DE3829070A1

DE3829070A1 - Verschlusskappen fuer kunststoffbeschichtete stahlrohre

Info

Publication number: DE3829070A1
Application number: DE19883829070
Authority: DE
Inventors: Klaus-Juergen Dipl I Reineking; Walter Dipl Ing Stucke
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1990-03-08

Description

Die Erfindung betrifft Verschlußkappen für Stahlrohre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 27 28 498 sind Verschlußkappen aus Kunststoff für die Enden von Stahlrohren bekannt, die mit thermoplastischem Kunststoff beschichtet werden. Diese Verschlußkappen sind an ihren Kappenböden wechselweise mit Auswölbungen bzw. dazu komplementären Vertiefungen ausgestattet. Sie eignen sich daher als Kupplungskappen für die kontinuierliche Kunststoffummantelung von Stahlrohren z.B. nach dem Schlauchextrusionsverfahren, für das eine dichte Aneinanderreihung der Stahlrohre zu einem endlosen Strang erforderlich ist. Benachbarte Kupplungskappen hintereinanderliegender Stahlrohre können dabei mit ihren Auswölbungen in die entsprechenden Vertiefungen der jeweils anderen Kappen eingreifen und stellen dadurch eine koaxiale Ausrichtung der Stahlrohre sicher.

Verschlußkappen, die ausschließlich als Rohrverschlußkappen zum Schutz der Rohrinnenoberfläche eingesetzt werden, sind normalerweise nur Temperaturen ausgesetzt, die sicher unterhalb 70-80°C liegen. Bei gleichzeitiger Verwendung als Kupplungskappe müssen sie aber wegen der für die Stahlrohrbeschichtung jeweils erforderlichen Vorwärmtemperaturen höheren Belastungen standhalten. Bei Anwendung einer Epoxyharz-Grundierung vor Aufbringung einer thermoplastischen Ummantelung aus einer Äthylencopolymerisat-Kleberschicht und einer abschließenden Polyäthylen-Deckschicht sind Vorwärmtemperaturen von 200-220°C durchaus üblich.

Für derartige Anwendungen werden daher diese Kupplungskappen bisher aus Polyamid hergestellt, für Anwendungsfälle bis 110°C auch aus Polyäthylen. Da die Kappen durch Spritzgießen erzeugt werden, weisen sie herstellungsbedingt Wanddicken von etwa 1,5 mm auf, die zu einem erheblichen Verbrauch an hochwertigen Kunststoffen und somit zu beträchtlichen Kosten führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rohrverschlußkappe der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß die Herstellung verbilligt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Verschlußkappe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2-11 angegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Rohrverschlußkappe,

Fig. 2 den schematischen Schichtaufbau der Rohrverschlußkappe gemäß Fig. 1,

Fig. 3 und 4 ein Paar als Kupplungskappen ausgebildeter erfindungsgemäßer Rohrverschlußkappen.

Die in Fig. 1 dargestellte Rohrverschlußkappe wird nach Durchführung der Stahlrohrbeschichtung auf das sich abkühlende Stahlrohr geschoben. Sie umgreift dabei mit ihrem Kragen 2 das Rohrende und verschließt es mit ihrem Kappenboden 1. Der Innendurchmesser des Kragens 2 ist so bemessen, daß er stramm auf der Rohroberfläche sitzt, d.h. sich beim Aufschieben aufweitet, damit auch nach endgültiger Abkühlung des Stahlrohres trotz dessen Schrumpfung noch ein sicherer Sitz der Rohrverschlußkappe gewährleistet ist. Auf der Innenseite des Kragens 2 ist zur Erleichterung des Aufschiebens unter Beibehaltung eines sicheren Sitzes eine geschlossene umlaufende Sitzwulst 3 angebracht. Der aus dem Kragen 2 und dem Kappenboden 1 gebildete Kappenkörper ist aus einem schichtenweise aufgebauten Material hergestellt, wie es in einem schematischen Querschnitt aus Fig. 2 hervorgeht. Hauptbestandteil ist eine Trägerschicht 5, die aus einem mit Kunststoff getränkten faserigen Zellulose-Werkstoff, z.B. aus Zellstoff, Papier, Pappe oder ähnlichem besteht. Mit Vorteil wird hierfür ein Zellstoffvlies oder auch zerkleinertes und danach verpreßtes Altpapier verwendet. Auf der Trägerschicht 5, die eine Dicke von mindestens 100µm haben sollte, ist eine Kunststoffschicht 4 angeordnet, die die äußere Oberfläche der Rohrverschlußkappe bildet. Auf der Unterseite der Trägerschicht 5 ist ebenfalls eine Kunststoffschicht 6 angeordnet, die die Innenoberfläche der Kappe bildet. Beide Kunststoffschichten 4, 6 sollten eine Mindestdicke von etwa 25µm haben.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Paar von Rohrverschlußkappen dargestellt, die in Abwandlung zu Fig. 1 als Kupplungskappen geeignet sind, da die Auswölbung im Kappenboden 1 a in die dazu passende Vertiefung im Kappenboden 1 b der Rohrverschlußkappen auf dem benachbarten Stahlrohr eingreifen kann.

Weil die Kupplungskappen während der Rohrbeschichtung stärkerem Wärmeeinfluß ausgesetzt sind, wird als Kunststoff für die Herstellung der Kappen zweckmäßigerweise Polyäthylen (bis max. etwa 100°C Betriebstemperatur), Polypropylen (bis etwa 120°C Betriebstemperatur) oder Polyamid (bis max. 220°C Betriebstemperatur) verwendet. Für reine Rohrverschlußkappen, die erst nach der Beschichtung auf die bereits abgekühlten Stahlrohre aufgeschoben werden, empfiehlt sich die Verwendung von Polystyrol oder Polyäthylen.

Die Verbundweise der erfindungsgemäßen Rohrverschlußkappen gewährleisten eine Dehnfähigkeit der Kappen (bis ca. 20%) unter Beibehaltung der elastischen Federkräfte. Die Kappen sind also in der Lage, auch auf einem durch tiefere Temperaturen geschrumpftem Rohr noch fest zu sitzen. Eine Verschlußkappe aus Pappe, die in kostenmäßiger Hinsicht wünschenswert gewesen wäre, hätte eine solche Eigenschaft nicht und wäre daher für diesen Zweck keinesfalls einsetzbar. Die durch die Kunststoffkaschierung erreichte Elastizität gewährleistet auch eine problemlose Anpassung der Rohrverschlußkappe an die auftretenden Toleranzen hinsichtlich der Formgenauigkeit der Rohre. Auf der anderen Seite wird eine erhebliche Einsparung an hochwertigen Konststoffen bei der Kappenherstellung im Vergleich zu den bisherigen Kappen und damit eine deutliche Kostenreduzierung erreicht.

Claims

1. Verschlußkappen mit jeweils einem aus einem Kappenboden und einem diesen außen umgebenden Kragen gebildeten Kappenkörper für mit thermoplastischem Kunststoff beschichtete Stahlrohre, die zum Schutz gegen Verschmutzung und Korrosion der Rohrinnenoberfläche die Rohrenden außen mit ihrem Kragen unter Vorspannung umgreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kappenkörper (1, 1 a, 1 b, 2) aus einem schichtenweise aufgebauten Verbundwerkstoff gebildet ist, der eine mit Kunststoff getränkte Trägerschicht (5) aus Zellulose aufweist, die beidseitig mit jeweils einer Schicht (4, 6) aus diesem Kunststoff bedeckt ist.

2. Verschlußkappen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (5) aus einem Vlies gebildet ist.

3. Verschlußkappen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (5) aus zerkleinertem Altpapier gebildet ist.

4. Verschlußkappen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Trägerschicht (5) mindestens 100µm beträgt.

5. Verschlußkappen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kunststoffschichten (4, 6) mindestens 25µm beträgt.

6. Verschlußkappen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Kunststoff aus Polystyrol besteht.

7. Verschlußkappen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappen paarweise als Kupplungskappen für die Kunststoffbeschichtung der Stahlrohre ausgebildet sind, wobei sie jeweils wechselweise mit einem oder mehreren Auswölbungen im Kappenboden (1 a) in eine bzw. mehrere dazu komplementäre Vertiefungen im Kappenboden (1 b) einer benachbarten Verschlußkappe einführbar sind.

8. Verschlußkappen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Kunststoff aus Polyäthylen besteht.

9. Verschlußkappen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Kunststoff aus Polypropylen besteht.

10. Verschlußkappen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Kunststoff aus Polyamid besteht.

11. Verschlußkappen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappen an der Innenseite des Kragens (2) eine oder mehrere umlaufende Sitzwulste (3) aufweisen.