DE3702585A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen umhuellung von voll- oder hohlprofilen, insbesondere von rohren, mit einem extrudierten schaumstoffmantel aus thermoplastischem kunststoff, sowie auf diese weise hergestellte produkte - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen umhuellung von voll- oder hohlprofilen, insbesondere von rohren, mit einem extrudierten schaumstoffmantel aus thermoplastischem kunststoff, sowie auf diese weise hergestellte produkteInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur kontinuierlichen Umhüllung von Voll- oder
Hohlprofilen, insbesondere von Rohren, mit einem extrudier
ten Schaumstoffmantel, sowie die auf diese Weise herge
stellten Produkte.
Beispielsweise ergibt sich beim Bau von Heiz- und Kühlan
lagen und den dazugehörenden Leitungen die Notwendigkeit,
über vollisolierte Rohre für das Wärme- bzw. Kühlmittel
zu verfügen, um hohe Arbeitskosten zu vermeiden, die mit
der manuellen Isolierung der Rohre verbunden sind. Dies
gilt vor allem für Rohre mit geringem Außendurchmesser,
da die manuelle Isolierung erst für Rohre ab einem Außen
durchmesser von mindestens 20 bis 25 mm sinnvoll erscheint.
Grundsätzlich ist das Problem einer kontinuierlichen Rohr
isolierung zur Herstellung eines vorisolierten Rohres be
reits gelöst worden, wobei man z. B. um das Rohr einen end
losen Streifen aus weichem, vorgefertigten Schaumstoff
herumlegt und an den zusammenstoßenden Längsseiten ver
schweißt. Dieses Verfahren hat jedoch einige Nachteile.
In erster Linie ergeben sich bei diesem Verfahren erheb
liche Schwierigkeiten, wenn man das Rohr mit einem Schaum
stoffmantel größeren Durchmessers umhüllen will. Außerdem
garantiert dieses Verfahren keine sichere Haftung des
Schaumstoffmantels auf dem Rohr, so daß zwischen dem Rohr
selbst und der wärmeisolierenden Umhüllung ein Zwischen
raum verbleibt, der nicht nur die wärmedämmenden Eigen
schaften beeinträchtigt, sondern auch die Bildung von Kon
denswasser mit den entsprechenden Korrosionsproblemen be
günstigt. Darüber hinaus erfordert das Verfahren immer
noch zwei unterschiedliche Verarbeitungsphasen, d. h. die
Herstellung des Schaumstoffstreifens und dann die Anbrin
gung dieses Schaumstoffstreifens auf dem Rohr.
Auf dem Markt sind aber auch vorisolierte Rohre erhältlich,
die von vornherein mit einem allseitig geschlossenen
Schaumstoffmantel aus Thermoplasten versehen sind. Die
hierbei angewandte Technik basiert auf der Koextrusion
eines schäumbaren Thermoplasten auf ein Metallrohr, mit
tels eines mit einem Kreuzspritzkopf ausgestatteten Extru
ders. Mit diesem Verfahren erhält man jedoch keinen Schaum
stoffmantel mit niedriger Dichte, der den höchsten Normen
entsprechende Isoliereigenschaften aufweist. Da beim Aus
treten des Schmelzflusses aus der Extruderdüse nicht nur
der Außendurchmesser, sondern auch der Innendurchmesser
des Extrudats zunimmt, ist es außerordentlich schwierig,
eine gute Haftung des Schaumstoffmantels auf dem Rohr zu
erhalten. Um diese Schwierigkeit bei diesem bekannten Ver
fahren zu umgehen, ist es notwendig, die radiale Ausdeh
nung des Schaumstoffmantels nach außen hin zu begrenzen,
wodurch der nicht zur freien Entfaltung kommende Kunst
stoffschaum die gewünschte niedrige Dichte nicht errei
chen kann.
Ein vorisoliertes Rohr soll im wesentlichen folgende
Eigenschaften zeigen:
- 1) Einen ausgezeichneten mechanischen Schutz des Förderrohres, sei dieses aus Metall oder Kunst stoff, gegen Stöße, Abrieb und Zerdrücken.
- 2) Einen hervorragenden Wärmedämmkoeffizient, der den strengsten Normen gerecht wird.
- 3) Eine vollständige Haftung des Schaumstoffmantels auf dem Rohr, um Zwischenräume zwischen dem Schaumstoffmantel und dem Rohr selbst zu vermei den und zwar insbesondere wegen Kondenswasserbil dung und der damit verbundenen Korrosionsprobleme.
- 4) Eine praktisch vollkommene Undurchlässigkeit des wärmedämmenden Mantels gegen Wasserdampf.
- 5) Besonders für Metallrohre aus Kupfer soll der Schaumstoffmantel weich und biegsam sein, um ein problemloses Verlegen und Wickeln auf Rollen zu ermöglichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver
fahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit
der nicht nur Rohre im Sinne der vorstehenden Ausführungen
ummantelt werden können, sondern generell auch andere
Voll- oder Hohlprofile, wie beispielsweise Draht, elektri
sche Kabel oder Lichtleiterkabel aus entsprechenden Glas
faserbündeln.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch, daß man
- a) in an sich bekannter Weise einen Schaumstoffmantel (3) aus thermoplastischem Kunststoff als Schaumstoffhohl profil extrudiert, dessen Innendurchmesser bzw. dessen innere Konfiguration nach vollständiger Auf schäumung im extrusionsheißen Zustand vor Beginn der Schrumpfung in etwa dem Außendurchmesser bzw. der äußeren Konfiguration des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) entspricht,
- b) den Schaumstoffmantel (3) kurz nach dem vollständi gen Aufschäumen in noch heißem Zustand längsseits aufschlitzt und den Schlitz entsprechend den Abmes sungen des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) öffnet,
- c) das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil (1) mit synchroner Geschwindigkeit koaxial in den geöffne ten Schaumstoffmantel (3) einführt, bevor es zu einer wesentlichen Schrumpfung des extrudierten Schaumstoffmantels (3) wegen Abkühlung kommt und
- d) sofort nach Einführung des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils 1 den geöffneten Schaumstoffmantel 3 durch thermisches Verschweißen verschließt, wobei das Verschweißen unter zusätzlicher Erwärmung der Schnittflächen des Schlitzes und anschließendem Zu sammendrücken der Schnittflächen erfolgt.
Es ist festgestellt worden, daß der Schaumstoffmantel beim
Austreten aus dem Extruder, durch die Abkühlung bedingt,
einer starken Schrumpfung unterliegt und zwar sowohl hin
sichtlich des Innen- als auch des Außendurchmessers. Diese
Schrumpfung kann bis zu 20% ausmachen, verglichen mit den
Abmessungen bei der maximalen Ausdehnung. Das erfindungs
gemäße Verfahren profitiert von diesem Schrumpfeffekt, wo
durch eine innige Haftung des Schaumstoffmantels am Rohr
bewirkt wird.
Um das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil in den Schaum
stoffmantel einzuführen, empfiehlt es sich, den Bahnver
lauf des aus dem Extruderwerkzeug austretenden Schaumstoff
mantels umzuleiten. Auf die so erzeugte Biegung trifft das
zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil, das dann auf einer
Geraden koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel einge
führt wird. Wenn jedoch das zu umhüllende Voll- oder Hohl
profil auch aus einem biegsamen Material besteht, kann man
es ebenfalls biegen und gleichzeitig den Schaumstoffmantel
so lenken, daß er den Bahnverlauf des Voll- oder Hohlpro
fils am Biegepunkt des letzteren schneidet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit beispielsweise
für die Ummantelung von Metallrohren, vorzugsweise aus
Kupfer, oder aber auch für Kunststoffrohre angewandt wer
den. Die Rohre können dabei von einer Rolle abgewickelt,
kontinuierlich ummantelt und am Ende des Verfahrens auf
eine Sammelrolle aufgewickelt werden. Sollen Rohre oder
andere nicht biegbare Profile ummantelt werden, so kann
dies dadurch geschehen, daß man zum Beispiel 30 m lange
Rohre mit entsprechenden Verbindungsmuffen zusammenfügt
und diese kontinuierlich durch die Ummantelungsanlage
leitet. Nach der Ummantelung werden die "Endlosrohre
bzw. -profile" dadurch getrennt, daß man die Verbindungs
muffen durchschneidet. Anstelle der Muffen kann man auch
entsprechende Steckverbindungen verwenden, beispielsweise
sehen diese bei Rohren so aus, daß man einen Kunststoff
stab verwendet, der in drei Bereiche eingeteilt ist und
zwar den beiden Endteilen und dem Mittelteil. Die beiden
Endteile entsprechen in ihrem Durchmesser dem Innendurch
messer des Rohres und das Mittelteil entspricht dem Außen
durchmesser des Rohres.
Von den erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen
Kunststoffen wird Polyethylen niedriger Dichte bevorzugt.
Selbstverständlich können aber auch alle anderen, für die
erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Thermoplasten einge
setzt werden, beispielsweise Polypropylen, Polystyrol
sowie Mischpolymerisate und für spezielle Zwecke Butadien-
Styrol-Blockcoperimerisate, beispielsweise solche, die un
ter der Bezeichnung "Thermo-Rubber" bekanntgeworden sind.
Insbesondere findet jedoch, wie bereits erwähnt, die Um
mantelung der Voll- oder Hohlprofile mit Polyethylen
niedriger Dichte statt, wobei man die Extrusion des
Schaumstoffmantels so steuert, daß er vorzugsweise ein
Raumgewicht von ca. 35 kg/m3, insbesondere von 30 kg/m3
und weniger, hat.
Als Treibmittel werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
in erster Linie solche bevorzugt, die normalerweise gasför
mig, unter Druck aber flüssig sind. Zu bevorzugten Treib
mitteln, insbesondere in Verbindung mit Polyethylen, eig
nen sich die Halogenderivate von Methan und Ethan, insbe
sondere die, die unter den Handelsbezeichnungen "Frigene"
erhältlich sind. Anstelle dieser halogenierten Kohlen
wasserstoffe kann man aber auch mit Vorteil reine Kohlen
wasserstoffe, wie die verschiedenen Pentane und Butane
und andere Kohlenwasserstoffe sowie deren Gemische als
Treibmittel einsetzen. Derartige Treibmittel werden der
Kunststoffschmelze im allgemeinen in einer Menge von
15 bis 25 Gew.%, vorzugsweise von 20 Gew.%, bezogen auf
die Kunststoffschmelze, zugefügt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
empfiehlt es sich, die im Anspruch 1 angegebenen Stufen
(b), (c) und (d) so schnell wie möglich am extrudierten
Schaumstoffmantel durchzuführen, damit das Phänomen der
Schrumpfung nach Abkühlung maximal genutzt werden kann.
Nach der Ummantelung des Voll- oder Hohlprofils mit dem
Schaumstoffmantel wird gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise auf
den Kunststoffmantel ein weiterer homogener Folienschutz
mantel aufextrudiert. Zu diesem Zweck wird das mit dem
Schaumstoffmantel umhüllte Voll- oder Hohlprofil, das ge
rade den Schweißprozeß durchlaufen hat, durch einen zu
sätzlichen Extruder mit Kreuzspritzkopf ge
leitet, wobei man so verfährt, daß der aufextrudierte
Folienschutzmantel vorzugsweise mit dem Schaumstoffman
tel verschweißt wird, wodurch die Stoßfestigkeit, die
Kratzfestigkeit und die Wasserdampf-Undurchlässigkeit
des Schaumstoffmantels gesteigert wird.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient
gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie im wesentlichen be
steht aus:
- a) einem an sich bekannten Extruder 2 zur Herstellung eines Schaumstoffmantels 3 aus thermoplastischem Kunststoff,
- b) einer Schneideeinrichtung 8 mit Führungsrolle 10
- c) einer Umlenkeinrichtung 12 mit Schlitzöffnungs einrichtung 14, 16, die gleichzeitig der Führung des koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel 3 einzuführenden Voll- oder Hohlprofils 1 dient,
- d) einer Vorratseinrichtung 18 auf bzw. in der sich die zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofile 1 be finden, die kontinuierlich dem aufgeschlitzten Schaumstoffmantel 3 zugeführt werden,
- e) einer ersten Fördereinrichtung 20, die gegebenen falls auch zum Ausrichten der zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofile 1 dient und
- f) einer Schweißeinrichtung, bestehend aus Schlitz schließrollen 22, 24, einer Erhitzungseinrichtung 26 mit Keil 28 und Zusammendrückrollen 30, 32.
Das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil wird vorzugsweise,
da das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für auf
wickelbare Voll- oder Hohlprofile gedacht ist, von einer
Vorratstrommel abgewickelt und nach der Schaumstoffumman
telung auf eine Sammeltrommel aufgewickelt.
Da der Schaumstoffmantel nach einer bevorzugten Ausfüh
rungsform zusätzlich mit einem Folienschutzmantel verse
hen wird, ist nach der Schweißeinrichtung vorzugsweise
ein weiterer Extruder mit einem Kreuzspritzkopf zur
zylindermantelförmigen Extrusion des Folienschutzmantels,
gegebenenfalls mit einer zusätzlichen zweiten Förderein
richtung, angeordnet.
bei Einsatz des zusätzlichen Extruders zwecks Umhüllung
des Schaumstoffmantels mit einem Folienschutzmantel
empfiehlt es sich ferner, vor dem zweiten Extruder und
vorzugsweise nach der zweiten Fördereinrichtung einen
Tunnelofen anzuordnen, um die Verschweißung des Schaum
stoffmantels mit dem Folienschutzmantel zu begünstigen.
Zur weiteren Verstärkung der Verschweißung ist vorzugs
weise nach dem Extruder eine Rolleneinrichtung angeord
net, um den extrudierten Folienschutzmantel fest auf den
Schaumstoffmantel zu drücken. Die Rolleneinrichtung be
steht aus einer Anzahl von in den Halterungen sternför
mig angeordneten Rollen, die eine konkave Lauffläche,
gegebenenfalls mit einer Vielzahl von Ringnuten, auf
weisen und die, falls gewünscht, beheizbar sind.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend weiterhin an
hand der Fig. 1 bis 6, die bevorzugte Ausführungsformen
darstellen, erläutert, ohne sie jedoch darauf zu be
schränken. Alle aus den Figuren ersichtlichen Details
gehören, soweit sie in der Beschreibung nicht expressis
verbis erwähnt sind, mit zur Offenbarung der vorliegen
den Erfindung.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung als Block
schema eine bevorzugte Ausführungsform der er
findungsgemäß eingesetzten Anlage.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den Aus
tritt des Schaumstoffmantels aus einem Extrusions
werkzeug mit anschließend angeordneten Schneide-,
Schlitzöffnungs- und Umlenkeinrichtungen.
Fig. 3 zeigt in seitlicher Draufsicht die Schweißein
richtung, die nach der Umlenk- und Einführeinrich
tung für das Voll- oder Hohlprofil in den aufge
schlitzten Schaumstoffmantel angeordnet ist.
Fig. 4 zeigt entlang der in Fig. 3 dargestellten Schnitt
linie VI-VI im Querschnitt ein mit dem Schaumstoff
mantel umhülltes Rohr, bei dem die vorerhitzten
Schnittflächen des Schlitzes des Schaumstoffmantels
durch die halbkonkav ausgebildeten Laufflächen der
Zusammendrückrollen zusammengedrückt werden.
Fig. 5 zeigt in seitlicher, schematischer Darstellung
einen zusätzlichen Extruder mit Kreuzspritzkopf
und Rolleneinrichtung zur Aufextrusion des Folien
schutzmantels auf den Schaumstoffmantel.
Fig. 6 zeigt in Draufsicht entlang der Fördereinrichtung
die sternförmige Anordnung der Rollen der Rollen
einrichtung entlang der in Fig. 5 dargestellten
Schnittlinie V-V.
In den Fig. 1 bis 6 haben die Bezugszeichen folgende
Bedeutung:
- 1 zu umhüllendes Voll- oder Hohlprofil
3 Schaumstoffmantel
5 Folienschutzmantel
2 Extruder für Schaumstoffmantel 3
4 Mischer-Kühler-Einrichtung
6 Extrusionswerkzeug mit Extrusionsdüse
8 Schneideeinrichtung
10 Führungsrolle
12 Umlenkeinrichtung (z. B. Umlenkrolle)
14, 16 Schlitzöffnungs- und Führungseinrichtung
18 Vorratseinrichtung
20 erste Fördereinrichtung, die gegebenenfalls auch zum Ausrichten der zu umhüllenden Profile 1 dient
22, 24 Schlitzschließrollen
26 Erhitzungseinrichtung
28 Keil
30, 32 Zusammendrückrolle
34 zweite Fördereinrichtung
36 Kreuzspritzkopf
38 Extruder für Folienschutzmantel
40 Tunnelofen
41 Rolleneinrichtung
42 Rollen der Rolleneinrichtung 41
44 Halterung für die Rollen 42
46 Rillen in den Laufflächen der Rollen 42
48 Sammeltrommel
Der in Fig. 1 dargestellte Extruder 2 stellt einen be
kannten Extruder für thermoplastische Kunststoffschmelzen
dar, der hier mit einer Mischer-Kühler-Einrichtung 4
ausgestattet ist und über ein Extrusionswerkzeug 6 mit
Ringöffnung verfügt, um die verschäumbare thermoplasti
sche Kunststoffschmelze (zusammen mit dem Treibmittel, das
in den Extruderzylinder eingespeist wird) zu extrudieren.
Als Mischer-Kühler-Einrichtung kann die in der briti
schen Patentschrift 20 56 358 beschriebene Vorrichtung
dienen, da es notwendig ist, die Kunststoffschmelze ein
schließlich des Treibmittels vor der Extrusion abzuküh
len und vollständig zu vermischen. Die Kunststoffschmel
ze dehnt sich nach Verlassen des Extrusionswerkzeuges
frei an der Luft aus und bildet auf diese Weise einen im
Querschnitt ringförmigen oder dem äußeren Profil des zu
umschäumenden Voll- oder Hohlprofils 1 entsprechenden
Schaumstoffmantel 3. Sobald der Schaumstoffmantel 3 das
Extrusionswerkzeug verlassen und eine relativ beständige
äußere Form angenommen hat, wobei der Schaumstoffmantel 3
immer noch eine Temperatur aufweist, die höher oder im
Bereich des Übergangs in den glasigen Zustand liegt,
wird er mittels einer Schneideeinrichtung 8 (Schneidescheibe)
mit einem Längsschlitz versehen. Vorzugsweise wird nun
die Verlaufsbahn des Schaumstoffmantels 3 mittels der
Rollen 10 und 12, deren konkav gestalteten Laufflächen
den Schaumstoffmantel 3 führen, und mittels einer Schlitz
öffnungseinrichtung 14, 16, die alle so nahe wie möglich
an der Extrusionsöffnung angeordnet sind, gekrümmt.
Die Schlitzöffnungseinrichtung 14, 16 bewirkt mit ihrem
Teil 16, daß der durch die Schneideeinrichtung 8 erzeug
te Schlitz auseinandergespreizt wird. Außerdem sorgt die
se Schlitzöffnungseinrichtung 14, 16 in Verbindung mit
der Führungsrolle 10 und der Umlenkrolle 12 für die Um
lenkung des Schaumstoffmantels 3 und dient gleichfalls
als Stütze und zur Führung für ein Voll- oder Hohlpro
fil 1, z. B. ein Rohr, das in den Schaumstoffmantel 3
eingeführt wird. Das Rohr wird vorzugsweise von
einer Vorratsrolle 18 über eine erste Fördereinrichtung
20 geführt und im Krümmungsbereich des Schaumstoffman
tels 3 durch den geöffneten Schlitz in den Schaumstoff
mantel 3 eingeführt.
Um beste Ergebnisse zu erzielen, sollte die Außenabmessung
des Rohres derart sein, daß es koaxial zum Schaumstoff
mantel 3 mit wenig Spiel, auf dessen Innendurchmesser be
zogen, in den Schaumstoffmantel 3 eingeführt werden kann.
Die Extrusionsöffnung entspricht daher vorzugsweise in
ihren Abmessungen dieser Notwendigkeit. Der Umlenkrolle
12 nachgelagert befinden sich zwei Schlitzverschließ
rollen 22, 24, durch die der Schaumstoffmantel 3 mit dem
Rohr geführt wird, wobei der von den Schlitzverschließ
rollen ausgeübte Druck auf den Schaumstoffmantel 3 dafür
sorgt, daß der Schlitz des Schaumstoffmantels zusammenge
drückt wird. Die Schnittflächen des Schlitzes werden z.B.
durch den Kontakt mit einer mit Keil 28 versehenen Er
hitzungseinrichtung 26 erwärmt und anschließend durch
die Zusammendrückrollen 30, 32 zusammengefügt, die einen
leichten Druck auf den Schaumstoffmantel 3 ausüben.
Durch die konkave Form der Zusammendrückrollen 30, 32
auf der einen Oberflächenseite werden die Schnittflächen
nach und nach zusammengeführt (siehe Fig. 4).
Vorzugsweise sorgt eine zweite Fördereinrichtung 34, be
stehend z. B. aus zwei endlosen Förderbändern, die von ent
gegengesetzten Seiten den Schaumstoffmantel 3 führen, für
den Transport des ummantelten Rohres.
Wie bereits erwähnt, wird nach einer bevorzugten Ausgestal
tung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf den Schaumstoff
mantel 3 ein Folienschutzmantel 5 extrudiert, der vorzugs
weise aus dem gleichen Kunststoff besteht wie der Schaum
stoffmantel 3. Bei diesem Verfahren wird das isolierte Rohr
durch einen Kreuzspritzkopf 36 geführt, der sich als Werk
zeug an einem weiteren Extruder 38 befindet. Vorzugsweise
wird das umhüllte Rohr vor Einführung in den zweiten Extru
der 38 durch einen Tunnelofen 40 geleitet, um die Oberflä
che des Schaumstoffmantels 3 so zu erwärmen, daß eine gute
Verschweißung mit dem später aufextrudierten Folienschutz
mantel 5 erfolgen kann. Der Kreuzspritzkopf 36 weist eine
ringförmige Extrusionsöffnung auf, die radial auf das Rohr
gerichtet ist und den Kunststoff in radialer Richtung auf
das Rohr in Form eines Zylindermantels extrudiert.
Damit der Folienschutzmantel besonders gut mit dem Schaum
stoffmantel 3 verbunden wird, führt man das erhaltene Ge
bilde nach der Aufextrusion des Folienschutzmantels 5
durch eine Rolleneinrichtung 41 hindurch. Diese Rollenein
richtung besteht aus einer Vielzahl von Rollen 42, die
sternförmig in einer Halterung 44 montiert sind. Jede Rolle
weist eine konkave Lauffläche mit einem solchen Krümmungs
radius auf, der dem des Schaumstoffmantels 3 entspricht.
Außerdem können die Laufflächen der Rollen eine Vielzahl
von Ringnuten 46 aufweisen. Jede Rolle 42 drückt mit
ihrer Lauffläche auf den Folienschutzmantel 5 und damit
auf den Schaumstoffmantel 3, so daß die gewünschte feste
Verschweißung erreicht wird. Befindet sich die Rollenein
richtung 41 unmittelbar hinter dem Kreuzspritzkopf 36,
dann kann die Folie in Längsstreifen auf den Schaumstoff
mantel 3 geschweißt werden, ohne daß es einer zusätzli
chen Wärmezufuhr bedarf. Natürlich ist es auch möglich,
zusätzliche Wärme zuzuführen, in dem man jede Rolle 42
mit einem Wärmesystem versieht, wodurch die Kontaktober
flächentemperatur der Rollen 42 auf die für den Schweiß
vorgang benötigte Temperatur erhitzt wird.
Das auf diese Weise umhüllte Rohr kann dann sofort spiral
förmig auf eine Sammeltrommel 48 gewickelt werden. Zwi
schen der Wickelmaschine und dem Kreuzspritzkopf 36 am
Extruder 38 sollte eine für den natürlichen Abkühlungs
vorgang ausreichende Distanz liegen.
Claims (13)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Umhüllung von Voll-
oder Hohlprofilen, insbesondere von Rohren, mit
einem extrudierten Schaumstoffmantel aus thermopla
stischem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß man
- a) in an sich bekannter Weise einen Schaumstoffman tel (3) aus thermoplastischem Kunststoff als Schaumstoffhohlprofil extrudiert, dessen Innen durchmesser bzw. dessen innere Konfiguration nach vollständiger Aufschäumung im extrusionsheißen Zustand vor Beginn der Schrumpfung in etwa dem Außendurchmesser bzw. der äußeren Konfiguration des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) entspricht,
- b) den Schaumstoffmantel (3) kurz nach dem vollstän digen Aufschäumen in noch heißem Zustand längs seits aufschlitzt und den Schlitz entsprechend den Abmessungen des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) öffnet,
- c) das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil (1) mit synchroner Geschwindigkeit koaxial in den geöff neten Schaumstoffmantel (3) einführt, bevor es zu einer wesentlichen Schrumpfung des extrudierten Schaumstoffmantels (3) wegen Abkühlung kommt und
- d) sofort nach Einführung des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) den geöffneten Schaumstoff mantel (3) durch thermisches Verschweißen ver schließt, wobei das Verschweißen unter zusätz licher Erwärmung der Schnittflächen des Schlitzes und anschließendem Zusammendrücken der Schnitt flächen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Verfahrensstufen (b) bis (d) bei Tempe
raturen des Schaumstoffmantels (3) durchführt, die
oberhalb der Glasübergangstemperatur des geschäum
ten thermoplastischen Kunststoffs liegen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich
net, daß man den extrudierten und längsseits aufge
schlitzten Schaumstoffmantel (3) unter Öffnen des
Schlitzes mit einem solchen Krümmungsradius umlenkt,
daß das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil (1)
koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel (3) ein
geführt werden kann.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß man nach dem Verschweißen des Schaumstoff
mantels (3) mittels eines mit einer Ringdüse versehe
nen Kreuzspritzkopfes (36) eines zusätzlichen Extru
ders (38) einen äußeren homogenen Folienschutzmantel
(5) aus thermoplastischem Kunststoff auf den zugeschweiß
ten Kunststoffmantel (3) aufextruiert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
man den Folienschutzmantel (5) zusätzlich mit dem
durch Verschweißen geschlossenen Schaumstoffmantel (3)
streifenförmig in Längsrichtung verschweißt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man als thermoplastischen Kunststoff für den
Schaumstoffmantel ein Polyolefin, vorzugsweise ein
Polyethylen, insbesondere ein Polyethylen niederer
Dichte einsetzt, wobei man vorzugsweise einen Schaum
stoffmantel mit einem Raumgewicht von etwa 35 kg/m3,
insbesondere von 25 kg/m3 oder weniger, erzeugt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß man sowohl für den Schaumstoffmantel (3),
als auch für den Folienschutzmantel (5) den gleichen
thermoplastischen Kunststoff einsetzt.
8. Mit einem Schaumstoffmantel (3) und gegebenenfalls zu
sätzlich mit einem Folienschutzmantel (5) umhülltes
Voll- oder Hohlprofil, hergestellt nach einem oder
mehreren der vorstehenden Verfahrensansprüche 1 bis 7.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß An
spruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie im
wesentlichen besteht aus
- a) einem an sich bekannten Extruder (2) zur Herstel lung eines Schaumstoffmantels (3) aus thermoplasti schem Kunststoff,
- b) einer Schneideeinrichtung (8) mit Führungsrolle (10)
- c) einer Umlenkeinrichtung (12) mit Schlitzöffnungs einrichtung (14, 16), die gleichzeitig der Führung des koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel (3) einzuführenden Voll- oder Hohlprofils (1) dient,
- d) einer Vorratseinrichtung (18) auf bzw. in der sich die zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofile (1) be finden, die kontinuierlich dem aufgeschlitzten Schaumstoffmantel (3) zugeführt werden,
- e) einer ersten Fördereinrichtung (20), die gegebenen falls auch zum Ausrichten der zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofile (1) dient und
- f) einer Schweißeinrichtung, bestehend aus Schlitz schließrollen (22, 24), einer Erhitzungseinrich tung (26) mit Keil (28) und Zusammendrückrollen (30, 32).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Voll- oder Hohlprofil (1) von einer Vorrats
trommel (18) abgewickelt und das mit dem Schaumstoff
mantel (3) umhüllte Voll- oder Hohlprofil (1) auf
eine Sammeltrommel (48) aufgewickelt wird.
11. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 9
und 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schweiß
einrichtung ein weiterer Extruder (38) mit Kreuz
spritzkopf (36) zur Extrusion des Folienschutzman
tels (5), gegebenenfalls mit einer zusätzlichen zwei
ten Fördereinrichtung (34), angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Förder
einrichtung (34) und Extruder (38) zusätzlich ein
Tunnelofen (40) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Extru
der (38) eine Rolleneinrichtung (41) angeordnet ist,
um den Schaumstoffmantel (3) mit dem Folienschutzman
tel (5) zu verschweißen, wobei die Rolleneinrichtung
(41) aus einer Anzahl von in der Halterung (44) stern
förmig angeordneten Rollen (42) mit konkaver Lauf
fläche besteht und die Rollen (42) gegebenenfalls
beheizbar sind und gegebenenfalls eine Vielzahl von
Ringnuten (46) aufweisen.
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