwierigkeiten bei der Dehnung des Rohrs zu verhindern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein druck­ festes Rohr bereitzustellen, bei dem die voranstehend genannten Nachteile eliminiert sind, auch wenn das Rohr mit einem Verstärkungskörper und mit einem Verstärkungs­ bandkörper in seiner Rohrwand versehen ist.

Vorteilhafterweise wird gemäß der Erfindung ein Rohr bereitgestellt, welches eine hohe Beständigkeit gegen Druckbeanspruchungen aufweist, die von innen als auch von außen auf den Rohrkörper ausgeübt werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Rohrs, das widerstandsfähig gegenüber den voranstehend beschriebenen Abschäl- und Gleiteffekten ist. Weiterhin ist die Bereitstellung eines einfach herstellbaren, kosten­ günstigen und leichten Rohrs von Vorteil.

Die Erfindung besteht in einem verbesserten druckfesten Rohr und einem Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rohrs. Das verbesserte Rohr weist einen Rohrkörper mit festen Verstärkungskörpern und mit einem weichen dünnen Verstärkungsfilm auf. Die festen Verstärkungskörper sind in festlegbaren Abständen voneinander angeordnet. Gegen­ überliegende Endabschnitte des weichen dünnen Verstärkungs­ films sind jeweils in benachbarte Abschnitte der festen Verstärkungskörper eingebettet, so daß der dünne Verstär­ kungsfilm zwischen den benachbarten festen Verstärkungs­ körpern liegt und fest mit seinen gegenüberliegenden Seitenendabschnitten darin verankert ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Rohrs umfaßt folgende Schritte: Extru­ dieren eines rohrbildenden Bandkörpers oder einer derarti­ gen Rolle durch Zuführen eines starren Verstärkungsmate­ rials und eines weichen synthetischen Materials zu einem Extruder und gleichzeitiger Durchführung eines endlosen Bandes aus einem dünnen Verstärkungsbandmaterial durch den Extruder, spiralförmiges Aufwickeln des rohrbildenden Bandkörpers auf einen rohrbildenden Schaft, so daß benach­ barte Kantenabschnitte des Bandkörpers aneinander anstoßen oder überlappen, und Verschmelzen der benachbarten Rand­ abschnitte des Bandkörpers.

Das so entstandene Rohr weist einen hervorragenden Aufbau und hervorragende Druckfestigkeitseigenschaften auf. Es ist weiterhin einfach herzustellen und kostengünstig.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Beschreibung zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Verteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausfüh­ rungsform eines erfindungsgemäßen Rohrs;

Fig. 2 eine Perspektivansicht eines rohrbildenden Bandkörpers zur Ausbildung des in Fig. 1 darge­ stellten Rohrs;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Rohrwand des in Fig. 1 gezeigten Rohrs;

Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Verstärkungsband­ teils, der bei einem erfindungsgemäßen Rohr verwendet werden kann;

Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungs­ gemäßen Rohrs;

Fig. 6 , 8, 10, 12, 14 und 16 jeweils Querschnitts­ ansichten eines Bandkörpers in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung;

Fig. 7 , 9, 11, 13, 15 und 17 jeweils Querschnittsan­ sichten von Rohrwänden, die aus den jeweils zugehörigen Bandkörpern der Fig. 6, 8, 10, 12, 14 und 16 hergestellt werden;

Fig. 18 eine Querschnittsansicht eines rohrbildenden Bandkörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 19 eine Querschnittsansicht einer Rohrwand eines druckfesten Rohrs zur Erläuterung eines auf bisher übliche Weise hergestellten Rohrs;

Fig. 20 bis 22 Querschnittsansichten von Verstärkungs­ bandteilen unterschiedlicher Ausführungsform, die bei einem erfindungsgemäßen Rohr verwendet werden können; und

Fig. 23 eine Querschnittsansicht eines Bandkörpers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin­ dung.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein druckfestes Rohr gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Rohr ist aus einem weichen Kunstharz­ material oder Gummimaterial 1 a hergestellt und mit harten Kunstharzverstärkungskörpern 2 versehen, die spiralförmig so angeordnet sind, daß sie zumindest durch eine innere Oberfläche 11 einer Rohrwand 1 des Rohrs A verborgen sind. Die Harz-Verstärkungskörper 2 sind in festlegbaren Abständen voneinander angeordnet, und in die Rohrwand 1 ist an einer Stelle zwischen benachbarten harten Kunst­ harzverstärkungskörpern 2 ein Dünnfilm-Verstärkungsbandteil 3 eingebettet. Insbesondere unter Bezug auf Fig. 2 sind ein linker und ein gegenüberliegender rechter Endabschnitt 3 a bzw. 3 b des Dünnfilm-Verstärkungsbandteils 3 in eine linke bzw. rechte Hälfte 2 a bzw. 2 b von Kunstharz-Verstär­ kungskörpern eingefügt.

Nachstehend soll unter Bezug auf die Fig. 1 bis 5 das Herstellungsverfahren für ein druckfestes Rohr ge­ schildert werden. Ein rohrbildender Bandkörper B wird kontinuierlich durch eine Extrusionsöffnung 21 einer Extrusions-Kunststoffmaschine C extrudiert. Der Bandkörper B besteht aus einem weichen Kunstharzmaterial oder Gummi­ material 1 a und wird so extrudiert, daß er eine festlegbare Breite und einen Querschnitt aufweist, der bestimmt wird durch eine im wesentlichen längliche Ausdehnung bezüg­ lich einer Richtung, die parallel zur Axialrichtung des fertiggestellten Rohrs verläuft. Weiterhin erfolgt das Extrudieren des rohrbildenden Bandkörpers so, daß linke und rechte feste Kunstharz-Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b aus einem harten Kunstharz-Verstärkungsmaterial 1 b mit festlegbarem Schraubengang und an solchen Stellen im Bandkörper B angeordnet sind, daß sie zumindest von einer unteren Oberfläche 111 des Materials 1 a verborgen sind und nahe an linken und rechten gegenüberliegenden Endabschnitten 3 a, 3 b des Materials 1 a liegen. Zusätzlich wird ein Verstärkungsbandteil 3 zur gleichen Zeit wie das weiche und das harte Kunstharzmaterial durch den Extruder geführt, so daß der Bandteil 3 in das weiche Harzmaterial 1 a in einer Lage zwischen der linken und der rechten Verstärkungskörperhälfte 2 a und 2 b eingebettet wird. Der linke und gegenüberliegende rechte Endabschnitt 3 a bzw. 3 b des Dünnfilm-Verstärkungsbandteils 3 sind in die linke starre Verstärkungskörperhälfte 2 a bzw. die rechte starre Verstärkungskörperhälfte 2 b aus Kunstharz eingefügt. Nachfolgend wird der extrudierte Bandkörper B geführt und spiralförmig auf einen Rohrformkörper oder Schaft 22 gewickelt, so daß die untere Oberfläche 111, welche die starren Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b aus Kunststoff verbirgt, mit der inneren Oberflächenseite 11 des resultierenden Rohrs A übereinstimmt. Es wird darauf hingewiesen, daß der Rohrbildungs-Bandkörper B so gewickelt werden könnte, daß die obere Oberfläche 112 mit der inneren Oberflächenseite 11 des Rohrs A über­ einstimmt, wenn die festen Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b aus Kunststoff von der oberen Oberfläche 112 überdeckt werden. Während des spiralförmigen Wickelns des rohrbildenden Bandkörpers B stoßen benachbarte linke und rechte Kantenabschnitte benachbarter Wicklungen des Bandkörpers B aneinander oder überlappen einander. Dann werden die benachbarten Randabschnitte benachbarter Wick­ lungen des Bandkörpers B aneinander befestigt, um die Wicklungen insgesamt zu verbinden.

Der Dünnfilm-Verstärkungsbandteil 3 wird vollständig bei der Herstellung des rohrbildenden Bandkörpers B ein­ gebettet, so daß der Bandkörper B eine gute Stabilität aufweist, da der Dünnfilm-Verstärkungsbandteil 3 in dem Zustand angeordnet ist, in dem seine gegenüberliegenden Endabschnitte 3 a und 3 b vollständig in die starren Kunst­ harz-Verstärkungskörper 2 eingebettet und durch diese äußerst fest gehalten werden. Dadurch werden die einander gegenüberliegenden seitlichen Endabschnitte 3 a und 3 b daran gehindert, aus den starren Verstärkungskörpern 2 aus Kunstharz herauszukommen, selbst wenn sich das Rohr in Längsrichtung infolge eines Innendrucks ausdehnt. Die einander gegenüberliegenden seitlichen Endabschnitte sind ebenfalls in benachbarte Verstärkungskörper 2 einge­ bettet, um die Verstärkungskörper 2 aus starrem Kunst­ stoff in festlegbarem Abstand zu halten und so zu verhin­ dern, daß das Rohr übermäßig gedehnt wird. Weiterhin kann bei der Herstellung des Rohrs A dieses einfach dadurch im Ganzen ausgebildet werden, daß der rohrbildende Band­ körper, sowie er hergestellt wurde, nach dem voranstehend beschriebenen Verfahren aufgewickelt wird, aufgrund der einzigartigen Struktur des Bandkörpers.

Unter Bezug auf die Zeichnungen werden nachstehend bevor­ zugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im einzelnen geschildert.

Fig. 1 bis 3 sind Darstellungen des Aufbaus einer Ausführungsform eines druckfesten Rohrs; Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels für die Vorrich­ tung zur Herstellung eines Bandkörpers B, mit dem das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte druckfeste Rohr A hergestellt wird; und Fig. 4 ist eine Ansicht eines Bandteils aus einem Naturfasertuch als Beispiel für den Dünnfilm-Verstärkungsbandteil 3.

In Fig. 5 ist mit der Bezugsziffer C 1 ein Trichter zur Zuführung und Durchleitung eines weichen Kunstharzmaterials 1 a bezeichnet, mit C 2 ein Trichter zur Zuführung und Durchleitung eines harten oder starren Kunstharzmaterials 1 b, und mit 23 eine Trommel, um die der Bandteil 3 aus Naturfasertuch, der in Fig. 4 dargestellt ist, gewickelt ist. Das weiche Kunstharzmaterial 1 a, das starre Kunst­ harzmaterial 1 b und der Tuchbandteil 3 werden zusammen in Form eines Bandes aus einer Extrudieröffnung 21 extru­ diert. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, weist der resul­ tierende extrudierte Bandkörper B einen solchen Aufbau auf, daß er einen länglichen Querschnitt in Richtung auf seine linken und rechten Enden hat, wodurch er eine Form beispielsweise eines länglichen Parallelogramms annimmt. Der Hauptabschnitt des Bandkörpers B ist aus dem weichen Kunstharzmaterial A hergestellt. Die linken bzw. rechten starren Kunstharz-Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b, die jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, sind an den linken bzw. rechten Enden des Materials 1 a in das weiche Kunstharzmaterial 1 a einge­ bettet, so daß die zugehörigen flachen, abgeschnittenen Endoberflächen der linken und rechten harten Kunstharz- Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b an den linken bzw. rechten äußeren Endoberflächen des Materials 1 a freiliegen. Die freiliegenden abgeschnittenen Endoberflächen der Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b sind in Tiefen angeord­ net, die etwa in der Mitte zwischen der oberen und unteren Oberfläche 112 bzw. 111 des Bandkörpers B liegen und diese Oberflächen entsprechen der inneren bzw. der äußeren Oberflächen 11 bzw. 12 der Rohrwand 1, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist.

Der Naturfasertuch-Bandteil 3 dient als Dünnfilm-Verstär­ kungsbandteil in dem weichen Harzmaterial 1 a des Bandkör­ pers B und ist hierein zwischen den Verstärkungskörper­ hälften 2 a und 2 b eingebettet, wobei die gegenüberliegenden Seitenendabschnitte 3 a und 3 b des Tuchbandteils 3 wiederum in die zugehörigen starren Harz-Verstärkungskörperhälften 2 a bzw. 2 b eingebettet sind. Ist in diesem Fall der Band­ teil ein schmaler Bandteil 3 aus Tuch, statt aus einem breiten Tuch herausgeschnitten worden zu sein, und hat der Bandteil 3 zurückgewebte Durchschußabschnitte 3 c an seinen gegenüberliegenden Seiten 3 a und 3 b, wie in Fig. 4 dargestellt, so wirken die zurückgewebten Ab­ schnitte 3 c in den harten Kunstharz-Verstärkungskörper­ hälften 2 a und 2 b so, daß der Bandteil 3 noch fester und wirksamer durch die harten Kunstharz-Verstärkungskör­ perhälften 2 a und 2 b gehalten wird.

Der derart aufgebaute Bandkörper B wird stetig aus der Extrudieröffnung 21 extrudiert. Unmittelbar nach dem Extrudieren, wenn die den rechten und linken Seiten benach­ barten Abschnitte des Bandkörpers B noch weich sind, wird der Bandkörper B auf einen rohrbildenden Körper oder Schaft 22 einer Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrs geführt, wie beispielsweise in Fig. 5 dargestellt ist. Daraufhin wird der Bandkörper B fortwährend um den Schaft 22 gewickelt, so daß benachbarte linke und rechte Kantenabschnitte des Bandkörpers B einander berühren. Während der Bandkörper B um den Schaft 22 gewickelt wird, verschmelzen die sich berührenden benachbarten Kanten­ abschnitte des Bandkörpers B miteinander, so daß der gewickelte Bandkörper B fortlaufend als Ganzes aufgebaut wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist, um auf diese Weise ein druckfestes Rohr A gemäß Fig. 1 herzustellen. Werden die Schritte des spiralförmigen Aufwickelns und des Ver­ schmelzens durchgeführt, nachdem die linken und rechten Kantenabschnitte des Bandkörpers B im wesentlichen hart geworden sind, kann beim Verschmelzen eine Erhitzung der linken und rechten Randabschnitte des Bandkörpers B vorgesehen werden, so daß die Randabschnitte erweicht werden.

Als Kunstharzmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Kunstharzmaterial aus der Gruppe der Vinylchlori­ de oder ein Kunstharzmaterial wie Polyäthylen, Polypro­ pylen oder ähnliches aus der Gruppe der Polyolefine vorwie­ gend für sowohl die harten und weichen Materialien aus der Erwägung heraus verwendet werden, daß diese aus Kosten­ gründen und wegen ihrer Wetterbeständigkeit und ähnlichen Eigenschaften vorzuziehen sind, es können jedoch auch andere Kunstharze verwendet werden. Weiterhin werden vorzugsweise Kunstharzmaterialien aus derselben Gruppe für die weichen und harten Kunstharzmaterialien verwendet, um eine gute Verträglichkeit zwischen den weichen und harten Kunstharzmaterialien zu gewährleisten. Weiterhin kann als Material zur Ausbildung eines Hauptabschnitts des erfindungsgemäßen Bandkörpers B, also der Rohrwand 1 des druckfesten Rohrs A, nicht nur ein weiches Kunstharz­ material verwendet werden, sondern ebenfalls ein Material aus der Gruppe von Kunst- oder Naturgummmis.

Es ist weiterhin bei der voranstehend beschriebenen Aus­ führungsform, insbesondere der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, bei der die harten oder starren Kunstharz- Verstärkungskörperhälten 2 a und 2 b so ausgebildet sind, daß sie an den linken und rechten Kantenoberflächen des Bandkörpers B freiliegen, wünschenswert, ein hartes Kunst­ harzmaterial zu verwenden, welches von sich aus eine gute Verschmelzbarkeit aufweist, beispielsweise ein Kunst­ harzmaterial aus der voranstehend geschilderten Gruppe von Polyäthylenen oder ähnliches.

Weiterhin gibt es Kunstharzmaterialien, die eine schlechte Verschmelzbarkeit aufweisen, wenn sie einen harten Kunst­ stoffmaterialzustand aufweisen, und daher wird in dem Fall, in dem beispielsweise ein hartes Kunstharzmaterial aus der Gruppe von Vinylchloriden verwendet wird, der Bandkörper B so ausgebildet, daß eine der harten Kunst­ harz-Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b oder beide einge­ bettet sind, ohne daß sie an den linken und rechten Kanten­ oberflächen des Bandkörpers B freiliegen, so daß weiches Kunstharzmaterial 1 B die abgeschnitten oder flachen Ober­ flächenseiten der starren Kunstharz-Verstärkungskörper­ hälften 2 a und 2 b wie in Fig. 6 dargestellt überdeckt. Auf diese Weise kann ein derartiges Rohr A erhalten werden, bei welchem das weiche Kunstharzmaterial 1 b zwischen den harten Kunstharz-Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b vorliegt, so daß benachbarte linke bzw. rechte Kanten benachbarter Wicklungen des Bandkörpers B (die linken und rechten Seitenoberflächen des Bandkörpers B entspre­ chen) sicher mittels Verschmelzung über die gesamten benachbarten Kanten verbunden sind. Ein Querschnitt einer Rohrwand 1, die unter Verwendung des in Fig. 6 darge­ stellten Bandkörpers hergestellt ist, ist in Fig. 7 gezeigt.

Als Dünnfilm-Verstärkungsbandteil 3 gemäß der vorliegenden Erfindung können, zusätzlich zu dem voranstehend beschrie­ benen Bandteil aus Naturfasertuch, Kunstharzfasern, Glas­ fasern, Kohlefasern und ähnliches, welche keine gute Verschmelzbarkeit aufweisen, d.h. welche bei hohen Tem­ peraturen verschmolzen werden können, als Fasermaterial für den Bandteil verwendet werden. Diese Materialien können allein oder in jeglicher Kombination verwendet werden, und die Fasern können entweder ein Mehrfaden­ material oder ein Monofilamentmaterial sein.

Zusätzlich können Geflechte, nicht verwebte Tuche oder ähnliches an Stelle des Tuchs verwendet werden. Als Ma­ terial für den Bandteil könne nicht nur faserige Materiali­ en, sondern auch Materialien aus Metallfäden wie beispiels­ weise Drähten Verwendung finden. Weiterhin kann eine dünne Metallplatte aus einem Material wie beispielsweise Stahl, rostfreiem Stahl oder ähnlichen, eine dünne Platte, die mit kleinen Löchern versehen ist, die gebohrt sein können, aber auch eine gestanzte Metallplatte als Mate­ rial für den Bandteil eingesetzt werden. Falls ein Bandteil aus einer dünnen Metallplatte verwendet wird, können der linke und gegenüberliegende rechte Endabschnitt 3 a bzw. 3 b des Bandteils 3 gerade sein, wie in Fig. 22 dargestellt, oder in einer L-Form, einer V-Form, einer gebördelten Form oder ähnlich vorliegen, wie in Fig. 20 und 21 dargestellt ist. Auf diese Weise kann die Be­ festigung zwischen den eingebetteten harten Kunststoff- Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b und dem Bandteil 3 an dessen gegenüberliegenden Seitenendabschnitten 3 a und 3 b sichergestellt werden.

In den Fig. 8 und 9 ist eine Ausführungsform des Rohrs A dargestellt, bei welchem ein Bandkörper B, in dem starre Kunstharz-Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b teilweise von der oberen Fläche 112 des Bandkörpers B in Figur 8 vorstehen, zur Ausbildung des Rohrs A gewickelt wird, so daß die untere Oberfläche 111 des Bandkörpers B zur inneren Oberfläche 11 des Rohrs A wird.

Bei einer in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausfüh­ rungsform wird ein Rohr A aus einem Bandkörper B gebildet, der so aufgebaut ist, daß rechteckförmige starre Kunst­ harz-Verstärkungskörperhälten 2 a und 2 b an den linken und rechten Seitenflächen und der oberen Oberfläche 112 des Bandkörpers B freiliegen. In Übereinstimmung mit den voranstehend genannten Ausführungsformen wird die untere Oberfläche 111 des Bandkörpers B zur inneren Ober­ fläche 11 des Rohrs A. Weiterhin weist bei den in Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsformen der Bandkörper B ein Dünnfilm-Verstärkungsbandteil 3 auf, das so einge­ bettet ist, daß die gegenüberliegenden Seitenendabschnitte 3 a und 3 b des Bandkörpers B die starren Kunstharz-Ver­ stärkungskörperhälften 2 a und 2 b schneiden und linke bzw. rechte äußere Kantenabschnitte 33 a bzw. 33 b aufweisen, welche etwas nach außen von der linken bzw. rechten Ver­ stärkungskörperhälfte 2 a bzw. 2 b vorstehen. Dann wird die Rohrwand 1 gebildet, indem der linke äußerste Randab­ schnitt 33 a weiter in die rechte starre Kunstharz-Verstär­ körperhälfte 2 b der links anschließenden Wicklung hinein­ gebracht wird, wie in Fig. 11 dargestellt ist. In ent­ sprechender Weise wird der rechte äußerste Randabschnitt 33 b weiter in die linke Körperhälfte 2 a der anderen rechts benachbarten Wicklung eingeschoben.

Wie voranstehend geschildert ist die Art und Weise, in der die gegenüberliegenden Seitenendabschnitte 3 a und 3 b des Dünnfilm-Verstärkungsbandteils 3 gemäß der vorlie­ genden Erfindung in die starren Kunstharz-Verstärkungs­ körperhälften 2 a und 2 b eingebettet sind, nicht auf die in den Fig. 1 bis 9 dargestellten Ausführungsformen beschränkt, bei denen die zugehörigen äußersten Randab­ schnitte des Bandteils 3 in den Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b enden, sondern es können die einander gegenüber­ liegenden Seitenendabschnitte 3 a und 3 b zum Teil aus den Verstärkungskörpern 2 a und 2 b herausstehen oder alter­ nativ genau an den jeweiligen äußeren Endoberflächen der Verstärkungskörper 2 a und 2 b enden.

Fig. 12 und 13 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher ein geriffeltes Rohr A mit einer wellenförmigen Rohrwand 1 unter Verwendung eines seitlich verlängerten Bandkör­ pers B gebildet wird, der eine ähnliche Konstruktion aufweist, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist.

Die vorliegende Erfindung wird daher derart verwirklicht, daß die Dicke und Breite des Bandkörpers B und die Dicke und der Steigungswinkel der Rohrwand 1 wie gewünscht festgesetzt werden, und daher kann der Abstand zwischen den eingebetteten Verstärkungskörpern 2 wie gewünscht festgelegt werden, indem die Form des Bandkörpers B ent­ sprechend ausgesucht wird. Weiterhin können nicht nur gerade Rohre, wie sie in den in Fig. 1 bis 11 darge­ stellten Ausführungsformen gezeigt sind, hergestellt werden, sondern auch Rohre, deren Rohrwand spiralförmig geriffelt ist, wie in Fig. 13 dargestellt. Zusätzlich können die spiralförmigen Riffelungen nicht nur in Form regulär bogenförmiger Riffelungen verwirklicht werden, sondern auch als irregulär gebogene, quadratische oder rechteckige Riffelungen oder ähnlich.

In den Fig. 14 und 15 ist eine Ausführungsform darge­ stellt, bei welcher ein Rohr A erhalten werden kann, bei dem Abschnitte 1 c zur inneren Oberfläche 11 der Rohr­ wand 1 vorstehen, wie in Fig. 15 gezeigt ist, und zwar unter Verwendung eines Bandkörpers B mit einer derartigen Form, vergleiche Fig. 14, daß die Länge jeder der starren Kunstharz-Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b in vertikaler Richtung zwischen der unteren Oberfläche 111 und der oberen Oberfläche 112 des Bandkörpers B groß ist, also in radialer Richtung des fertigen Rohrs A. Dementsprechend weist der weiche Kunstharzabschnitt 1 a des Bandkörpers 3 Ausstülpungen 1 c auf, die von der unteren Oberfläche 111 des Bandkörpers B an den Stellen vorragen, die direkt unterhalb der starren Kunstharz- Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b liegen. Zwar ist die vertikale oder radiale Länge der Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b bei dieser Ausführungsform groß, es ist jedoch nicht immer erfor­ derlich, die vertikale Länge groß zu wählen.

In den Fig. 16 und 17 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher ein Bandkörper B so angeordnet ist, daß er zusätzlich zu harten Kunstharz-Verstärkungs­ körperhälften 2 a und 2 b, die an dem linken bzw. rechten Ende des Bandkörpers B ausgebildet sind, einen zusätzlichen harten Kunstharz-Verstärkungskörper 22 aufweist, der etwa in der Mitte zwischen der linken und der rechten Seite des Bandkörpers B eingebettet ist, und der derart ausgebildete Bandkörper B wird zur Herstellung des Rohrs A verwendet, bei dem die starren Kunstharz-Verstärkungs­ körper 2 und 22 in eine Rohrwand 1 eingebettet sind, welche etwa die doppelte Steigung zwischen benachbarten Verbindungen aufweist, wie in Fig. 17 dargestellt ist, verglichen mit einem Rohrkörper, bei welchem keine zusätz­ lichen Verstärkungskörper 22 verwendet werden. Während bei dieser Ausführungsform die Lage des zusätzlichen Verstärkungskörpers 22 etwa in der Mitte zwischen den Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b dargestellt ist, kann der zusätzliche Verstärkungskörper 22 auch in der Nähe der einen oder anderen starren Kunstharz-Verstärkungs­ körperhälfte 2 a bzw. 2 b liegen.

Auf dieselbe Weise kann auch ein Rohr erhalten werden, bei dem Verstärkungskörper mit dreifacher Schraubenstei­ gung vorgesehen sind, und zwar durch Anordnen der starren Kunstharz-Verstärkungskörper 22 an zwei Punkten in dem Bandkörper B zwischen der linken und der rechten Verstär­ kungskörperhälfte 2 a bzw. 2 b.

Bei jeder der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ist aus Gründen der einfacheren Darstellung die Form der äußeren Endoberfläche jeder der starren Kunstharz- Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b so dargestellt, daß sie linear durch eine Winkelhalbierende in einen symetri­ schen linken und rechten Abschnitt geteilt ist, jedoch kann die äußere Endoberfläche jeder der starren Kunstharz- Verstärkungskörperhälften 2 a und 2 b ebenfalls umgekehrt gekrümmmt oder teilweise eingedrückt oder vorstehend oder auf noch andere Weise uneben ausgebildet sein, um die Anlagefläche zu vergrößern, wenn der Bandkörper 3 gewickelt und verbunden wird. Weiterhin sind benachbarte rechte und linke Verstärkungskörperhälften 2 b und 2 a eng beieinander und parallel zueinander angeordnet und die Schraubensteigung zwischen benachbarten Verstärkungs­ körpern 2 ist doppelt so groß wie die Schraubensteigung, die sonst vorliegen würde, wie durch eine gestrichelte Kettenlinie in Fig. 18 angedeutet ist.

Voranstehend wurden typische Ausführungsformen der vorlie­ genden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Anordnungen dieser Ausführungs­ formen beschränkt, da die Erfindung und diese Ausführungs­ formen auf geeignete Weise so verändert werden können, daß die grundlegenden Merkmale immer noch vorliegen, die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile erreicht und die nachfolgend beschriebenen Wirkungen erhalten werden.

Wie bereits aus der voranstehenden Beschreibung der vor­ liegenden Erfindung deutlich wird, ist bei einem üblichen druckfesten Rohr in Folge der Bereitstellung der harten Kunstharz-Verstärkungskörper und des Dünnfilm-Verstär­ kungsbandteils in der Rohrwand die Dicke der Rohrwand in dem Abschnitt, in den der Verstärkungskörper eingebet­ tet ist, unvermeidlich dicker als die übrige Rohrwand, wie mit dem in Fig. 19 dargestellten Rohr gezeigt ist. Dieser Nachteil kann durch die vorliegende Erfindung vermieden werden, da hier der Verstärkungsbandteil die benachbarten harten Verstärkungskörper überbrückt und verbindet. Das erfindungsgemäße druckfeste Rohr ist von daher vorteilhaft, daß die Herstellung eines glatten Rohrs ermöglicht wird, das eine geringe und gleichmäßige Dicke aufweist und bei dem die Menge verwendeter Materi­ alien und damit das Gewicht des gesamten Rohrs verringert ist. Da das Verstärkungsband fest und sicher an seinen gegenüberliegenden seitlichen Endabschnitten durch die harten Verstärkungskörper gehalten wird, ist zusätzlich die Reaktionskraft des Rohrs gegen jeglichen Innendruck, der durch eine transportierte Substanz hervorgerufen wird, entlang der gesamten Umfangswand des Rohrs extrem gut. Insbesondere kann der Abstand zwischen benachbarten Verstärkungskörpern auf einem festlegbaren Wert gehalten werden, um zu verhindern, daß das Rohr sich mehr als erforderlich oder sogar übermäßig in Längsrichtung aus­ dehnt. Demzufolge ist nicht zu befürchten, daß die Rohrwand infolge der Ausdehnung dünner wird, was sonst schließlich zu einer Explosion führen könnte. Weiterhin weist infolge der harten Verstärkungskörper das resultierende Rohr eine überragende Festigkeit gegen von außen wirkende Druckbeanspruchungen auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des er­ findungsgemäßen Rohrs umfaßt einen Schritt des Extrudierens eines außerordentlich einzigartigen Bandkörpers aus einer Extrusions/Kunststofformmaschine. Der einzigartige Band­ körper ist so ausgebildet, daß Verstärkungskörperhälften aus hartem Kunststoff in den Bandkörper an gegenüberlie­ genden Seitenendabschnitten des Bandkörpers und entlang der Längserstreckung des Bandkörpers eingebettet sind und daß die gegenüberliegenden Seitenendabschnitte des Verstärkungsbandteils in die Verstärkungskörper eingebettet und so dazwischen gehalten sind. Das Verfahren umfaßt weiterhin einen weiteren Schritt einer spiralförmigen Wicklung des extrudierten Bandkörpers, während nacheinander benachbarte überlappende oder aneinander anstoßende Ab­ schnitte des gewickelten Bandkörpers integral verbunden werden, um so das Rohr zu erhalten. Die Erfindung hat daher die bemerkenswerte industrielle Wirkung, daß es möglich ist, auf einfache Weise druckfeste Rohre zu er­ halten, die einen überragenden Aufbau und überragende Eigenschaften aufweisen, wie voranstehend beschrieben, die auf einfache Weise mittels Massenproduktion herge­ stellt werden, und die wenig kosten.

Claims (28)

1. Druckfestes Rohr, gekennzeichnet durch eine Rohrwand (1) aus einem ersten Material (1 a), zumindest erste und zweite Verstärkungsteile (2, 2 a, 2 b) aus einem zweiten Material (1 b), welches härter als das erste Material (1 a) und in die Rohrwand (1) eingebettet ist, und eine dünne Verstärkungsschicht (3) aus einem dritten Material, die in das erste Material (1 a) eingebettet und an dem ersten (1 a) und zweiten Verstärkungsteil (2 b) befestigt ist.

2. Druckfestes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rohrwand (1) zylindrisch ist und sich der erste und zweite Verstärkungsteil (2, 2 a, 2 b) im wesentlichen in Umfangsrichtung der zylindrischen Rohrwand (1) erstrecken.

3. Druckfestes Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die ersten und zweiten Teile (2) spiralförmig in der Rohrwand (1) eingebettet sind.

4. Druckfestes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das erste Material (1 a) zumindest einen der Bestandteile weiches synthetisches Kunstharz und Gummi und daß das zweite Material (1 b) einen synthetischen Kunststoff umfaßt.

5. Druckfestes Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das dritte Material Stoff, dünne Metallfäden oder eine Metallplatte ist.

6. Druckfestes Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die dünne Verstärkungsschicht (3) an den ersten und zweiten Verstärkungsteilen (2) durch Einbetten eines ersten bzw. zweiten gegenüberliegenden seitlichen Endabschnitts (3 a, 3 b) der dünnen Verstär­ kungsschicht (3) in den ersten (2 a) bzw. zweiten Verstärkungsteil (2 b) befestigt ist.

7. Druckfestes Rohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste und zweite gegenüberliegende seitliche Endabschnitt (3 a, 3 b) dar Verstärkungs­ schicht (3) zumindest entweder gebogen oder kurven­ förmig sind.

8. Druckfestes Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste und zweite Verstärkungsteil (2 a, 2 b) in die Rohrwand (1) eingebettet und so innerhalb der Rohrwand (1) zumindest gegenüber einer inneren Umfangsoberfläche (11) der Rohrwand (1) verborgen sind.

9. Druckfestes Rohr nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2) vollständig innerhalb dar Rohrwand (1) verborgen sind.

10. Druckfestes Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2) in der Rohrwand (1) eingebettet sind und daß ein Abschnitt jedes der Verstärkungsteile (2) zumin­ dest entweder teilweise freigelegt oder vorstehend bezüglich einer äußeren Umfangsoberfläche (112) der Rohrwand (1) ausgebildet ist.

11. Druckfestes Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß eine innere Umfangsoberfläche (11) der Rohrwand (1) Ausbuchtungen (1 c) zur Aufnahme der ersten und zweiten Verstärkungsteile (2) in einem Abschnitt der inneren Umfangsoberfläche (11), der korrespondierend zu den Verstärkungsteilen (2) ausge­ bildet ist, aufweist, wodurch die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2) in einer Radialrichtung der zylindrischen Rohrwand (11) länger ausgebildet sein können.

12. Verfahren zur Herstellung eines druckfesten Rohrs mit folgenden Schritten:
Extrudieren eines rohrformenden Bandkörpers (B) aus einem ersten Material (1 a), einem zweiten Material (1 b), welches härter als das erste Material (1 a) ist, und einem bandförmigen dritten Material (3), zur Ausbildung eines Bandkörpers (B) mit zumindest ersten und zweiten Verstärkungsteilen (2) aus dem zweiten Material (1 b), die in das erste Material (1 a) eingebettet sind, wobei des bandförmige dritte Material (3) in dem ersten Material (1 a) eingebettet und in den ersten und zweiten Verstärkungsteilen (2) zur Ausbildung einer dünnen Verstärkungsschicht (1) eingebettet ist, und Ausbildung des Rohrs (A) aus dem rohrbildenden Bandkörper (B).

13. Verfahren zur Herstellung eines druckfesten Rohrs nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, den der Schritt der Ausbildung des Rohrs (A) aus dem rohr­ bildenden Bandkörper (B) folgende Schritte umfaßt:
spiralförmiges Aufwickeln des Bandkörpers (B) auf ein rohrbildendes Teil (22), so den die Kanten des Bandkörpers (B) einander benachbart sind, und Zusam­ menschmelzen der benachbarten Kanten des Bandkörpers (B) miteinander.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material (1 a) zumindest einen der Bestandteile weiches Kunstharzmaterial oder Gummima­ terial aufweist und das zweite Material (1 b) ein synthetisches Kunstharzmaterial ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Verstärkungsschicht (3) an den ersten und zweiten Verstärkungsteilen (2 a, 2 b) durch Ein­ betten eines ersten bzw. zweiten gegenüberliegenden seitlichen Endabschnitts (3 a, 3 b) der dünnen Verstär­ kungsschicht (3) in den ersten bzw. zweiten Verstär­ kungsteil (2 a, 2 b) befestigt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrbildende Bandkörper (B) eine erste Ober­ fläche (111) aufweist, welche dem rohrbildenden Teil (22) beim Aufwickeln zugewandt ist, und daß die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2 a, 2 b) in den Bandkörper (B) eingebettet sind, wobei zumin­ dest die erste Oberfläche (111) des Bandkörpers (B) die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2 a, 2 b) verbirgt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2 a, 2 b) in den rohrbildenden Bandkörper (B) eingebettet sind, wobei dieser im wesentlichen vollständig die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2 a, 2 b) ver­ birgt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Kanten (33 a, 33 b) des Bandkörpers (B) beim Wickeln entweder aneinander anstoßen oder überlappen.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim Extrudieren die ersten und zweiten Verstär­ kungsteile (2 a, 2 b) in der Nähe der ersten bzw. zweiten Kante (33 a, 33 b) des Bandkörpers (B) eingebet­ tet werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß beim Extrudieren des Bandkörpers (B) die ersten und zweiten Verstärkungsteile (2 a, 2 b) in erste bzw. zweite Flächen des Bandkörpers eingebettet werden und an der ersten bzw. zweiten Kante (33 a, 33 b) des Bandkörpers freiliegend angeordnet sind.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenschmelzen der erste freiliegende Bereich des ersten Verstärkungsteils (2 a) mit dem zweiten freiliegenden Bereich eines benachbarten zweiten Verstärkungsteils (2 b) zusammengeschmolzen wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten freiliegenden Bereiche des ersten und zweiten Verstärkungsteils (2) im wesentlichen flach ausgebildet sind.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten freiliegenden Bereiche des ersten und zweiten Verstärkungsteils (2) uneben sind und daß der erste freiliegende Bereich des ersten Verstärkungsteils (2 a) zur Aufnahme des frei­ liegenden Bereichs des benachbarten zweiten Verstär­ kungsteils (2 b) ausgeformt ist.

24. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsteile (2) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und parallel zueinander angeord­ net sind.

25. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwickeln und Zusammenschmelzen unmittel­ bar nach dem Extrudieren vorgenommen wird, während die ersten und zweiten Kanten des Bandkörpers (B) noch im wesentlichen unausgehärtet sind.

26. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwickeln und Zusammenschmelzen vorgenommen wird, nachdem der Bandkörper (B) im wesentlichen ausgehärtet ist, und daß beim Zusammenschmelzen die ersten und zweiten Kanten des Bandkörpers (B) erhitzt und derart erweicht werden.

27. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufwickeln und Zusammenschmelzen weiterhin der erste gegenüberliegende seitliche Endabschnitt (33 a) des dünnen Verstärkungsbandes (3) an dem benach­ barten zweiten Verstärkungsteil (2 b) befestigt wird und daß der zweite gegenüberliegende seitliche Endab­ schnitt (33 b) des dünnen Verstärkungsbands (3) an einem benachbarten ersten Verstärkungsteil (2 a) befestigt wird, wodurch der erste und der zweite gegenüberliegende seitliche Endabschnitt (33 a, 33 b) an zwei Befestigungsteilen (2 a, 2 b) befestigt sind.

28. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen der ersten und zweiten Kante (33 a, 33 b) des Bandkörpers (B) erheblich größer als die Dicke des Bandkörpers (B) ist.