DE4416434A1 - Thermoplastrohr und Verfahren zum Herstellen eines durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres - Google Patents

Thermoplastrohr und Verfahren zum Herstellen eines durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein thermoplastisches Rohr und ein Verfahren zum Herstellen des durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres mittels einer Extrusionsformung.
Besonders ist dieses Verfahren für das Herstellen von derartigen Thermoplastrohren geeignet, die bei der Errichtung der Rohrleitungen hauptsächlich für aggressive Medien unter verhältnismäßig hohem Druck in chemischem, Erdöl-, Energie- und anderen Industriezweigen benutzt werden.
Es ist ein Verfahren zum Herstellen eines durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres mittels einer Extrusionsformung bekannt (SU 657 997), bei dem auf die gespannten und fortschreitend transportierten Längsarmierungsdrähte, die auf dem Umfang der unbeweglichen Schweißelektrode gleichmäßig angeordnet werden, die Querwendelarmatur aufgewickelt und mit den Längsarmierungsdrähten mittels eines Rollenschweißmechanismus nach Maßgabe des Aufwickelns zusammengeschweißt wird, wobei der Rollenschweißmechanismus um die Achse der Querwendelarmatur synchron mit dem Aufwickeln umgedreht wird, und danach die derartig geschweißte Drahtkarkasse in den Formhohlraum eingeführt wird, in den gleichzeitig extrudierender Thermoplast zugeführt wird. Bei diesem Verfahren wird die Querwendelarmatur durch nur eine einzige Armierungswendel aufgewickelt und die Schweißung mit nur einer einzigen Rollenelektrode des Rollenschweißmechanismus durchgeführt. Ein derartiges Verfahren bewährt sich nur bis zu einem bestimmten Wert des Durchmessers von armiertem Thermoplastrohr, dessen Überschreiten zur Herabsetzung der Leistung des Produktionsprozesses oder zur Abnahme der Festigkeit eines solchen Rohres aus folgenden Gründen führt:
Bei vorgegebenen geometrischen Parametern des Thermoplastrohres, einschließlich der Maschenweite von armierender Drahtkarkasse, wird die maximale lineare Leistung eines kontinuierlichen Produktionsprozesses, welche der fortschreitenden Transportgeschwindigkeit von der Drahtkarkasse entspricht, letztendlich durch die maximal zulässige Geschwindigkeit des qualitativen Widerstandsschweißens bestimmt, die durch eine Anzahl von Schweißpunkten pro Zeiteinheit ausgedrückt wird. Mit einer Vergrößerung des Rohrdurchmessers, bei der Erhaltung der Maschenweite von der Drahtkarkasse und fortschreitender Transportgeschwindigkeit, vergrößert sich proportional auch die erforderliche Schweißgeschwindigkeit, die wegen dabei entstehender Verschlechterung der Schweißqualität schon unannehmbar werden kann.
Die Schweißgeschwindigkeit kann bei dem beschriebenen Verfahren praktisch nur entweder durch eine Verminderung der fortschreitenden Transportgeschwindigkeit der Drahtkarkasse, was eine Verminderung von linearer Produktionsleistung bedeutet, oder durch eine Vergrößerung der Maschenweite der armierenden Drahtkarkasse, was zur Verringerung der Rohrfestigkeit führt, bis zu einem annehmbaren Wert vermindert werden. Also lassen sich bei dem bekannten Stand der Technik solche Thermoplastrohre mit vergrößertem Durchmesser bei gleicher und erst recht bei verbesserten Qualitäts- und Leistungskennwerten nicht herstellen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Thermoplastrohr und ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen des durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres zu schaffen, mit dem derartige Rohre mit vergrößertem Durchmesser bei gleichzeitiger Beibehaltung oder sogar Verbesserung von Qualitäts- und Leistungskennwerten hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem oben genannten bekannten Verfahren die Querwendelarmatur durch mindestens zwei Armierungswendeln gleichzeitig in gleiche Richtung bei einer gegenseitigen zentralsymmetrischen Verschiebung nach der Aufwickelphase aufgewickelt wird und daß die Schweißung mit einigen, auf dem Umfang des Rollenschweißmechanismus verteilten Rollenelektroden durchgeführt wird, wobei die Anzahl der Rollenelektroden der Anzahl der Armierungswendeln entspricht.
Beschriebene Besonderheiten des Verfahrens gemäß der Erfindung gewährleisten den Vorteil gegenüber dem bekannten Stand der Technik, daß die Herstellung von Thermoplastrohren mit vergrößertem Durchmesser nicht zur Verminderung der linearen Produktionsleistung und/oder Verringerung der Rohrfestigkeit führt, weil sich die Geschwindigkeit der qualitativen Widerstandsschweißung nicht als ein Begrenzungsfaktor erweist. Dies wird durch eine nur verhältnismäßig geringe technologische Aufrüstung erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand der Zeichnungen, die ein Beispiel der Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausrüstung zur Verwirklichung der Erfindung in einem Längsschnitt, und
Fig. 2 eine Sicht von links an die Ausrüstung nach Fig. 1.
Ein durch eine Drahtkarkasse armiertes Thermoplastrohr 1 enthält eine zylindrische thermoplastische Wand, in deren Mitte sich eine Drahtkarkasse befindet, die aus zusammengeschweißten Längsarmierungsdrähten 2 und einer Querwendelarmatur 3 besteht. Gemäß dem Beispiel der Erfindungsausführung besteht die Querwendelarmatur 3 aus zwei gleichgerichteten Armierungswendeln 3a, 3b, bei der gegenseitigen zentralsymmetrischen Verschiebung nach der Aufwickelphase um Winkel 360°/2 = 180°. Die Anzahl von Armierungswendeln der Querwendelarmatur 3 kann drei, vier und mehr in Abhängigkeit insbesondere vom Rohrdurchmesser betragen. Der Winkel der gegenseitigen Verschiebung nach der Aufwickelphase beträgt dann 360°/x, wobei x die Anzahl von Armierungswendeln ist.
Das Verfahren zum Herstellen des durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres 1 beruht auf einer kontinuierlichen Extrusionsformung von thermoplastischem Material, z. B. Polyäthylen. Dieses Verfahren besteht darin, daß auf die gespannten und samt dem fertigen Thermoplastrohr 1 fortschreitend transportierten Längsarmierungsdrähte 2, die auf dem Umfang der unbeweglichen Schweißelektrode 4 gleichmäßig angeordnet werden, die Querwendelarmatur 3 aufgewickelt und mit den Längsarmierungsdrähten 2 mittels des Rollenschweißmechanismus 5 nach Maßgabe des Aufwickelns zusammengeschweißt wird. Dabei wird der Rollenschweißmechanismus 5 um die Achse der Querwendelarmatur 3 synchron mit dem Aufwickeln umgedreht. Danach wird die derart geschweißte Drahtkarkasse 2, 3 in den Formhohlraum 6 eingeführt, in den gleichzeitig extrudierender Thermoplast 7 zugeführt wird.
Gemäß der Erfindung wird die Querwendelarmatur 3, wie in Fig. 2 veranschaulicht, durch mindestens zwei Armierungswendeln 3a, 3b aufgewickelt. Dabei kann die Anzahl von Armierungswendeln der Querwendelarmatur 3 mit der Vergrößerung des Rohrdurchmessers bis drei, vier und mehr vergrößert werden. Alle Armierungswendeln der Querwendelarmatur 3 werden gleichzeitig in gleicher Richtung bei der gegenseitigen zentralsymmetrischen Verschiebung nach der Aufwickelphase um Winkel 360°/x aufgewickelt, wobei x die Anzahl von Armierungswendeln ist. Dabei wird die Schweißung, wie in Fig. 2 veranschaulicht, mit zwei auf dem Umfang des Rollenschweißmechanismus 5 verteilten Rollenelektroden 8a, 8b durchgeführt, wobei die Anzahl der Rollenelektroden der Anzahl der Armierungswendeln entspricht. Beste Schweißqualität ergibt sich bei unabhängiger Zufuhr des Schweißstromes zu jeder Rollenelektrode, aber es ist auch eine Gruppenschaltung dieser Elektroden möglich.
Die in den Zeichnungen dargestellte Ausrüstung zur Verwirklichung der Erfindung enthält einen mit einem standardisierten (nicht dargestellten) Extruder verbundenen Extrusionskopf 9, der eine unbewegliche Schweißelektrode 4 und einen gekühlten Dorn 10 trägt. Im Körper 11 ist der Rollenschweißmechanismus 5 mit der Möglichkeit, sich zu drehen, eingebaut, der mit einem standardisierten (nicht gezeigten) Antriebswerk versorgt ist. Der Rollenschweißmechanismus 5 trägt auch gefederte (Federn sind nicht dargestellt), gegeneinander gerichtete Rollenelektroden 8a, 8b, Ablenkrollen 12a, 12b zum Aufwickeln der Armierungswendeln 3a, 3b und frei umdrehende Bobinen bzw. Spulen 13 für Drähte der Armierungswendeln 3a, 3b. Darüber hinaus enthält auch der Rollenschweißmechanismus 5 einen Bürstenstromabnehmer 14 zur Stromzufuhr an die Rollenelektroden 8a, 8b, der in diesem Beispiel als doppelter Stromabnehmer ausgeführt werden kann.
Die Erfindung wird mit Hilfe der beschriebenen Ausrüstung auf folgende Weise ausgeführt:
Die Längsarmierungsdrähte 2 werden von nicht gezeigten ausgetragenen Bobinen bzw. Spulen abgewickelt und mit einer nicht gezeigten standardisierten Ziehvorrichtung samt dem fertigen Thermoplastrohr 1 über die unbewegliche Schweißelektrode 4 fortschreitend transportiert. Bei der Umdrehung des Rollenschweißmechanismus 5 wickeln die mitdrehenden Ablenkrollen 12a, 12b die Armierungswendeln 3a, 3b, welche von den frei umdrehenden Spulen 13 auf die Längsarmierungsdrähte 2 abgewickelt werden, welche durch die unbewegliche Schweißelektrode 4 abgestützt werden. Die Armierungswendeln 3a, 3b werden nach Maßgabe des Aufwickelns mit den Längsarmierungsdrähten 2 mittels der Rollenelektroden 8a, 8b zusammengeschweißt, die sich samt dem Mechanismus 5 mitdrehen. Die geschweißte Drahtkarkasse 2, 3 gelangt sofort in den Formhohlraum 6, in welchen durch einen ringförmigen Kanal des Extrusionskopfes 9 der extrudierende Thermoplast 7 gleichzeitig zugeführt wird, der den Formhohlraum 6 unter Druck ausfüllt und die Drahtkarkasse 2, 3 beiderseitig bedeckt. Das aus dem Formhohlraum 6 ununterbrochen nach Pfeil A ausgehende Thermoplastrohr 1 wird abgekühlt und zu einzelnen Stücken zugeschnitten.
In folgender Tabelle sind Zahlenbeispiele dargestellt, welche die Erfindung im Vergleich zum bekannten Stand der Technik kennzeichnen.
Tabelle

Claims (4)

1. Thermoplastrohr mit Drahtgerüstverstärkung, die eine Längsarmierung in Form gleichmäßig beabstandeter, umfangsseitig angeordneter Drähte aufweist, auf der eine Querwendelarmatur aufgewickelt und verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwendelarmatur zumindest zwei Armierungswendeln aufweist, die in derselben Richtung mit gleichem Abstand mit einer Aufwickelphase von 360°/x aufgewickelt sind, wobei x die Anzahl der Armierungswendeln bedeutet.
2. Verfahren zum Herstellen eines durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres mittels einer Extrusionsformung, bei dem auf gespannte und fortschreitend transportierte Längsarmierungsdrähte, die auf dem Umfang einer unbeweglichen Schweißelektrode gleichmäßig angeordnet werden, eine Querwendelarmatur aufgewickelt und mit den Längsarmierungsdrähten mittels eines Rollenschweißmechanismus nach Maßgabe des Aufwickelns zusammengeschweißt wird, wobei der Rollenschweißmechanismus um die Achse der Querwendelarmatur synchron mit dem Aufwickeln umgedreht wird, und danach die derart geschweißte Drahtkarkasse in den Formhohlraum eingeführt wird, in den gleichzeitig extrudierter Thermoplast zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querwendelarmatur durch mindestens zwei Armierungswendeln gleichzeitig in gleicher Richtung bei gegenseitiger zentralsymmetrischer Verschiebung in der Aufwickelphase aufgewickelt wird und
daß die Schweißung mit mehreren auf dem Umfang des Rollenschweißmechanismus verteilten Rollenelektroden durchgeführt wird, wobei die Anzahl der Rollenelektroden der Anzahl der Armierungswendeln entspricht.
3. Verfahren zum Herstellen eines mit einem Drahtgerüst armierten Thermoplastrohres mittels Extrusionsformung, bei dem auf befestigte und graduell fortschreitend transportierte Längsarmierungsdrähte, die um eine feste Schweißelektrode gleichmäßig beabstandet festgelegt sind, eine Querwendelarmatur aufgewickelt und mit den Längsarmierungsdrähten verschweißt wird, wobei die Querwendelarmatur mit Hilfe eines Nahtschweißmechanismus aufgewickelt wird, der um die Achse der Wendelarmatur synchron mit dem Aufwickeln gedreht wird, und bei dem das geschweißte Drahtgerüst in den Formhohlraum eingeführt wird, in den gleichzeitig extrudierter Thermoplast zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querwendelarmatur zumindest in zwei Armierungswendeln mit einer zentralsymmetrischen Verschiebung bei der Aufwickelphase aufgewickelt wird und
daß das Schweißen mit Hilfe mehrerer umfangsseitig angeordneter Rollenelektroden durchgeführt wird, deren Anzahl der Anzahl der Armierungswendeln entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstrom jeder Rollenelektrode über eine unabhängige Schweißschaltung zugeführt wird.
DE4416434A 1993-05-11 1994-05-11 Thermoplastrohr und Verfahren zum Herstellen eines durch eine Drahtkarkasse armierten Thermoplastrohres Ceased DE4416434A1 (de)

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