DE4417992A1

DE4417992A1 - Thermoplastic tube, esp. for subterranean fluid transport and mfg. process

Info

Publication number: DE4417992A1
Application number: DE19944417992
Authority: DE
Inventors: Horst Vogelsang
Original assignee: Ernst Vogelsang GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Vogelsang GmbH and Co KG
Priority date: 1994-05-21
Filing date: 1994-05-21
Publication date: 1995-11-23

Abstract

A thermoplastic tube carrying fluids comprises a smooth walled inner tube (1) and an outer sleeve (2). The outer sleeve (2) acts as reinforcement and has arc-shaped sections (3) on at least the inner surface, arranged circumferentially around the sleeve (2). Arc (3) radius is very small compared to inner tube (1) radius. Each arc-shaped section (3) forms a contact rib (5) resting against the inner tube (1). Longitudinal grooves (6) are formed between adjacent contact ribs (5). In a tube mfg. process separate extruders produce the inner tube (1) and sleeve (2) simultaneously. The arc-shaped sections (3) of the sleeve are formed in vacuum shaping and calibrating units and introduced over the inner tube (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine fluidführende Leitung, insbe sondere eine Erdverlegungsleitung, aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Innenrohr und einer Umhüllung. Die Erfindung betrifft fernerhin ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Leitung - Das Fluid steht unter einem oft beachtlichen Fluiddruck.The invention relates to a fluid-carrying line, in particular in particular a buried pipeline made of thermoplastic Plastic with an inner tube and a covering. The The invention further relates to a method of manufacture such a line - The fluid is often under one considerable fluid pressure.

Bei dem Fluid kann es sich um eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, handeln. Das Fluid kann aber auch ein Gas sein. Es versteht sich, daß die fluidführende Leitung aus mehreren Leitungsschüssen zusammengesetzt ist, beispielsweise unter Verwendung von Einsteckmuffen. Eine solche fluidführende Leitung hat nicht nur den Fluiddruck, sondern auch äußere Beanspruchungen, bei erdverlegten Leitungen aus Erddruck, aufzunehmen.The fluid can be a Liquid, e.g. B. water act. The fluid can also be a gas. It is understood that the fluid-carrying line is composed of several line shots, for example using push-in sleeves. A such a fluid-carrying line not only has the fluid pressure, but also external stresses when buried Earth pressure lines.

Bei der aus der Praxis bekannten fluidführenden Leitung des beschriebenen Aufbaus und der beschriebenen Zweckbestimmung, von der die Erfindung ausgeht, ist das Innenrohr sowohl für die Aufnahme des Fluiddruckes als auch für die Aufnahme der äußeren Beanspruchungen ausgelegt. Das macht eine verhältnismäßig große Wanddicke des Innenrohres und einen entsprechenden Werkstoffaufwand erforderlich. Bei Erdverlegung ist darüber hinaus eine nachgiebige Sandbettung erforderlich, um die Beanspruchungen aus Erddruck gleichmäßig auf den Leitungsumfang zu verteilen und singuläre Beanspruchungsspitzen zu vermeiden. Die Umhüllung ist eine Umwicklung oder ein hülsenförmiger Überzug aus einem Gewebe oder Gewirke, gegebenenfalls mit integriertem Vlies aus Glas- oder Kunststoffasern und Bituminierung. Die bekannten Maßnahmen haben sich bewährt, sind jedoch aufwendig. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen wird das aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Innenrohr extrudiert, die Umhüllung wird auf das fertige Innenrohr nachträglich aufgebracht, z. B. durch aufwickeln.In the fluid-carrying line known from practice described structure and intended purpose, from which the invention is based, the inner tube is both for the absorption of the fluid pressure as well as for the absorption of the designed for external stresses. That makes one relatively large wall thickness of the inner tube and one appropriate materials required. At Laying the ground is also a flexible sand bed required to keep the stresses from earth pressure even to distribute on the scope and singular Avoid stress peaks. The wrapper is one Wrapping or a sleeve-shaped covering from a fabric or knitted fabrics, possibly with integrated fleece made of glass or plastic fibers and bituminization. The well-known Measures have proven themselves, but are complex. in the As part of the known measures, this is made of thermoplastic Plastic existing inner tube extruded, the covering is subsequently applied to the finished inner tube, e.g. B. by winding up.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine fluidführende Leitung, insbesondere Erdverlegungsleitung aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, die bei einfachem Aufbau zur Aufnahme großer Fluiddrücke und großer äußerer Beanspruchungen geeignet ist.The invention is based on the technical problem fluid-carrying line, in particular burial line to create thermoplastic that is simple Structure to accommodate large fluid pressures and large external ones Stress is suitable.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung eine fluidführende Leitung, insbesondere eine Erdverlegungs leitung, aus einem thermoplastischem Kunststoff mit einem Innenrohr und einer Umhüllung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Innenrohr als nahtloses, glattes Rohr ausgeführt sowie festigkeitsmäßig zumindest zur Aufnahme des Fluid druckes ausgelegt ist, daß die Umhüllung als Außenrohrpanzer ausgeführt ist, dessen Rohrmantel zumindest innenseitig, in Umfangsrichtung umlaufend, aus bogenförmigen Rohrmantel abschnitten besteht, deren Abschnittsradius klein ist im Vergleich zum Leitungsradius, und daß die Rohrmantel abschnitte Kontaktrippen bildend aneinander angeschlossen sind sowie mit den Kontaktrippen die Außenoberfläche des Innenrohres berühren und zwischen den Kontaktrippen in Rohrlängsrichtung verlaufende Rillen bilden. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Rohrmantelabschnitte außenseitig den innenseitigen bogenförmigen Rohrmantelabschnitten konform gestaltet. Dann lassen sich die Rillen als dehnungsausgleichende Luftkammern auslegen, wobei der Dehnungsausgleich dadurch zustande kommt, daß sich mit der Verformung der Abschnittsradius vergrößert.The object of the invention is to achieve this object fluid-carrying line, in particular a burial line, made of a thermoplastic with a Inner tube and an envelope, which is characterized is that the inner tube is designed as a seamless, smooth tube and in terms of strength at least to hold the fluid pressure is designed that the casing as an outer tubular armor is executed, the tubular jacket at least on the inside, in Circumferential direction, made of an arcuate tubular jacket sections exists, whose section radius is small in Comparison to the pipe radius, and that the pipe jacket sections forming contact ribs connected to each other are as well as with the contact ribs the outer surface of the Touch the inner tube and in between the contact ribs Form grooves running along the length of the pipe. According to preferred Embodiment of the invention are the pipe jacket sections outside the inside arcuate Pipe jacket sections designed compliant. Then they can Design grooves as expansion-compensating air chambers, whereby the expansion compensation comes about by the fact that with the deformation of the section radius increases.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer fluidführenden Leitung die Funktionen "Aufnahme des Fluiddruckes" und "Aufnahme der äußeren Beanspruchung" weitgehend voneinander getrennt werden können, indem als Umhüllung ein Außenrohrpanzer angeordnet wird. Es versteht sich, daß dabei eine Wechselwirkung eingerichtet werden kann, und zwar dahingehend, daß der Außenrohrpanzer auch zur Fluid druckaufnahme beiträgt und umgekehrt.The invention is based on the knowledge that in a fluid-carrying line the functions "inclusion of the Fluid pressure "and" absorption of external stress " can be largely separated from each other by as Wrapping an outer tubular armor is arranged. It understands that an interaction can be established in that the outer tubular armor also for fluid contributes to pressure absorption and vice versa.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So können die Kontaktrippen als Gleitrippen ausgeführt sein und das Außenrohr kann mit Gleitrippenkontakt auf das Innenrohr aufgeschoben sowie von diesem abziehbar sein. Das schließt nicht aus, daß der Außenrohrpanzer im Wege der Extrusion auf das zuvor extrudierte und ausreichend abgekühlte Innenrohr aufgebracht wird, wie weiter unten noch beschrieben wird. Ist der Außenrohrpanzer als Panzer gegen Erdbelastungen bei Erdverlegung ausgeführt, so kann die Fluidleitung im allgemeinen ohne Sandbettung verlegt werden und selbst singuläre äußere Beanspruchungen aufnehmen, weil der Außenrohrpanzer wie beschrieben ausgleichend wirkt.There are several in the scope of the invention Opportunities for further training and design. So the contact ribs can be designed as sliding ribs and the outer tube can contact the inner tube with sliding rib contact postponed and removable from this. That closes not that the outer tube armor by extrusion the previously extruded and sufficiently cooled inner tube is applied, as will be described below. Is the outer tube armor as a tank against earth pollution Underground installation carried out, the fluid line in the generally be laid without sand bedding and yourself absorb singular external stresses because of the Outer pipe armor has a balancing effect as described.

Bei einer fluidführenden Leitung, die wie beschrieben aufgebaut ist, kann das Innenrohr aus einem sehr hochwertigen thermoplastischen Kunststoff aufgebaut werden, der fluid verträglich ist. Insbesondere kann mit Hochdruckpolyethylen gearbeitet werden. Das Außenrohr kann aus einem beliebigen thermoplastischen Kunststoff geformt werden, beispielsweise auch aus Recyclingkunststoff, weil es mit dem Fluid nicht in Berührung kommt und lediglich die Außenbeanspruchungen aufzunehmen hat. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß bei Wiederaufnahme einer erfindungsgemäßen fluidführenden Leitung differenzierte und qualifizierte Recyclingmaßnahmen für einerseits das Innenrohr und andererseits den Außenrohr panzer möglich sind, wozu es lediglich erforderlich ist, daß Außenrohr von dem Innenrohr abzuziehen und das Innenrohr sowie das Außenrohr differenziert der Wiederverwendung oder Entsorgung zuzuführen.With a fluid-carrying line, as described is built, the inner tube can be made of a very high quality thermoplastic, the fluid is tolerated. In particular, with high pressure polyethylene be worked. The outer tube can be made from any thermoplastic molded, for example also made from recycled plastic because it doesn't get in with the fluid Comes into contact and only the external stresses has to record. The fact that when resuming a fluid-carrying device according to the invention Management of differentiated and qualified recycling measures for the inner tube on the one hand and the outer tube on the other tanks are possible, for which it is only necessary that Pull the outer tube off the inner tube and the inner tube as well as the outer tube differentiates the reuse or Dispose of.

Bei der erfindungsgemäßen fluidführenden Leitung resultieren aus den Rillen, die die Ummantelung aufweist, die beschriebenen Vorteile. Wo es wegen besonderer Verhältnisse in der die verlegte fluidführende Leitung umgebenden, z. B. grundwasserführenden Geologie erforderlich ist, dafür zu sorgen, daß die Rinnen keine Drainagewirkung erzeugen, lehrt die Erfindung, daß die Rillen durch umlaufende Drainage barrieren, die in Rohrlängsrichtung beabstandet sind, verschlossen sind.Result in the fluid-carrying line according to the invention from the grooves that the casing has, the described advantages. Where it is due to special circumstances in the surrounding the routed fluid-carrying line, for. B. groundwater geology is required for this too teaches that the channels do not have a drainage effect the invention that the grooves by circumferential drainage barriers that are spaced in the longitudinal direction of the pipe, are closed.

Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur einfachen Herstellung einer erfindungsgemäßen fluidführenden Leitung anzugeben. Die Herstellung erfolgt mit Hilfe einer Extrusionsanlage, die einen Extruder für das Strangpressen des Innenrohres, einen weiteren Extruder für das Strangpressen der Ummantelung sowie entsprechende Werkzeuge aufweist, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Innenrohr extrudiert und ausreichend abgekühlt wird, wobei in einem durch einen in bezug auf das Innenrohr räumlichen Abstand bestimmten zweiten Verfahrens schritt gleichzeitig ein Schlauch für die Ausbildung der Ummantelung extrudiert und mit Hilfe einer Vakuumform- und Vakuum kalibiereinrichtung mit den bogenförmigen Rohrmantel abschnitten versehen sowie die dadurch gebildeten Kontaktrippen mit der Außenoberfläche des Innenrohres in Kontakt gebracht werden. Dabei lassen sich auch die Drainage barrieren erzeugen, und zwar dadurch, daß bei der Ausformung der bogenförmigen Rohrmantelabschnitte in zeitlichen Abständen in bezug auf den Schlauch für die Ausbildung der Ummantelung eine Übermasse an thermoplastischem Kunststoff extrudiert und daraus in der Vakuumform- und Vakuumkalibrier einrichtung die beabstandeten Drainagebarrieren ausgeformt werden.The invention is also based on the object Process for the simple production of an inventive specify fluid-carrying line. The production takes place with Using an extrusion line that has an extruder for the Extruding the inner tube, another extruder for the extrusion of the casing as well as corresponding Has tools, in a first process step the inner tube is extruded and cooled sufficiently, one in one with respect to the inner tube spatial distance certain second method step at the same time a hose for the formation of the casing extruded and using a vacuum forming and vacuum calibration device with the arcuate tubular jacket provided sections and the thus formed Contact ribs with the outer surface of the inner tube in Be brought in contact. The drainage can also be done create barriers, in that in the molding of the arcuate tubular jacket sections in time Clearances in relation to the hose for the formation of the Sheathing an excess of thermoplastic extruded and from it in the vacuum form and vacuum calibration device formed the spaced drainage barriers become.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer DarstellungIn the following, the invention is based on only one Embodiment representing drawing in more detail explained. They show a schematic representation

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße fluidführende Leitung, Fig. 1 shows a cross section through a fluid-carrying line,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 2 shows the enlarged section A from the object of FIG. 1 and

Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 den Schnitt B-B durch den Gegenstand der Fig. 1. Fig. 3 on the scale of Fig. 2 shows the section BB through the object in FIG. 1.

Die in den Figuren dargestellte für eine Fluidführung eingerichtete Leitung ist insbesondere als Erdverlegungsleitung bestimmt. Sie besteht aus einem thermoplastischem Kunststoff und besitzt ein Innenrohr 1 sowie eine Umhüllung 2. Das Innenrohr 1 ist als nahtloses, wandglattes Rohr ausgeführt sowie festigkeitsmäßig zumindest für die Aufnahme des Fluiddruckes ausgelegt. Die Umhüllung ist als Außenrohrpanzer 2 ausgeführt, dessen Rohrmantel zumindest innenseitig aus bogenförmigen Rohrmantel abschnitten 3 besteht. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 entnimmt man, daß die Rohrmantelabschnitte 3 in Umfangsrichtung umlaufen und einen Abschnittsradius 4 aufweisen, der klein ist im Vergleich zum Leitungsradius. Die Rohrmantelabschnitte 3 sind Kontaktrippen 5 bildend aneinander angeschlossen. Sie berühren mit den Kontaktrippen 5 die Außenoberfläche des Innenrohres 1. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Rohrmantelabschnitte 3 außenseitig den innenseitig bogenförmigen Rohrmantelabschnitten 3 konform gestaltet. Die bogenförmigen Rohrmantelabschnitte 3 bilden gegenüber der Oberfläche des Innenrohres 1 dehnungs ausgleichende Luftkammern in Form von längslaufenden Rillen 6.The line shown in the figures for a fluid guide is intended in particular as an underground line. It consists of a thermoplastic and has an inner tube 1 and a casing 2 . The inner tube 1 is designed as a seamless, smooth-walled tube and, in terms of strength, is designed at least for the absorption of the fluid pressure. The casing is designed as an outer tubular armor 2 , the tubular jacket sections 3 of which at least on the inside consists of arcuate tubular jacket. From a comparative view of FIGS. 1 and 2 it can be seen that the tubular jacket sections 3 rotate in the circumferential direction and have a section radius 4 which is small in comparison to the pipe radius. The tubular casing sections 3 are connected to one another to form contact ribs 5 . They touch the outer surface of the inner tube 1 with the contact ribs 5 . In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, the tubular casing sections 3 on the outside are designed to conform to the inside of the tubular casing sections 3 . The arcuate tubular jacket sections 3 form expansion-compensating air chambers in the form of longitudinal grooves 6 with respect to the surface of the inner tube 1 .

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Kontaktrippen 5 als Gleitrippen aus geführt und ist der Außenrohrpanzer 2 mit Gleitrippenkontakt auf das Innenrohr aufgeschoben 1 sowie von diesem abziehbar. Der Außenrohrpanzer 2 mag als Panzerrohr gegen Erdbelastungen bei Erdverlegung ausgebildet sein. Das Innenrohr 1 besteht vorzugsweise aus Hochdruckpolyethylen. Der Außenrohrpanzer 2 kann aus beliebigen, für die die Panzerfunktion geeigneten thermoplastischen Kunststoffen bestehen. In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, the contact ribs 5 are designed as sliding ribs and the outer tube armor 2 with sliding rib contact is pushed onto the inner tube 1 and can be removed therefrom. The outer pipe armor 2 may be designed as an armored pipe to protect against earth pollution when laid underground. The inner tube 1 is preferably made of high pressure polyethylene. The outer tube armor 2 can consist of any thermoplastic suitable for the armor function.

In der Fig. 3 erkennt man das Innenrohr 1, den Außenrohr panzer 2 und die Rillen 6. Diese sind im Ausführungsbeispiel durch Drainagebarrieren 7 verschlossen.In Fig. 3 you can see the inner tube 1 , the outer tube armor 2 and the grooves 6th In the exemplary embodiment, these are closed by drainage barriers 7 .

Claims

1. Fluid-carrying line, in particular burial pipe, made of thermoplastic material with an inner tube and a sheath, characterized in that the inner tube is designed as a seamless, smooth tube and strength is designed at least to accommodate the fluid pressure, that the sheath is designed as an outer tube armor, the Pipe jacket at least on the inside consists of circumferential, arcuate tubular jacket sections, the section radius of which is small compared to the pipe radius, and that the pipe jacket sections are connected to form contact ribs, touch the outer surface of the inner pipe with the contact ribs and form grooves running between the contact ribs in the longitudinal direction of the pipe.

2. Line according to claim 1, characterized in that the arcuate tubular jacket sections on the outside conform to the inside of curved tubular jacket sections are designed.

3. Pipe according to one of claims 1 or 2, characterized characterized in that the grooves as an expansion compensating Air chambers are designed.

4. Line according to one of claims 1 to 3, characterized records that the contact ribs are designed as sliding ribs and the outer tube armor with sliding rib contact on the Inner tube pushed on and is removable from this.

5. Pipe according to one of claims 1 to 4, characterized records that the outer pipe armor as an armored pipe against Soil loads are carried out during burial.

6. Line according to one of claims 1 to 5, characterized records that the inner tube made of high pressure polyethylene is executed.

7. Line according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the outer tubular armor is made of any high-strength thermoplastic material.

8. Line according to one of claims 1 to 7, characterized shows that the grooves are blocked by circumferential drainage barriers, which are spaced in the longitudinal direction of the pipe are closed.

9. Process for producing a line according to one of the Claims 1 to 8 using an extrusion system, the one Extruder for extruding the inner tube, one another extruder for extruding the casing and has appropriate tools, in a first Process step extruded the inner tube and sufficient is cooled, one in one with respect to the Inner tube spatial distance certain second method simultaneously stepped a hose for training the Jacket extruded and using a vacuum forming and Vacuum calibration device with the arcuate tubular jacket sections provided and the contact thus formed ribs in contact with the outer surface of the inner tube to be brought.

10. The method according to claim 9, wherein in the formation of the arcuate tubular jacket sections at intervals in with respect to the hose for the formation of the sheathing extruded an excess of thermoplastic and from this in the vacuum forming and vacuum calibration device spaced drainage barriers are formed.