-
Technologische Anwendungen
der Erfindung
-
Die
Erfindung umfasst das Verfahren und die Vorrichtung für die Herstellung
von thermisch isolierten Rohren, die für alle Technologien bestimmt
sind, die einen verringerten, z.B. gesteuerten Austausch von Hitze
mit der Umgebung erfordern, um eine unzulängliche Änderung des Zustandes der Flüssigkeit zu
verhindern, die das Rohr passiert.
-
Technologisches Problem
-
Diese
Erfindung löst
das Problem der geschäumten
Polyurethanherstellung von vorisolierten Rohren, unabhängig vom
Leitungsrohr- und Mantelrohrdurchmesser, von Längen oder von Materialien. Die
Herstellung wird mittels Einspritzens von Polyurethan im Ruhezustand
durchgeführt.
Außerdem
ermöglicht
das Verfahren zusätzliche
Installationen, die in Übereinstimmung
mit unterschiedlichen technologischen Anforderungen an jeder möglichen
erforderlichen Position in dem isolierenden Mantel errichtet werden
können.
Die Vorrichtung und das Verfahren schließen jede mögliche Möglichkeit des Auftretens von
Luftblasen innerhalb der Isolierung oder eine ungleichmäßig erweiterte
Polyurethandichte aus. Polyurethanschaum, der entlang den Leitungsrohr-
und Mantelrohrwänden
gleitet, wird vermieden, weil die Expansion in vertikaler Position
und auf der oberen freien Oberfläche
stattfindet. Die Erfindung löst
auch das Problem der Leitungsrohr- und Mantelrohrkoaxialität und verringert
dadurch Abweichung der Mantelrohr- und Leitungsrohrachse. Das Verfahren
ermöglicht
Vor-Ort-Herstellung, weil es keine bestimmten Aufbauten erfordert.
Außerdem
ist die Vorrichtung beweglich und alle negativen Effekte der Umgebung können leicht
verhindert und beseitigt werden.
-
Stand der Technik
-
Diese
Art des Produktes wird allgemein das "vorinstallierte Rohr" genannt und bezieht sich normalerweise
auf den Bereich der ferngesteuerten Heizung in städtischen
Bereichen.
-
Die
gegenwärtigen
Verfahren, die in der Herstellung von vorinstallierten Rohren verwendet
werden, schließen
die Verwendung von Abstandsringen ein, während das Polyurethan von einem
oder beiden Enden unter Hochdruck (mit bis zu 100 Bar) eingespritzt
wird. Die Rohre sind entweder (ungefähr 30 Grad) geneigt, oder in
einigen Fällen
werden sie entlang eines elastisch gestützten Tisches gerollt, damit eine
bessere Leitungsrohr- und Mantelrohrzentrizität erreicht werden konnte.
-
Aus
diesem Grund müssen
die Abstandsringe benutzt werden, zusammen mit speziellen elastisch
gestützten
Tischen und Vorrichtungen zum Rollen von Rohren und Einspritzen
von Polyurethanschaum unter Hochdruck. Wenn die Substanz in die geneigten
Rohre eingespritzt wird, tritt eine beträchtliche Exzentrizität des Leitungsrohrs
und des Mantelrohres auf und verursacht Probleme bei Einbau-Verfahren
und bei der Bildung von wasserdichten Schichten. Gleichzeitig werden
die Polyurethan-Expansionsbedingungen auf diese Weise unvorteilhafter.
-
Alle
diese Herstellungsarten erfordern teure und große Ausrüstung (Hubapparate, elastisch
gestützte
Tische, Rollvorrichtungen, etc.) wegen des großen Gewichts von vorisolierten
Rohren. Die Rohre (1–12
m lang) mit dem Röhrendurchmesser
von 500 mm wiegen je ungefähr
1000 kg und sogar 3500kg im Falle von Rohren mit einem Durchmesser von
1000 mm.
-
Die
EP 0060219 A1 offenbart
ein System für die
Herstellung wärmegedämmter Rohre,
die einen ringförmigen
Flansch aus elastomerem Material für die Montage zwischen zwei
konzentrischen röhrenförmigen Bauteilen
aufweisen, um dazwischen eine Guss-Formkammer auszubilden, wobei der besagte Flansch
eine ringförmige
Aussparung in der Nähe dessen äußeren Umfangs
aufweist, um ein Ende des äußeren der
röhrenförmigen Bauteile
aufzunehmen und wobei besagter Flansch einen Durchlass zwischen
radial getrennten inneren und äußeren Oberflächen aufweist
und eine radial entlastete Oberfläche aufweist, um mit einer äußeren Oberfläche des inneren
des besagten röhrenförmigen Bauteils
eine dazwischen liegende Flusslücke
zu bilden, wobei die Lücke
mit dem besagten Durchlass in Verbindung steht.
-
Ein
Verfahren zum Gießen
von aufschäumbarer
Kunststoffisolierung zwischen inneren und äußeren Rohren, die in einer
senkrechten Position gehalten werden, ist in
US 3,439,075 beschrieben.
-
Zusätzlicher
Installationsaufbau in die Isolierschicht ist sehr schwierig. Es
erfordert den Gebrauch von speziell-geformten Abstandsringen, die auf
irgendeine Art von Isolierung angepasst werden, während die
Möglichkeit
einer Störung
beim Einspritzen des Polyure thans nicht beseitigt werden kann. Dies
kann nicht durchgeführt
werden, wenn das Leitungsrohr nicht aus Stahl oder aus gleichem
Material gebildet ist, da weichere Materialien das Leitungsrohr vom
Annehmen seiner gewünschten
Form abhalten. Als ein Beispiel wird ein Verfahren zur Herstellung von
isolierten Rohren mit einer oder mehreren Flussleitungsrohren in
der
US 3,793,411 offenbart.
-
Hauptzweck der Erfindung
-
Das
Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung eines wäremisolierenden
Rohrs ermöglichen die
Einfügung
eines internen Leitungsrohres mit allen seinen Installationen (wenn
Sie eingebaut sind) mittels Rollenunterstützungen, während das notwendige Zentrieren
mittels der unteren und oberen Werkzeuge für die Rohrabschlüsse und
-stützen
durchgeführt wird.
Das Anheben dieses Baugruppenblockes in die vertikale Stellung durch
Einsatz einer externen Führeinheit
und seiner angemessenen Positionierung entsprechend der internen
Führeinheit
ermöglicht
dem Polyurethanschaum, eingegossen zu werden. Installationen, die
in die Mantelisolierung eingebaut sind, werden durch die oberen
und unteren Werkzeuge gestützt
und gehalten.
-
Durch
das obere Werkzeug wird die Injektionsspritze zumindest 0.5 m der
niedrigeren Werkzeughöhe
in den Zwischenraum für
die thermische Isolierung gesetzt. In Betracht der eingespritzten
Polyurethanmenge und seiner Reaktionsgeschwindigkeit wird das stetige
Anheben der Injektionsspritze bis zu ihrer Entfernung aus dem Zwischenraum
fortgesetzt, nachdem die errechnete Menge eingespritzt worden ist.
-
Dann
werden die oberen Werkzeugbohrungen durch Platten geschlossen, und
der offensichtliche Überfluss
des Polyurethans tritt durch Expansion und unter Druck durch ein
kürzeres
transparentes elastisches Rohr. Der Durchmesser und die Länge des
transparenten Rohres legen den Polyurethanleckwiderstand fest, sowie
den Druck unter dem die Isolierschichtexpansion fertig gestellt
wird. In einigen Extremfällen
können
seitliche Führelemente
für Mantel-
und Leitungsrohrachsenzentrierung benutzt werden. Wenn das Leitungsrohr
nicht aus Metall gebildet ist (es hat dann nicht die erforderliche
Stärke),
wird die gleiche erforderliche Position des externen Führelements
beibehalten, indem das obere Werkzeug justiert wird, um es gleichzeitig
zu zentrieren und zu stützen,
während
die Wellenrichtung durch das Gewicht des unteren Werkzeugs sichergestellt wird.
-
Der
Hauptvorteil dieser Erfindung besteht darin, dass er keine teure
Ausrüstung
erfordert oder dass sie keine Beschränkungen in Bezug auf den Rohrdurchmesser
oder -längen
aufstellt. Genau entgegengesetzt ermöglicht es die Herstellung von
vorisolierten Rohren aus einer großen Materialvielfalt – abhängig vom
Gebäude – am Aufstellungsort
und zu den verschiedenen Bedingungen.
-
Eine kurze Beschreibung der
Figuren
-
Die
Erfindung wird in 1–54 dargestellt.
-
1 Ausrüstung, die
für die
Produktion der thermisch isolierten Rohre in vertikaler Position
verwendet wird, während
das isolierende Material eingespritzt wird.
-
2 Thermisch
isoliertes Rohr mit seinen grundlegenden Maßen.
-
3 Aufeinander
bezogene Positionen der Leitungsrohre, des Mantelrohres und der
Führelemente.
-
4 unterer
Ständer
und Turm-Unterstützungen.
-
5 Horizontale
Ansicht des unteren Ständers.
-
6 Seitenansicht
des oberen Stands und des Halters.
-
7 „A"-Ansicht von 6.
-
8 Unteres
Werkzeug mit der externen Führelementunterstützung.
-
9 Aufeinander
bezogene Positionen des Leitungsrohres und des Mantelrohrs im unteren Werkzeug.
-
10 Oberer
Werkzeugquerschnitt.
-
11 Oberes
Werkzeug aus 10 – Ansicht von oben.
-
12 Externe
Führelementunterstützung aus 1, 8 und 9.
-
13 Externe
Führelementunterstützung aus 12 – Ansicht
von oben.
-
14 Abschnitt
B-B aus 15 mit der flachen Gitterstrukturunterstützung als
Ausleger
-
15 Seitenansicht
des externen Führelements
mit dem Ausleger.
-
16 Ansicht "B" aus 15.
-
17 Ansicht "C" aus 15 mit
der flachen Gitterstrukturunterstützung als Ausleger.
-
18 Ansicht "C" aus 15 mit
der Raumgitterstrukturunterstützung
als Ausleger.
-
19 Abschnitt
B-B von 15 mit der Raumgitterunterstützung als
Ausleger.
-
20 Korrelierte
Positionen des Leitungsrohres und des Mantelrohres in dem oberen
Werkzeug, wobei das obere Werkzeug mit dem internen Leitungsrohrverriegelung
verbunden ist (1).
-
21 Abschnitt
C-C aus 20.
-
22 Längsprofil
der aufeinander bezogenen Positionen des Leitungsrohres und des
Mantelrohres mit Teilen der unteren und oberen Werkzeuge im Augenblick
der Initialeinspritzung des isolierenden Materials-Polyurethan (1).
-
23 Mischer
(22) – Querschnitt
-
24 Teilweiser
Querschnitt der 23.
-
25 23 – Ansicht
von oben.
-
26 Querschnitt
des oberen Werkzeugs aus 10 und 20 in
der Anwendung der abschließenden
Einspritzung des isolierenden Materials-Polyurethan.
-
27 Ansicht "N" aus 26 und
die Weise des Befestigens der Abdeckung aus 26, 29 und 31.
-
28 Ausgangsposition
des Keils beim Eintritt der Welle der unteren und oberen Werkzeuge mit
den externen und internen Führelementen
aus der 1 – wie in 3 angegeben.
-
29 Obere
Werkzeugabdeckung (10) – Ansicht von oben.
-
30 Endposition
des Keils beim Eintritt der Welle der unteren und oberen Werkzeuge
mit den externen und internen Führelementen
aus 1 – wie
in 3 angegeben.
-
31 Abschnitt
R-R aus 29.
-
32 Eine
der möglichen
Positionen der zusätzlichen
und elastischen Installationen innerhalb des isolierenden Raumes.
-
33 Ansicht
der Unterstützungen
der elastischen und zusätzlichen
Installationen wie Wassereinbruch-Detektionskabel.
-
34 Position
der zusätzlichen
Installationen auf dem Leitungsrohr, wie Ölpipeline-Seitenheizungsinstallation.
-
35 Einstellung
der zusätzlichen
elastischen Installation im Isolierungszwischenraum.
-
36 Leitungsrohrwagen.
-
37 Vorderansicht
des Leitungsrohrwagens aus 36.
-
38 Leitungsrohr,
das in das Mantelrohr eintritt – aufeinander
bezogene Positionen.
-
39 Die
Einstellungsart der Eingangshöhe
beim Eintritt in das Leitungsrohr bei unterschiedlicher Stärke der
Mantelrohre.
-
40 unterer
Querschnitt aus 39.
-
41 Seitenansicht
des Wagen-Führelements.
-
42 obere
Oberfläche
des Wagen-Führelements.
-
43 Leitungsrohr-
und Mantelrohrvorbereitung für
das Einstellen der unteren und oberen Werkzeuge.
-
44 Aufnahmewagen
mit den oberen und unteren Werkzeugen im Augenblick ihres Aufsetzens auf
die Leit- und Mantelrohre.
-
45 Abschnitt
des unteren Werkzeugs für die
elastischen Leit- und Mantelrohre.
-
46 Klemmring
für das
Befestigen der elastischen Leit- und Mantelrohre am Werkzeug aus 45.
-
47 Abschnitt
der unteren Werkzeuge für elastische
Mantelrohre mit der externen Führelementunterstützung.
-
48 Abschnitt
des unteren Werkzeugs für die
elastischen Leitungsrohre.
-
49 Ansicht "M" aus 47.
-
50 Abschnitt
des oberen Werkzeugs für die
elastischen Leitungsrohre und die Mantelrohre mit der externen Führelementunterstützung.
-
51 Seitenansicht
des Halters (6) angepasst für die Justage
bei Stützhöhe H.
-
52 Justage
der Halterhöhe
(51).
-
53 Weise
des Annehmens und des Einstellens der Leitungsrohre und der Mantelrohre
in den Halter mit den oberen und unteren Werkzeugen aus 44.
-
54 Seitenansicht
des Leitungsrohres und Mantelrohres mit den oberen und unteren Werkzeugen
und dem in Position gebrachten externen Führelement mit dem Ausleger
in der Stellung der Annahme durch das Windenseil für das Anheben
in die vertikale Position.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
-
Die
Abbildungen zeigen das Verfahren und die Vorrichtungen, die in der
Herstellung der thermisch isolierten Rohre (2) mit oder
ohne die zusätzlichen
Installationen (32) in der Isolierschicht (19) benutzt
werden. 1 zeigt die Vorrichtung, die
die Herstellung der thermisch isolierten Rohre (2) ermöglicht.
Die Rohransicht, mit den grundlegenden Maßen wird in der 2 gezeigt.
-
Um
das besagte Verfahren der Herstellung des Rohres zu sichern (2),
ist es notwendig, das Leitungsrohr (1) und das Mantelrohr
(5) in die Positionen zu setzen, wie in der 3 angegeben
ist, wobei die dargestellten Führelemente
(7 und 8) die Position des Mantelrohres (5)
festlegen. Um die vertikale Position des Leitungsrohrs und dss Mantelrohrs
(5) zu erreichen, werden der untere Ständer (20) und der Turm
(17) benutzt (4 und 5).
-
Wegen
der großen
Vielzahl der Durchmesser des Leitungsrohres (1) (von 20
bis 2000 mm), der im Verfahren nicht begrenzt wird, wird es empfohlen, um
den justierbaren Halter (12) vom oberen Ständer (13)
zu benutzen. Durch das Verschieben des Halters (12) entlang
der Vertikalen und des Ständers
(13) entlang horizontalen Linien, werden sie auf den Durchmesser
des Mantelrohrs (5) justiert. Für den Durchmesserbereich von
20 mm bis 2000 mm, reichen 3 bis 4 anpassbare Werkzeuge aus, obwohl
es manchmal möglich
ist, nur ein Werkzeug zu benutzen. H- und B-Maße (6 und 7)
sind direkt zum Durchmesser des Mantelrohres (5) proportional.
-
Um
die Position eines externen Führungselementes
(7) zu erhalten, wie sie in 3 dargestellt ist
und um dadurch die Exzentrizität
des Leitungsrohres (1) mit dem Mantelrohr (5)
zu erhalten, wird das untere Werkzeug (10) mit der externen
Führungselementunterstützung (9)
verwendet, wie in 8 gezeigt ist.
-
9 zeigt
die Implementierung der axialen Zentrizität des Leitungsrohrs (1)
und des Mantelrohrs (5) mittels des unteren Werkzeugs (10),
wie in 8 gezeigt ist. Die axiale Zentrizität des Leitungsrohrs (1)
und des Mantelrohrs (5) am oberen Ende, wie in 1 gezeigt
ist, wird mittels des oberen Werkzeugs (11) realisiert,
wie in 10 und 11 gezeigt
ist. Zusammen mit dem oberen Werkzeug (11) zeigen die gleichen
Figuren die Verriegelungen des externen Führelements (3) und
des internen Führelements
(4).
-
12 und 13 zeigen
die Ansicht und die Position der externen Führelementunterstützung (9),
während
das externe Führelement
(7), das am Ausleger (6) befestigt ist, in der 15 gezeigt
ist. Die gleiche Figur zeigt die Position der unteren Unterstützung des
Auslegers (21) und der oberen Unterstützung des Auslegers (22).
Abhängig
von dem Durchmesser und der Länge
des thermoisolierenden bzw. wärmeisolierenden
Rohrs (2), wird entweder der Ausleger (6) der
flachen Gitterkonstruktion (14; Abschnitt
B-B von der 15) oder der Ausleger (6) mit
dem Raumgitter verwendet, das in 19 als
Abschnitt B-B von der 15 dargestellt ist.
-
Durch
ein Anlehnen des Auslegers (6) über die untere Auslegerunterstützung (21)
in der externen Führelementunterstützung (9)
und durch ein Setzen des Auslegers (6) in die Position
in Richtung zum oberen Werkzeug (11), wie sie in 20 dargestellt ist,
erfolgt das Verbinden durch den externen Führungskeil (23) durch
die obere Unterstützung
(22). Auf diese Art werden die Greifbarkeit des Mantelrohrs
(5) und die axiale Zentrizität mit dem externen Führelement
(7) gesichert. Die Position und die Ansicht der unteren
Auslegerunterstützung
(21) werden in der 12 und 13 wiedergegeben,
wogegen die obere Auslegerunterstützung (22) in den 17 und 18 dargestellt
sind.
-
Nachdem
alle diese Elemente in ihren korrekten Positionen platziert wurden
und die Baugruppe in die vertikale Position gesetzt wurde, wie in 1 beschrieben,
wird das interne Führungselement
(8), das am Turm (17) befestigt ist, durch die Turmunterstützung (25)
und den Führungskeil
(24) zentriert. Dem Setzen des internen Führungselements
(8) in die Greifbarkeitsposition des Mantelrohres (5)
wird einem Setzen des Halters (12) in die Position vorangegangen,
die es für
den externen Führungsgenerator
(8) ermöglicht,
es entlang dem externem Mantelrohr (5) zu berühren und
ebenfalls zum internen Teil des Werkzeugs (10) berührend zu
sein, wie 9 zeigt. Auf diese Weise werden
Zentrizitäts- und Koaxialanforderungen
für das
Leitungsrohr (1) und das Mantelrohr (5) erfüllt (3).
Dieses schließt das
Verfahren des Aufbaus der Leitungsrohr-(1) und der Mantelrohr-(5)
Baugruppe ab (wie in der 1 dargestellt ist).
-
22 zeigt
die Weise des Einspritzens der Isolierung, d.h. Polyurethan (19)
in den Isolierraum (18) mittels eines Mischers (26).
Der Mischer wird zuerst zur niedrigeren Werkzeughöhe von 0,5
m gesenkt (h = 0.5m), und dann wird der isolierungseinspritzungsprozess
begonnen, indem die Polyurethanpumpe (28) eingeschaltet
wird. Zusammen mit der eingespritzten Polyurethanmenge wird der Mischer
(26) auch, damit die gegebene Höhe (h) ungefähr über der
sich erweiternden Oberfläche
des isolierenden Materials (19) gehalten wird, bis zum Punkt
angehoben, wenn die errechnete Gesamtmenge in den Isolierungsraum
(18) eingespritzt ist; nachher wird der Mischer (26)
herausgenommen.
-
Die Öffnung im
oberen Werkzeug (11) wird durch eine Abdeckung (29)
geschlossen, die durch die Befestigung (30) befestigt ist
(26, 27, 29 und 31).
Der Überschuss
des isolierenden Materials (19) fließt durch die Öffnung in
der Abdeckung (29), in die ein kurzes transparentes Rohr vorher
mit dem Zweck der Erhöhung
des Drucks bis auf ein Bar eingesetzt wird, indem der Flusswiderstand
in der oberen Schicht des sich erweiternden isolierenden Materials
(19) entsprechend den Empfehlungen des Herstellers erhöht wird.
Dies ist das Ende des Isolierungsverfahrens. Das Resultat ist das thermisch
isolierte Rohr (2), das die Aufgabe war und wozu das oben
beschriebene Verfahren durchgeführt werden
sollte.
-
Der
Mischer (26), der im Verfahren benutzt wird, hat die Breite
(b), die 2–5mm
kleiner als die Stärke
der Isolierschicht (19) ist. Seine Querschnittsansicht
wird in der 23 gezeigt, seine Ansicht von oben
ist in der 25 dargestellt und seine Schnittdarstellung
ist in der 24 dargestellt.
-
Um
die horizontale Position der vertikal positionierten Baugruppe des
thermisch isolierten Rohres (2) mit den Werkzeugen, wie
in 1 dargestellt, wieder herzustellen, wird es vom
Turm (17) getrennt, indem der Führungskeil (24) von
der Position gemäß 30 in
die Position gemäß 28 überführt wird. Die
horizontale Position wird mittels der elektrischen Winde (15)
durch das Seil (14) gesichert. Das weitere Herunterbringungsverfahren
ist identisch zum inversen Bedienen der Werkzeuge und der Baugruppe während des
Herstellungsprozesses.
-
Das
Vorhandensein oder das Fehlen der zusätzlichen Einrichtungen (32)
und elastischen Einrichtungen (36) beeinflusst nicht das
Verfahren des Einsetzens des Leitungsrohrs (1) in das Mantelrohr (5).
Wenn zusätzliches
Aufheizen oder Abkühlen
des Fluids im transparenten Leitungsrohr (1) erforderlich ist,
werden zusätzliche
Einrichtungen (32) auf der äußeren Seite des Rohres aufgestellt
(34). Diese sind normalerweise steife Einrichtungen
und sie werden direkt am Leitungsrohr (1) mit oder ohne
Halter befestigt.
-
Im
Falle der elastischen zusätzlichen
Einrichtungen (36), die im Isolierungsraum (18)
unter der Bedingung des Einnehmens einer bestimmten Position zwischen
dem Leitungsrohr (1) und dem Mantelrohr (5) installiert
sind, werden Bohrungen in den unteren (10) und in den oberen
(11) Werkzeugen gebildet, durch die die elastische Einrichtung
(36) geführt wird,
wobei sie durch den Halter (31) befestigt ist, wie in 33 und 35 beschrieben.
-
Das
Leitungsrohr (1) mit den zusätzlichen Einrichtungen (32)
oder den elastischen Einrichtungen (36) oder ohne sie,
wird auf den Wagen (34), wie in der 36 beschrieben,
gesetzt. Die Höhe
H1 ist 2–5
mm niedriger als die doppelte Stärke
der Isolierschicht (19), siehe auch 36. Die
Art des Anschließens
des Leitungsrohrs (1) an den Wagen (34) wird in 36 und 37 dargestellt
und dieses wird durch den Begrenzer (33) und die Schraube
(35) durchgeführt.
Wenn das Leitungsrohr (1) (mit seinen Enden) auf dem Wagen
(34) platziert wird, wird es in die Position gesetzt, die
in 38 dargestellt ist, und durch das Wagenführungselement
(37) in das Mantelrohr (5) eingesetzt. Die Form
des Wagenführungselements
(37) wird in 41 und 42 dargestellt, seine
Position wird in 39 dargestellt und die untere
Ansicht wird in 40 gezeigt. Die Form der Unterseite,
an der die vorhergehenden Operationen ausgeführt werden, wird auch in der 43 dargestellt,
zusammen mit dem Verfahren, durch welches das Leitungsrohr (1)
und das Mantelrohr (5) vorbereitet werden, um vom oberen
(11) oder unteren (10) Werkzeug eingestellt zu
werden.
-
Es
wird durchgeführt,
indem die hydraulische Plattform (38) über die Unterstützung (39)
bis zur Höhe
H aufgerichtet wird, wie in der 43 angegeben
ist. An diesem Punkt wird das Leitungsrohr (1) durch die
Wagenenden (40) gehalten, auf dem das untere Werkzeug (10)
beziehungsweise das obere Werkzeug (11) aufgesetzt werden.
Dies ist in 44 gezeigt. Wenn die Leitungsrohre
(1) und Mantelrohre (5) steif genug sind, wird
das Verfahren, wie in 53 (Ansicht von oben, wobei
die Aufnahme der Baugruppe aus Leitungsrohren (1) und Mantelrohren (5)
dargestellt ist) gezeigt, mittels des unteren (10) und
oberen (11) Werkzeugs mit zwei drehbaren Turmdrehkränen (52)
fortgesetzt. Es wird dann in die Position in Richtung zum Halter
(12) gebracht, wenn das externe Führungselement (7)
mit dem Ausleger (6) in die unteren (10) und die
oberen (11) Werkzeuge gesetzt wird. Jetzt werden alle Elemente
zusammen in den Halter (12) eingeführt, während das obere Werkzeug (11)
gehalten wird. Mittels des Seils (14) wird die Baugruppe
von den drehbaren Turmdrehkränen
(52) getrennt und mittels der elektrischen Winde (15)
in die vertikale Position (1) angehoben.
-
Wenn
die Leitungsrohre (1) und Mantelrohre (5) nicht
stark genug sind, innerhalb des unteren Werkzeugs (10)
vertikal zu stehen, werden das untere Werkzeug (8)
und das obere Werkzeug (10), die
externe Führungselementunterstützung (9, 12),
der Halter (12, 6) und die externe Führungselementverriegelung
(3, 10) ausgewechselt, um das mit
Konstruktionsstärke
verbundene Problem zu beseitigen, wie unten beschrieben wird.
-
Der
Halter (12) wird durch die hydraulische untere Werkzeugunterstützung (51),
wie in 51 und 52 dargestellt,
ausgewechselt, während
der geschraubte Rohrclip (41) (wie in der 46 beschrieben)
verwendet wird, um das untere Werkzeug (43) des elastischen
Leitungsrohres, das untere Werkzeug (42) des elastischen
Mantelrohres sowie das obere Werkzeug (47) des elastischen
Leitungsrohres und das obere Werkzeug (48) des elastischen Mantelrohres
anzupassen. 45 zeigt das untere Werkzeug
(43) des elastischen Leitungsrohres und das untere Werkzeug
(42) des elastischen Mantelrohres. 47 zeigt
das untere Werkzeug (42) des elastischen Mantelrohres und 48 zeigt
das untere Werkzeug (43) des elastischen Leitungsrohres.
-
50 zeigt
die aufeinander bezogenen Positionen des elastischen Leitungsrohres
(44), des elastischen Mantelrohres (45) mit dem
oberen Werkzeug (47) des elastischen Rohres und dem oberen Werkzeug
(43) des elastischen Mantelrohres (45); hier wird
der geschraubte Rohrclip (41) benutzt, um die Elemente
fest zu befestigen. Auf dem Ausleger (6) mit dem externen
Führelement
(7) wird die untere Auslegerunterstützung (21) entsprechend 47 ausgewechselt,
um die steife Verbindung mit zwei kreisförmigen sich verjüngenden
Keilen zu ermöglichen.
-
Die
obere Auslegerunterstützung
(22) wird durch die obere Auslegerunterstützung für elastische Rohre
(49) ersetzt, wie in 50 gezeigt
ist. Die Unterstützung
wird jetzt benutzt, um die feste Verbindung mit dem oberen Werkzeug
des elastischen Mantelrohres (48) mittels zwei kreisförmiger sich
verjüngender
Keile durch die Bohrungen herzustellen. Im Verfahren für das Anheben
der Baugruppe behält das
externe Führelement
(7) durch den Ausleger (6) die feste Verbindung
zwischen dem unteren Werkzeug des elastischen Mantelrohres (42)
und dem oberen Werkzeug des elastischen Mantelrohres (48) bis
zu dem Punkt bei, an dem die vertikale Position erreicht ist und
hierdurch den gleichen Zentrizitätsgrad
ermöglicht
wie in den starken Leitungsrohren (1) und Mantelrohren
(2), d.h. durch die Unterstützung auf dem Turm (25).
Jetzt wird die vollständige
Baugruppe durch die Turmunterstützung
(25) gestützt, weil
durch ein Absenken der hydraulischen Unterstützung (51) des unteren
Werkzeugs (42) vom elastischen Mantelrohr (42)
wegen der Schwerkraft und des Gewichts der unteren Werkzeuge die
Ausrichtung des elastischen Mantelrohres (45) und des elastischen
Leitungsrohrs (44) durch Festziehen ermöglicht ist. Die erforderliche
Stärke
des elastischen Leitungsrohres (44) wird erreicht, indem
man Luft in dieses durch die Bohrung im unteren Werkzeug des elastischen
Rohres (44) einbläst.
Auf diese Weise ist die Vorbereitung für das Einspritzen des Isolierungsmaterials
(19), d.h. Polyurethan, komplett.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des Systems für
die Herstellung von thermoisolierten Rohren ist weiter unten beschrieben
(mit Verweisen auf die Zeichnungen):
Der Turm (17)
wird als ein vertikales Raumgitter aus quadratischen Profile mit
eckigen Säulen
(U 8 Profile) für
die Arbeitsplattformen auf 6,8 und 12,8 m Höhe, und Profile (L 60 × 60 × 5) für die verbleibenden
Bauelemente der Netzkonstruktion konstruiert. Es wird als grundlegender
Halter und Unterstützung
für den Rest
der Ausrüstung
verwendet. Darauf angeordnet ist eine elektrische Seilwinde (15)
mit Zugstangen (16) aus Stahlseilen und einem internen
Führungselement
(8), die aus Profilen (L 100 × 100 × 10, 11.5m lang) gemacht sind,
wobei die interne Führung
(8) vertikal in der Mitte der vorderen vertikalen Seite
des Turms (17) aufgebaut ist, der das vorher vorbereitete Leitungsrohr
(1) mit der zusätzlichen
Heizungs- oder Kühlungseinrichtung
(32) aus Stahlrohr aufnimmt. Die Einrichtungen (32)
sind durch Halter an das Leitungsrohr (1) geschweißt.
-
Das
Leitungsrohr (1) ist an einem festen Wagen (34)
durch einen Begrenzer (33) in Form eines L-Profils mit
einem Loch und einer Schraube (35) befestigt, der Wagen
(34) weist vier Räder
und dazwischen oszillierende Achsen auf. Über den Wagenführungsstrang
(37) in Form eines Keils mit b3 Breite von mehr als 10
bis 30 mm als die Breite des Wagens (seine b2 Breite ist gleich
der Dicke der Dämmung (19)),
d.h. von 30 bis 120 mm für
die Leitungsrohre (1) mit mehr als 1000 mm Durchmesser)
ist das Leitungsrohr (1) horizontal in das Mantelrohr (5)
geschoben in Richtung zu einem Aufnahmewagen (40).
-
Zu
diesem Zweck wird das Leitungsrohr angehoben durch eine hydraulische
Plattform (38), die einen Hydraulikzylinder mit einer Vorderunterstützung für ein Basis-Stahlblech
(ca. 20 mm dick) aufweist, verbessert durch eine Nut (39)
in Form eines Rohrsegments. Der Kolbenweg beträgt 100 mm länger als die Höhe H des
Halters (12). Auf den Aufnahmewagen (40), der
aus drei Rädern
als Unterstützung
besteht, wird zuvor eine 2-Rohr-Säule und
ein horizontaler Holm (ca. 1m lang, der auf der Höhe von ca.
1m angeordnet ist), das obere Werkzeug (11) und das Mantelrohr
(5) bereits auf dessen Ende angebracht. Der Aufnahmewagen
(40) nimmt das Leitungsrohr (1) und das untere
Werkzeug (10) auf, das aus 2 Stahlringen mit einem Durchmesser
von 1 bis 2 mm länger
als der Leitungsrohr- (1) und der Mantelrohr-(5)
Durchmesser und einer kreisförmigen Platte
mit Zentralöffnung
von 1 bis 2 mm größer als der
Leitungsrohr-(1) Durchmesser und mit zwei seitlichen Stiften
auf der kreisförmigen
Platte für
die Unterstützung
in den Halter (12) besteht.
-
Auf
der einen Seite des unteren Werkzeugs (10) gibt es zwei
Platten mit einer Ausschneidung als externe Führungsunterstützung (9),
an die sich die externe Führung
(7) anlehnt, die aus Profilen (L 60 × 60 × 5) gemacht und 11,5 m lang
ist und eine dreieckige Platte sowie einen Pin auf ihrem Ende als
eine untere Unterstützung
(21) umfasst.
-
Der
Ausleger (6) besteht aus einer flachen oder einer Raumgitterkonstruktion
und die obere Unterstützung
(22) des Auslegers (6) besteht aus einem kurzen
Rohr mit Wänden
von ca. 50 mm Dicke, wobei der externe Führungskeil (23) die
externe Verriegelung (3) passiert, die eine Form von einem
kurzen Rohr mit der Innenwände
von ca. 50 mm Durchmesser aufweist, in beiden Fällen gebaut als Baugruppe mit
Luftlücken.
-
Das
obere Werkzeug (11) besteht aus zwei Ringen mit Innendurchmesser
1–2 mm
länger
als der Leitungsrohr-(1) und der Mantelrohrdurchmesser und
einer runden Platte mit einer zentralen Öffnung 1 bis 2 mm größer als
der Außendurchmesser
des Leitungsrohres (1) das die eingebaute Verriegelung
des externen Führungselements
(3) und das interne Führungselement
(4) trägt,
welches das Überlappen
der Leitungsrohr-(1) und Mantelrohr-(5) Achsen bestimmt, während die
2-teilige Abdeckung (29) als ein Halbsegment des kreisförmigen Rings
konstruiert ist, der durch ein Anlehnen in das obere Werkzeug (11) entlang
seinen Kanten abgestützt
ist und das Verfahren des Einspritzens der Isolation (19)
unter Druck beendet. Es ist durch das Befestigungselement (30) in
der Form eines geneigten Keils straff befestigt und im Falle von
elastischen Einrichtungen (36), wie Kabeln regelmäßig in die
Isolation (19) selbst eingebaut, wobei die elastischen
Einrichtungshalter (31) die Form eines kreisförmigen konischen
2–teiligen
Keils mit selbsthemmendem Kegelwinkel aufweisen.
-
All
dies ermöglicht
den 2-komponentigen Isolationsmaterial-(19) Mischer (26),
der mit einer kreisförmigen
Kammer und einer konischen Verengung, gefolgt von einer Erweiterung
der Passage zu einem Auslassrohr führt, um das Mischen durch die Kollision
der Gefäßkomponenten
und durch Einlassen von zusätzlicher
Luft auf der Höhe
von ca. 0,5 m über
der Oberfläche
der expandierenden Isolierschicht durchzuführen.
-
Wenn
die Leitungsrohre (1) und die Mantelrohre (5)
nicht stark genug sind, können
sie sich nicht selbst in der beschriebenen vertikalen Position halten,
es werden andere Werkzeuge verwendet, d.h. das untere Werkzeug (10)
und das obere Werkzeug (11) werden ersetzt durch das untere
Werkzeug des elastischen Leitungsrohrs (43) in der Form
einer runden Platte mit einem kreisförmigen Ring, dessen Außendurchmesser
gleich dem Innendurchmesser des Leitungsrohrs (1) ist.
Im zentralen Loch der Platte, ist ein Ventil für das Einblasen von Luft platziert.
Das untere Werkzeug des elastischen Mantelrohrs (42) ist eine
Platte mit einer zentralen Öffnung,
die 1–2
mm größer als
der Durchmesser des elastischen Leitungsrohrs (44) ist
und ein Ring mit dem Außendurchmesser,
der 1–2
mm kleiner als der Innendurchmesser des elastischen Mantelrohrs
(45) ist. Die externe Führungsunterstützung entlang
des Plattenrands außerhalb
des Rings für
das elastische Mantelrohr (46) ist als zwei Platten mit
zwei konischen Öffnungen
und einem zu passierenden Einschnitt für den unteren Auslegerunterstützungspin
(21) konstruiert.
-
Das
obere Werkzeug des elastischen Mantelrohrs (42) hat drei
zusätzliche
Stahlplatten mit Länge
von 150 bis 200 mm zur Unterstützung
des oberen Werkzeugs des elastischen Leitungsrohrs (47)
oberhalb des oberen Werkzeugs des elastischen Mantelrohres (48),
das die Unterstützung
des oberen Auslegers des elastischen Rohres (49) wie zwei
Platten mit einem Einschnitt und zwei zentrische Öffnungen
zur engen Verbindung des Auslegers (6) aufweist. Die hydraulische
untere Werkzeugunterstützung
(51) besteht aus einem hydraulischen Kran mit einen Keil, der
von einer Platte mit einem halbkreisförmigen Ausschnitt überragt
wird, um das untere Werkzeug des elastischen Mantelrohrs aufzunehmen,
das, wenn es gesenkt ist, ermöglicht,
die gesamte Baugruppe auf die Unterstützung an dem Turm (25)
zu lehnen, wobei die elastischen Leitungsrohre (44) und Mantelrohre
(45) durch Schwerkraft festgezogen sind.
-
Das
Folgende beschreibt ein Verfahren für die Herstellung von thermisch
isolierten Rohren:
Ein Leitungsrohr (1) für verschiedene
Medien, mit oder ohne zusätzliche
Einrichtungen (32) und elastische Einrichtungen (36),
wird in ein Mantelrohr (5) mittels eines Wagens (34)
entlang einem horizontalen Rahmen durch den Einsatz einer Wagenführungsschiene
(37) geschoben. An den Enden der Leitungsrohr/Mantelrohr-Baugruppe
ist ein unteres Werkzeug (10) und ein oberes Werkzeug (11)
mittels eines Aufnahmewagens (40) und einer hydraulischen
Plattform (38) und in dem Halter (12) platziert.
-
Nach
dem Platzieren eines Auslegers (6) mit einem externen Führelement
(7) wird die Baugruppe mittels eines Seils (14)
in die vertikale Position gehoben, die durch ein internes Führungselement
(8) festgelegt ist. Dann wird das Leitungsrohr (1)
mit dem Mantelrohr (5) über
einen internen Führungsverschluss
(4) ausgerichtet, während
der Mischer (26) so weit wie 0.5m in das untere Werkzeug
in den Isolationsraum (18) gedrückt wird. Zu der gleichen Zeit, wird
die injizierte Isolierungsmenge (19) vertikal angehoben
und stoppt bei einer Distanz von 0,5 m über dem expandierenden Isolationsmaterial
(19) solange der gesamte berechnete Betrag injiziert wird.
Der Mischer (26) wird dann durch das obere Werkzeug (11)
herausgenommen, durch den Deckel (29) verschlossen und
durch das Befestigungselement (30) befestigt. Ein bestehender Überschuss
des injizierten Isolierungsmaterials (19) entweicht durch
ein Loch in der Abdeckung (29), wodurch das Verfahren abgeschlossen
wird.
-
Das
oben beschriebene Verfahren und die Vorrichtungen sind einfach zu
bewegen, also ermöglichen
sie die Herstellung auf Positionen, die am bequemsten für einen
Einbau und die Herstellung sind. Um die Implementierung des Verfahrens
sogar unter ungünstigen
Wetterbedingungen zu ermöglichen, denn
nur Leute und Rohstoffe haben Schutz vor schlechtem Wetter, ist
es möglich,
eine Heizungs- oder eine Kühlvorrichtung
anzubringen, die sich unter dem unteren Werkzeug (10) durch
das Leitungsrohr (1) befindet ist, um die notwendigen Bedingungen
durch ein Heizen oder Kühlen
herzustellen.
-
Diese
Erfindung ermöglicht
eine dauerhafte Kettenproduktion der thermisch Isolierten Rohre,
indem sie zwei oder mehr Sätze
der oben genannten Werkzeuge nahe bei dem Turm (17) platziert.
Auf diese Weise wird durch die bequeme Platzierung der Rohstofflager
und durch Verwendung von Förderwerken
und entsprechenden Hubeinheiten das Herstellungsverfahren durchgeführt, das
normalerweise zu dem Turm (17) geleitet wird bis zum Punkt,
an dem das Polyurethan einläuft,
nach dem es seitlich in Richtung zum Lager oder zum Ort abläuft, von
wo es weiter transportiert wird.
-
Natürlich wird
die Erfindung nicht nur auf den Gebrauch des Polyurethans als thermoisolierendes Material
begrenzt. Änderungen
sind möglich
und andere gleichwertige technologische Materialien sowie gleichwertige
technische Vorrichtungen können
benutzt werden, ohne den Patentschutzbereich zu verlassen.
-
Die
Erfindung kann in der Herstellung der thermisch Isolierten Leitungsrohre
für städtische
Heizung aus Heizkraftwerken angewendet werden, für die Haupt- und Sekundärverteilungsleitungen,
sowie für Öl-Pipelines,
unabhängig
von der Tatsache, ob es notwendig ist oder nicht, das Öl in der
Pipeline zu heizen.
-
Zusammenfassung
-
Das
Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
ein horizontal positioniertes
internes Leitungsrohr (1) wird in das Mantelrohr (5)
eingeführt;
die
Enden, die mit den externen Führelementen
(7) verbunden sind, werden durch die Werkzeuge (10 und 11)
gehalten;
die Baugruppe wird dann in die senkrechte Position aufgehoben;
durch
das externe Führelement
(7) und das interne Führelement
(8) auf dem Turm (17) mit der angehobenen Baugruppe,
die an ihm mit Verriegelungen (3 und 4) befestigt
ist, ist es möglich,
eine axiale Überschneidung
von Leitungsrohr (1) und Mantelrohr (5) zu erreichen;
die
erforderliche Zentrizität
des Leitungsrohr-(1) und des Mantelrohr-(5) Abschnitts
wird durch das untere (10) und das obere (11)
Halte- und Hebewerkzeug realisiert.
-
An
dieser Stelle wird durch das obere Werkzeug (11) der Mischer
(26) in den thermoisolierenden Raum (18) so tief
wie 0,5 m der unteren Werkzeug-(10) Höhe eingeführt. Die berechnete Menge der
Isolierung (19) wird dann injiziert, mit der gleichzeitigen
Anhebung des Mischers (26) bis zu dem Moment, wenn er herausgenommen
wird. Das obere Werkzeug (11) wird dann durch den Deckel
(29) verschlossen.