DE6933809U

DE6933809U - Kunststoffrohr.

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Publication number: DE6933809U
Application number: DE6933809U
Authority: DE
Original assignee: Kamphuis Kunststoffen N V
Current assignee: Kamphuis Kunststoffen N V
Priority date: 1968-09-04
Filing date: 1969-08-26
Publication date: 1970-05-14
Also published as: DE1911326A1; CH496196A; BE738404A; GB1278332A; AT304965B; NL6812603A

Description

"Kunststoffrohr"

Piir Abwasserkanäle werden üblicherweise Rohre aus Beton benützt, obgleich solche Rohre schwer sind, und deshalb schwierig befördert und verlegt werden können. Entsprechende Rohre aus leichtem Kunststoff mit vergleichbaren Eigenschaften sind aber noch zu teuer, so daß meistens die bekannten und zuverlässigen Rohre dem unbekannten neuen Produkt vorgezogen werden.

Kunststoffrohre mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser können unmittelbar mit einer Strangpresse und einer Formdüse hergestellt werden. Bei größerem Rohrdurchmesser werden Jedoch die Abmessungen der Presse und der Düse für eine wirtschaftliche Herstellung zu groß.

Rohre mit großem Durchmesser können jedoch so hergestellt werden, daß zunächst ein Band erstellt wird, anschließend dieses Band um einen Dorn zu einem Rohr mit dem gewünschten Durchmesser gewickelt wird, um danach die Bandwindungen miteinander zu verschweißen.

Kanalrohre werden fast immer in einen Graben gelegt, welcher in den Boden ausgegraben wird, wobei die Rohrleitung meistens unter der Oberfläche einer Straße verlegt wird. Im endgültigen Zustand wird ein solches Rohr ringsum vom Boden unterstützt, so daß eine gleichmäßige Belastung auftritt, welche nicht zur

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■Verformung des Rohrquerschnittes führt. Die Wandstärke des Rohres soll dann den vorkommenden Belastungen angepaßt sein. Eine Schwierigkeit bei Kanalrohren aus Kunststoff ist jedoch, daß diese gleichmäßige Unterstützung des Rohres erst auftritt, wenn nach dem Zuwerfen des Grabens der umgehende Boden genügend verdichtet ist, was einige Zeit dauern kann. In der Zwischenzeit ist das Rohr nicht gleichmäßig unterstützt, so daß dann eine erhebliche Verformung des Rohrquerschnittes auftreten kann, und sogar die Rohrwand durchknicken kann. Bei Betonrohren gibt es diese Schwierigkeit nicht, da die Materialsteifheit solcher Rohre genügt um den zeitweiligen schwereren Belastungen widerstehen zu können.

Obgleich die Beförderungs- und Verlegungskosten von Kanalrohren aus Kunststoff wegen ihres geringen Gewichtes erheblich niedriger sein können als bei Betonrohren, kann erst dann mit einer allgemeinen Anwendung dieser Rohre gerechnet werden, wenn der Preis der Kunststoffrohre niedriger als derjenige von Betonrohren wird.

Die Neuerung beabsichtigt ein Kunststoffrohr vorbeschriebener Gattung zu schaffen, dessen Wandstärke den endgültigen Belastungen angepaßt ist, so daß jede Materialverschwendung vermieden wird, damit die Herstellungskosten möglichst niedrig gehalten werden, wobei jedoch mittels einer besonderen Gestaltung der Rohrwand die Verformung des Rohrquerschnittes wegen der schwereren Belastung vor der endgültigen Verdichtung des umgebenden Bodens vermieden wird.

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Die Lösung dieser Aufgabe ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das Band vor dem Wickeln des Rohres die Form eines aus der eigentlichen Rohrwand ausragenden hohlen Einzel- oder Mehrfachprofils hat, so daß nach dem Wickeln am Rohr schraubenlinienförmige Leisten entstehen, welche Eeisten voneinander getrennt sind, während die Verbindungsnähte zwischen den Bandwindungen zwischen benachbarten Profilleisten liegen.

Insbesondere sind die Stärke der Verbindungsstege zwischen zwei Profilleisten und die Gesamtstärke der Wände jeder Profilleiste etwa ungefähr den zu erwartenden Druck- und Zugbelastungen angepaßt, während die Form und Verteilung dieser Profilleisten derartig sind, daß Knickbelastungen und den Rohrquerschnitt verformende Kräfte aufgenommen werden können»

In dieser Weise wird ein gewickeltes Rohr erhalten, dessen Wandstärke und entsprechender Materialverbrauch den endgültigen Belastungen angepaßt sind, während mittels den schraubenlinienförmigen, aus der Außenwand des Rohres ausragenden Profilleisten eine solche Steifheit erhalten wird, daß das Plattdrücken oder Durchknicken des Rohres vermieden wird· Vorzugsweise haben die Profilleisten im Querschnitt etwa die Form eines Trapezes, dessen Schmalseite an der Außenseite des Rohres liegt. Dadurch wird vermieden, daß während der Bildung des Rohres und bei der späteren Belastung die ausragenden Profilleisten umknicken (was ja bei rechteckigen Profilleisten möglich ist), da eben die schrägen Außenwände solcher Leisten einer solchen Verformung Widerstand leisten.

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Die Verbindungsstelle zwischen den ausragenden Leisten, in welchen die Verbindungsnähte zwischen den Windungen liegen, haben keine größere Dicke als für die erwünschte Festigkeit der Rohrwand erforderlich ist, damit jede Materialverschwendung vermieden werde. Bei aus Mehrfachprofilband gewickelten Rohren ist daher die Wandstärke in den Stegen zwischen den gesonderten Profilteilen des Bandes gleich groß wie in den Verbindungsnähten.

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines er-

findungsgeiaäßen Rohres in perspektivischer Darstellung mit einer teilweise gelösten Windung,

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 und 4- mit Fig. 1 bzw. 2 übereinstimmende Abbildungen eines zweiten Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Rohres und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Herstellungsvorrichtung.

Ein aus einem Profilband gewickeltes Rohr ist in Fig. 1 und in Fig. 2 im Querschnitt eines solches Bandprofiles dargestellt. Das gezeigte Profil umfaßt einen breiten Teil 1, welcher beim Aufwickeln die Innenwand des Rohres bilden muß. An den Teil 1 schließt sich ein trapezförmiges Profil an, welches aus einer Außenwand 2 und zwei schrägen Seitenwänden besteht, welche einen Hohlraum 4 umgeben. An beiden Seiten schließen an diesem Profil Randteile 5 an, die sich in der Verlängerung des breiten Teiles Λ erstrecken.

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Wie sich aus Pig. 2 herausstellt, sind die Stärken der Profilwände 1,2 und 3 kleiner als die Stärke der Randteile 5· Diese Randteile 5» welche beim Aufwickeln aneinandergeschweißt oder -geklebt werden, sollen eine Stärke haben, welche genügt zum Aufnehmen der endgültigen Belastungen, wenn sich der Boden um das eingegrabene Rohr herum genügend verdichtet hat. Auch das Profil, welches von den Wandteilen 1,2 und 3 begrenzt wird, soll dieser Belastung widerstehen können«, Darüberhinaus soll dieses Profil der Außenwand eine solche Steifheit erteilen, daß diese Wand während des Einsinkens des Bodens, wenn noch keine allseitige Unterstützung stattfindet, nicht erheblich verformt wird. Diese Wandstärken sollen selbstverständlich allen diesen Anforderungen angepaßt sein, jedoch dabei gilt im Allgemeinen, daß die Summe der Wandstärken der Wandteile 1 und 2 sich nicht erheblich von der Wandstärke der Randteile 5 unterscheidet.

Die schrägen Seitenwände 3 des Profils sorgen dafür, daß das ausragende Profil während des Anpressens und Aufwickeins des Bandes und während der weiteren Benutzung des Rohres nicht verkantet oder plattgedrückt wird, was bei rechteckigen Profilen möglich ist. Obgleich auch andere vieleckige Profile benutzt werden können, ist die gezeigte Profilform in Anbetracht ihrer Herstellung und des Materialverbrauches die günstigste. Selbstverständlich können die Ecken abgerundet sein. Im dargestellten Fall sind die Randteile 5 des Bandes an den Rändern 6 abgeschrägt. Beim Aufwickeln kommen diese abge-

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schrägten. Teile 6 gegeneinander zu liegen, so daß eine V-förmige Rinne entsteht, in welcher leicht eine Schweißverbindung hergestellt werden kann« Es kann Jedoch unter Umständen günstiger sein eine stumpfe Schweißverbindung herzustellen, während an Hand der Fig. 4 noch andere Verbindungsweisen besprochen werden.

Eim solches Profil wird in bevorzugter Weise mit Hilfe einer bekannten Formdüse mit einer zur Bildung des Hohlraumes 4- dienenden Zunge auf ununterbrochene Weise hergestellt. Um ein derart gebildetes Profil an der Außenseite auszuarbeiten und dem Einsinken des noch weichen Materials vorzubeugen, wird hinter der Düse ein Saugkaliber angeordnet, welches gekühlt wird, um eine gewisse Erstarrung des Kunststoffes in der gewünschten Form zu bewirken, und dabei die Oberfläche des Profiles in die gewünschte Form zu bringen.

Insbesondere wird ein derartiges Kaliber benutzt, das eine schraubenlinienförmige innere Führungsfläche besitzt, in welchem das ausgepreßte Band während des Erstarrens des Kunststoffes in die für das Aufwickeln gewünschte Form gebracht wird, während innerhalb dieses Kalibers ein den Innendurchmesser des Rohres bestimmter Dorn angeordnet ist, sg daß das Band dieses Kaliber mit aneinandergrenzenden Rändern der aufeinanderfolgenden Windungen verläßt. Auf dieses Kaliber kann dann unmittelbar ein Schweißgerät folgen, mit welchem die anschließenden Ränder aneinandergeschweißt werden.

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Das miteinander Vereinigen der aufeinanderfolgenden Windungen geschieht vorzugsweise mittels eines Schweißvorganges, obgleich es auch möglich ist, dalßür eine Klebeverbindung oder ähnliches zu benutzen. Zur Bildung einer Schweißverbindung kann ein Ultraschall- oder Hochfrequenzschweißgerät genutzt werden. Auch ist es möglich, einen Schweißdraht anzuwenden, insbesondere bei mit abgeschrägten Rändern 4 versehenen Bändern, die V-förmige Nuten zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen bilden. Beim Schweißen können auch heiße Luftstrahlen benutzt werden, da die zu verbindenden Windungen noch mehr oder weniger weich sein können.

Da die Profilteile des Bandes außerhalb der eigentlichen Außenfläche ausragen, und die Verbindungsnähte zwischen benachbarten Profilteilen liegen, können diese Nähte leicht, z.B. mittels Anpreßmitteln, geglättet und verfestigt werden, während die derart erhaltenen Verbindungen nicht dicker sind, als die anschließenden Randteile 5» so daß mit möglichst wenig Material gearbeitet werden kann.

Es xst auch möglich, das noch weiche, ausgepreßte Band erst auf einen Dorn aufzuwickeln und die Windungen miteinander zu vereinigen, und erst dann das gewickelte Rohr durch ein schraubenlinienförmiges Saugkaliber hindurchzuführen, in welchem zugleich die Nähte nachgearbeitet werden.

Die Vorrichtung zur Herstellung derartiger Rohre kann in vorteilhafter Weise mit einer mitlaufenden Säge ergänzt werden, mit welcher bestimmte Rohrlängen abgesägt werden können.

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Weiterhin können zusätzliche Hilfsvorrichtungen vorhanden seii%' mit welchen an diese Rohrabschnitte Plansche oder andere Kupplungsteile angeformt werden.

Pig. 3 zeigt ein ähnliches Rohr, das aus einem Mehrfachprofil gemäß Sig. 4 besteht. Da ein solches Band eine größere Breite hat, wird das Aufwickeln eines Rohres mit einer bestimmten Länga beschleunigt. Dabei haben die Stege 5¹ zwischen zwei benachbarten Profilteilen des Bandes die gleich Stärke und Breite wie die Randteile 5, nachdem letztere je mit einem entsprechenden Randteil der nächsten Windung vereinigt sind.

Pig. 4 zeigt Randteile 5, welche je die Hälfte der Stärke der Stege 5¹ haben, und beim Wickeln aufeinander zu liegen kommen. Dabei können, wie gezeigt, ineinanderpassende Leisten 7 und Nuten 7¹ an bzw_e in die aufeinandergerichteten Flächen dieser Randteile geformt werden, um die Verbindung dazwischen zu verbessern.

Das Profil nach Pig. 4 hat weiterhin dieselben Eigenschaften als das Profil nach Pig. 2, hat jedoch den Vorteil, daß damit schneller gewickelt werden kann, obgleich eine kompliziertere Düse erforderlich ist _β

Pigο 5 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Herstellungsvorrichtung. Diese umfaßt ein festes Gestell 8 mit einem Antriebskasten 9, mittels welchem ein Dorn 10 in Drehbewegung versetzt werden kann. Eine Düse 11 bringt das Kunststoffband 12 tangential auf den drehenden Dorn, und das schraubenlinienförmig aufgewickelte Band wird dann in einem Saugkaliber 13 mit Schweißvorrichtung zum endgültigen Kunststoff-

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rohr 14 geformt, welches nicht mehr vom Dorn 10 unterstützt ist. Mit einer mitlaufenden Säge 15 kann dieses Rohr in Einheitslängen geteilt werden.

Auf diese Weise erhält man Kunststoffröhre, die schnell und auf billige Weise gewickelt werden können, wobei deren Festigkeit den endgültigen Belastungen angepaßt werden kann, und wobei ferner die schraubenlinienförmigen Leisten eine solche Versteifung bewirken, daß auch die Übergangsbelastungen aufgenommen werden können. Es wird dadurch möglich, Kunststoffrohre hoher Formfestigkeit mit geringstem Materialverbrauch herzu= stellen, deren Preis mindestens mit dem von Betonrohren vergleichbar ist, während das Gewicht dieser Rohre erheblich geringer ist, so daß die Beförderung und Verlegung solcher Rohre viel billiger als bei Betonrohren ist.

Da die vorragenden Profilteile 2 schraubenlinienförmig verlaufen, kann dieser Umstand dazu benutzt werden, Kupplungshülsen oder dergleichen mit einem fertigen Rohr zu verbinden.

Claims

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1. Kunststoffrohr aus schraubenförmig gewickelten und aneinandergeschweißtem oder -geklebtem Kunststoffband, dadurch gekennzeichnet, daß das Band vor dem Wickeln des Rohres die Form eines aus der eigentlichen Rohrwand ausragenden hohlen Einzel- und Mehrfachprofiles hat, so daß nach dem Wickeln am Rohr hohle, schraubenlinienformige Leisten entstehen, welche Leisten voneinander getrennt sind;. und daß die Verbindungsnähte zwischen den Bandwindungen zwischen benachbarten Profilleisten liegen.

2. Kunststoffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Verbindungsstege (5) zwischen zwei Profilleisten und die Gesamtstärke der Wände (1,2,3) jeder Profilleiste etwa ungefähr den zu erwartenden Druck- und Zugbelastungen angepaßt sind, und daß die Form und Verteilung der Profilleisten derartig sind, daß Knickbelastungen und den Rohrquerschnitt verformende Kräfte aufgenommen werden können.

3. Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilleisten im Querschnitt etwa die Form eines Trapezes haben, dessen Schmalseite (2) an der Außenseite des Rohres liegt.

4-, Rohr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (5) zwischen den ausragenden Leisten, in welchen die Verbindxmgsnähte zwischen den Windungen liegen, keine größere Dicke haben als für die erwünschte Festigkeit der Rohrwand erforderlich ist.

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5. Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet« daß die

Wandstärke der etwa parallelen Profilwände (%2) nicht ζ hebIich von der Wandstärke der Verbindungsstege (5) abweicht.

6. Rohr nach Anspruch 5, gewickelt aus Mehrfachprofilband, da-

durch gekennzeichnet, daß die Wandstärke in den Stegen (5) zwischen den gesonderten Profilteilen des Bandes gleich groß wie in den Verbindungsnähten ist.

7· Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet_t daß die Randteile (6) des Bandes, welche mit entsprechenden Teilen der benachbarten Windungen verbunden werden müssen, abgeschrägt sind, um zusammen mit diesen benachbarten Teilen eine Rinne zu bilden, in welcher eine Schweißnaht gebildet wird.

8. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randteile (6) als ineinanderpassende Haken- oder Lippenprofile ausgebildet sind, welche beim Aufwickeln der Windungen ineinandergreifen, und durch Schweißen oder Kleben miteinander vereinigt werden.

9. iiohr nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke in der Verbindung nicht größer als in den übrigen Wandteilen zwischen den ausragenden Profilleisten ist.

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Patentanwalt

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