LU87117A1

LU87117A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen umhuellung von voll-oder hohlprofilen,insbesondere von rohren,mit einem extrudierten schaumstoffmantel aus thermoplastischem kunststoff,sowie auf diese weise hergestellte produkte

Info

Publication number: LU87117A1
Application number: LU87117A
Authority: LU
Inventors: Ralph Schroeder
Original assignee: Marquet & Cie Noel
Priority date: 1987-01-29
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1988-05-03
Also published as: CA1292085C; CH676573A5; BE1001865A4; ES2009167A6; FR2610244A1; FR2610244B1; IT1216723B; IT8819239A0; US4844762A; GB2201482A; DE3702585A1; GB8801977D0; GR880100043A; GB2201482B; NL8800225A

Description

88/B 52 722

B "/ λ ΐ 7 GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG

4 \/i - 1 y . ! Monsieur le Ministre du 27 janvier 1988 ] ^ jägfe- de l'Économie et des Classes Moyennes tSH-cra Service de la Propriété Intellectuelle

Tllrcdd'Îre I ïg| LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention —----------------------------------------------------------------------------------------------------..........-.........................................- ( 1' I. Requête

La société dite: NOËL, MARQÜET & CIE. S.A. , ----- ------------------------------------------------------------------------------------—....................................——-—.................— .............................. ( 10Aj rue......Haute,B-4700EUPEN (Belgique) , représentée pair _ .........Monsieur Jacques de Muyser- agissant en qualité.....de______________________________________________ .........mandataire______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3) dépose(nt)ce vingt-sept janvier.......1.900.....quatre-vingt.....huit ......................... ( 4) à 1.5 heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg: 1. la présente requête pour l’obtention d'un brevet d'invention concernant: "Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Umhüllung ^ ................von.....Voll-oder Hohlprofilen, insbesondere vonRohren,mit einem ..................extrudierten Schaumstoffmante1......aus thermoplastischem ____________

Kunststoff,sowie auf diese Weise hergestellte Produkte." 2. la description en langue all emande ................................... de l'invention en trois exemplaires: 3.....................3............................................planches de dessin, en trois exemplaires; 4. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le 27 janvier „„19J38______.

5. la délégation de pouvoir, datée de .... Eupen............................................................ ]e___________8 janvier 1988__.

6. le-document d'ayant cause (autorisation); déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont): ( 6) -......Ralph......SCHRÖDER,........Gemereth 5, B-4700 EUPEN (Belgique) revendiquent) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de ( 7) ............brevet............................................................................................... ..........déposée(s) en (8) République Fédérale d'Allemagne le(9).....29 janvier.......1987 ..................................... ...................................................... ...............

sous le N° (10) .....P.......37........0.2........585,6................................................................................................................................................. ........................................

au nom de (11)...............la.....déposante..................................... .......................................................................................................................................................

élit(élisent) domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg........................................................................

.............35.......boulevard......Royal................................................................. ..............................„........................................................................ (12) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, avec ajournement de cette délivrance à .....1................... ...........................................................................................................mois. (13) L^déposam/mandataire:................. ............. ....................... _ .............. _ ........ (14) ' Vt \ 0 (! U h ÿ -'V. A'V.' > Π. Procès-verbal de Dépôt

La Susdite < lemande de brevet d'invention a été déposée au Ministère de l'Économie et des Classes Moyennes. Service delà Propriété InteJfei%iailf^fc1Äembourg, en date du: 2 7 j anvier 1988 /y? f s ßpJ'S % \ Pr. le Ministre de l'Économie et des Classes-Moyennes, v : à__„...heures!; ; ^ 1 U^p.d.

\ 1 ’·- S,j Le chef du servipedé Impropriété intellectuelle, γί \ 'ΐ^ / v 2)2-£ί 1— A 68007 '1 ' 1 'Z EXPLICATIONS RELATIVES AV FORMULAIRE DE DÉPÔT. 1/ ΐ —i si (Il s'il y a lieu "Demande de certificat d addition au brevet principal, à la demande de brevet principal No r du...........(2) inscrire les nom. prénom, profession.

τ~ l /. / adresse du demandeur, iorsouc cclui-ci est un particulier ou les dénomination sociale, forme mndiaue. adresse du sièee soaal. lorsnue le demandeur est imp rwrwwins morale-/3 »tnsmre . . 88/B 52 722

BEANSPRUCHUNG DER PRIORITÄT

der Patent/etefl». - Anmeldung

ln : der BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Vom: 29. Januar 1987 (Nr. P 37 02 585.6)

PATENTANMELDUNG

in

Luxemburg

Anmelder: NOËL, marquet & CIE.S.A.

4700 EUPEN (Belgien)

Betr. : "Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen

Umhüllung von Voll-oder Hohlprof.ilen, insbesondere von Rohren, mit einem extrudierten Schaumstoffmantel aus thermoplastischem Kunststoff, sowie auf diese Weise hergestellte Produkte." 1 Jù ’ ,*Λ ' 4* * - 1 -

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR KONTINUIERLICHEN UMHÜLLUNG VON VOLL- ODER HOHLPROFILEN, INSBESONDERE VON ROHREN, MIT EINEM EXTRUDIERTEN SCHAUMSTOFFMANTEL AUS THERMOPLASTISCHEM KUNSTSTOFF, SOWIE AUF DIESE WEISE HERGESTELLTE PRODUKTE

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Umhüllung von Voll- oder Hohlprofilen, insbesondere von Rohren, mit einem extrudierten Schaumstoffmantel, sowie die auf diese Weise hergestellten Produkte.

Beispielsweise ergibt sich beim Bau von Heiz- und Kühlanlagen und den dazugehörenden Leitungen die Notwendigkeit, über vollisolierte Rohre für das Wärme- bzw. Kühlmittel zu verfügen, um hohe Arbeitskosten zu vermeiden, die mit der manuellen Isolierung der Rohre verbunden sind. Dies gilt vor allem für Rohre mit geringem Außendurchmesser, da die manuelle Isolierung erst für Rohre ab einem Außendurchmesser von mindestens 20 bis 25 mm sinnvoll erscheint.

Grundsätzlich ist das Problem einer kontinuierlichen Rohrisolierung zur Herstellung eines vorisolierten Rohres bereits gelöst worden, wobei man z. B. um das Rohr einen endlosen Streifen aus weichem, vorgefertigten Schaumstoff herumlegt und an den zusammenstoßenden Längsseiten verschweißt. Dieses Verfahren hat jedoch einige Nachteile.

In erster Linie ergeben sich bei diesem Verfahren erhebliche Schwierigkeiten, wenn man das Rohr mit einem Schaumstof fmantel größeren Durchmessers umhüllen will. Außerdem garantiert dieses Verfahren keine sichere Haftung des Schaumstoffmantels auf dem Rohr, so daß zwischen dem Rohr selbst und der wärmeisolierenden Umhüllung ein Zwischenraum verbleibt, der nicht nur die wärmedämmenden Eigenschaften beeinträchtigt, sondern auch die Bildung von Kon-denswasser mit den entsprechenden Korrosionsproblemen begünstigt. Darüber hinaus erfordert das Verfahren immer noch zwei unterschiedliche Verarbeitungsphasen, d. h. die - 2 - m · * * 1

Herstellung des Schaumstoffstreifens und dann die Anbringung dieses Schaumstoffstreifens auf dem Rohr.

Auf dem Markt sind aber auch vorisolierte Rohr erhältlich, die von vornherein mit einem allseitig geschlossenen Schaumstoffmantel aus Thermoplasten versehen sind. Die hierbei angewandte Technik basiert auf der Koextrusion eines schäumbaren Thermoplasten auf ein Metallrohr, mittels eines mit einem Kreuzspritzkopf ausgestatteten Extruders. Mit diesem Verfahren erhält man jedoch keinen Schaumstof fmantel mit niedriger Dichte, der den höchsten Normen entsprechende Isoliereigenschaften aufweist. Da beim Austreten des Schmelzflusses aus der Extruderdüse nicht nur der Außendurchmesser, sondern auch der Innendurchmesser des Extrudats zunimmt, ist es außerordentlich schwierig, eine gute Haftung des Schaumstoffmantels auf dem Rohr zu erhalten. Um diese Schwierigkeit bei diesem bekannten Verfahren zu umgehen, ist es notwendig, die radiale Ausdehnung des Schaumstoffmantels nach außen hin zu begrenzen, wodurch der nicht zur freien Entfaltung kommende Kunststoffschaum die gewünschte niedrige Dichte nicht erreichen kann.

Ein vorisoliertes Rohr soll im wesentlichen folgende Eigenschaften zeigen: (1) Einen ausgezeichneten mechanischen Schutz des Förderrohres, sei dieses aus Metall oder Kunststoff, gegen Stöße, Abrieb und Zerdrücken.

(2) Einen hervorragenden Wärmedämmkoeffizient, der den strengsten Normen gerecht wird.

(3) Eine vollständige Haftung des Schaumstoffmantels auf dem Rohr, um Zwischenräume zwischen dem Schaumstoffmantel und dem Rohr selbst zu vermeiden und zwar insbesondere wegen Kondenswasserbil-dung und der damit verbundenen Korrosionsprobleme.

1 t * * - 3 - (4) Eine praktisch vollkommene Undurchlässigkeit des wärmedämmenden Mantels gegen Wasserdampf.

(5) Besonders für Metallrohre aus Kupfer soll der Schaumstoffmantel weich und biegsam sein, um ein problemloses Verlegen und Wickeln auf Rollen zu ermöglichen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der nicht nur Rohre im Sinne der vorstehenden Ausführungen ummantelt werden können, sondern generell auch andere Voll- oder Hohlprofile, wie beispielsweise Draht,, elektrische Kabel oder Lichtleiterkabel aus entsprechenden Glasfaserbündeln.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß man (a) in an sich bekannter Weise einen Schaumstoffmantel (3) aus thermoplastischem Kunststoff als Schaumstoffhohl-profil extrudiert, dessen Innendurchmesser bzw. dessen innere Konfiguration nach vollständiger Aufschäumung im extrusionsheißen Zustand vor Beginn der Schrumpfung in etwa dem Außendurchmesser bzw. der äußeren Konfiguration des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) entspricht, i (b) den Schaumstoffmantel (3) kurz nach dem vollständigen Aufschäumen in noch heißem Zustand längsseits aufschlitzt und den Schlitz entsprechend den Abmessungen des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) öffnet, (c) das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil (1) mit synchroner Geschwindigkeit koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel (3) einführt, bevor es zu einer wesentlichen Schrumpfung des extrudierten Schaumstoffmantels (3) wegen Abkühlung kommt und - 4 - (d) sofort nach Einführung des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils 1 den geöffneten Schaumstoffmantel 3 durch thermisches Verschweißen verschließt, wobei das Verschweißen unter zusätzlicher Erwärmung der Schnittflächen des Schlitzes und anschließendem Zusammendrücken der Schnittflächen erfolgt.

Es ist festgestellt worden, daß der Schaumstoffmantel beim Austreten aus dem Extruder, durch die Abkühlung bedingt, einer starken Schrumpfung unterliegt und zwar sowohl hinsichtlich des Innen- als auch des Außendurchmessers. Diese Schrumpfung kann bis zu 20 % ausmachen, verglichen mit den Abmessungen bei der maximalen Ausdehnung. Das erfindungsgemäße Verfahren profitiert von diesem Schrumpfeffekt, wodurch eine innige Haftung des Schaumstoffmantels am Rohr bewirkt wird.

Um das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil in den Schaumstof fmantel einzuführen, empfiehlt es sich, den Bahnverlauf des aus dem Extruderwerkzeug austretenden Schaumstoffmantels umzuleiten. Auf die so erzeugte Biegung trifft das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil, das dann auf einer Geraden koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel eingeführt wird. Wenn jedoch das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil auch aus einem biegsamen Material besteht,.kann man es ebenfalls biegen und gleichzeitig den Schaumstoffmantel so lenken, daß er den Bahnverlauf des Voll- oder Hohlprofils am Biegepunkt des letzteren schneidet.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit beispielsweise für die Ummantelung von Metallrohren, vorzugsweise aus Kupfer, oder aber auch für Kunststoffrohre angewandt werden, Die Rohre können dabei von einer Rolle abgewickelt, kontinuierlich ummantelt und am Ende des Verfahrens auf eine Sammelrolle aufgewickelt werden. Sollen Rohre oder andere nicht biegbare Profile ummantelt werden, so kann -5- dies dadurch geschehen, daß man zum Beispiel 30 m lange Rohre mit entsprechenden Verbindungsmuffen zusammenfügt und diese kontinuierlich durch die Ummantelungsanlage leitet. Nach der Ummantelung werden die ''Endlosrohre bzw.-profile" dadurch getrennt, daß man die Verbindungsmuffen durchschneidet. Anstelle der Muffen kann man auch entsprechende Steckverbindungen verwenden, beispielsweise sehen diese bei Rohren so aus, daß man einen Kunststoffstab verwendet, der in drei Bereiche eingeteilt ist und zwar den beiden Endteilen und dem Mittelteil. Die beiden Endteile entsprechen in ihrem Durchmesser dem Innendurchmesser des Rohres und das Mittelteil entspricht dem Außendurchmesser des Rohres.

Von den erfindungsgemäß eingesetzten thermoplastischen Kunststoffen wird Polyethylen niedriger Dichte bevorzugt. Selbstverständlich können aber auch alle anderen, für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Thermoplasten eingesetzt werden, beispielsweise Polypropylen, Polystyrol sowie Mischpolymerisate und für spezielle Zwecke Butadien-Styrol-Blockcoperimerisate, beispielsweise solche, die unter der Bezeichnung "Thermo-Rubber" bekanntgeworden sind. Insbesondere findet jedoch, wie bereits erwähnt, die Ummantelung der Voll- oder Hohlprofile mit Polyethylen niedriger Dichte statt, wobei man die Extrusion des

Schaumstoffmantels so steuert, daß er vorzugsweise ein 3 3

Raumgewicht von ca. 35 kg/m , insbesondere von 30 kg/m » und weniger, hat.

Als Treibmittel werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in erster Linie solche bevorzugt, die normalerweise gasförmig, unter Druck aber flüssig sind. Zu bevorzugten Treibmitteln, insbesondere in Verbindung mit Polyethylen, eignen sich die Halogenderivate von Methan und Ethan, insbesondere die, die unter den Handelsbezeichnungen "Frigene" * t * - 6 - erhältlich sind. Anstelle dieser halogenierten Kohlenwasserstoffe kann man aber auch mit Vorteil reine Kohlenwasserstoffe, wie die verschiedenen Pentane und Butane und andere Kohlenwasserstoffe sowie deren Gemische als Treibmittel einsetzen. Derartige Treibmittel werden der Kunststoffschmelze im allgemeinen in einer Menge von 15 bis 25 Gew.%, vorzugsweise von 20 Gew.%, bezogen auf die Kunststoffschmelze, zugefügt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens empfiehlt es sich, die im Anspruch 1 angegebenen Stufen (b), (c) und (d) so schnell wie möglich am extrudierten Schaumstoffmante1 durchzuführen, damit das Phänomen der Schrumpfung nach Abkühlung maximal genutzt werden kann.

Nach der Ummantelung des Voll- oder Hohlprofils mit dem Schaumstoffmantel wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise auf den Kunststoffmantel ein weiterer homogener Folienschutzmantel aufextrudiert. Zu diesem Zweck wird das mit dem Schaumstoffmantel umhüllte Voll- oder Hohlprofil, das gerade den Schweißprozeß durchlaufen hat, durch einen zusätzlichen Extruder mit Kreuzspritzkopf geleitet, wobei man so verfährt, daß der aufextrudierte Folienschutzmantel vorzugsweise mit dem Schaumstoffmantel verschweißt wird, wodurch die Stoßfestigkeit, die Kratzfestigkeit und die Wasserdampf-Undurchlässigkeit des Schaumstoffmantels gesteigert wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie im wesentlichen besteht aus: (a) einem an sich bekannten Extruder 2 zur Herstellung eines Schaumstoffmantels 3 aus thermoplastischem Kunststoff, - 7 - (b) einer Schneideeinrichtung 8 mit Führungsrolle 10 (c) einer Umlenkeinrichtung 12 mit Schlitzöffnungseinrichtung 14, 16, die gleichzeitig der Führung des koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel 3 einzuführenden Voll- oder Hohlprofils 1 dient, (d) einer Vorratseinrichtung 18 auf bzw. in der sich die zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofile 1 befinden, die kontinuierlich dem aufgeschlitzten Schaumstoffmantel 3 zugeführt werden, (e) einer ersten Fördereinrichtung 20, die gegebenenfalls auch zum Ausrichten der zu umhüllenden .Volloder Hohlprofile 1 dient und (f) einer Schweißeinrichtung, bestehend aus Schlitzschließrollen 22', 24, einer Erhi.tzungseinrichtung 26 mit Keil 28 und Zusammendrückrollen 30, 32.

Das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil wird vorzugsweise, da das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere für aufwickelbare Voll- oder Hohlprofile gedacht ist, von einer Vorratstrommel abgewickelt und nach der Schaumstoffummantelung auf eine Sammeltrommel aufgewickelt.

Da der Schaumstoffmantel nach einer bevorzugten Ausführungsform zusätzlich mit einem Folienschutzmantel versehen wird, ist nach der Schweißeinrichtung vorzugsweise ein weiterer Extruder mit einem Kreuzspritzkopf zur zylindermantelförmigen Extrusion des Folienschutzmantels, gegebenenfalls mit einer zusätzlichen zweiten Fördereinrichtung, angeordnet.

Bei Einsatz des zusätzlichen Extruders zwecks Umhüllung des Schaumstoffmantels mit einem Folienschutzmantel empfiehlt es sich ferner, vor dem zweiten Extruder und vorzugsweise nach der zweiten Fördereinrichtung einen - 8 -

Tunnelofen anzuordnen, um die Verschweißung des Schaumstof fmantels mit dem Folienschutzmantel zu begünstigen.

Zur weiteren Verstärkung der Verschweißung ist vorzugsweise nach dem Extruder eine Rolleneinrichtung angeordnet, um den extrudierten Folienschutzmantel fest auf den Schaumstoffmantel zu drücken. Die Rolleneinrichtung besteht aus einer Anzahl von in den Halterungen sternförmig angeordneten Rollen, die eine konkave Lauffläche, gegebenenfalls mit einer Vielzahl von Ringnuten, auf-weisen und die, falls gewünscht, beheizbar sind.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend weiterhin anhand der Fig. 1 bis 6, die bevorzugte Ausführungsformen darstellen, erläutert, ohne sie jedoch darauf zu beschränken. Alle aus den Figuren ersichtlichen Details gehören, soweit sie in der Beschreibung nicht expressis verbis erwähnt sind, mit zur Offenbarung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung als Blockschema eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß eingesetzten Anlage.

Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den Austritt des Schaumstoffmantels aus einem Extrusionswerkzeug mit anschließend angeordneten Schneide-, Schlitzöffnungs- und Umlenkeinrichtungen.

Fig. 3 zeigt in seitlicher Draufsicht die Schweißeinrichtung, die nach der Umlenk- und Einführeinrichtung für das Voll- oder Hohlprofil in den aufgeschlitzten Schaumstoffmantel angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt entlang der in Fig. 3 dargesteilten Schnittlinie VI - VI im Querschnitt ein mit dem Schaumstoffmantel umhülltes Rohr, bei dem die vorerhitzten Schnittflächen des Schlitzes des Schaumstoffmantels durch die halbkonkav ausgebildeten Laufflächen der Zusammendrückrollen zusammengedrückt werden.

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Fig. 5 zeigt in seitlicher, schematischer Darstellung einen zusätzlichen Extruder mit Kreuzspritzkopf und Rolleneinrichtung zur Aufextrusion des Folienschutzmantels auf den Schaumstoffmantel.

Fig. 6 zeigt in Draufsicht entlang der Fördereinrichtung die sternförmige Anordnung der Rollen der Rolleneinrichtung entlang der in Fig. 5 dargestellten Schnittlinie V - V.

In den Figuren 1 bis 6 haben die Bezugszeichen folgende

Bedeutung: 1 zu umhüllendes Voll- oder Hohlprofil 3 Schaumstoffmantel 5 Folienschutzmantel 2 Extruder für Schaumstoffmantel 3 4 Mischer-Kühler-Einrichtung 6 Extrusionswerkzeug mit Extrusionsdüse 8 Schneideeinrichtung 10 Führungsrolle 12 Umlenkeinrichtung (z.B. Umlenkrolle) 14, 16 SchlitzÖffnungs- und Führungseinrichtung 18 Vorratseinrichtung 20 erste Fördereinrichtung, die gegebenenfalls auch zum Ausrichten der zu umhüllenden Profile 1 dient 22, 24 Schlitzschließrollen 26 Erhitzungseinrichtung 28 Keil 30, 32 Zusammendrückrollen 34 zweite Fördereinrichtung 36 Kreuzspritzkopf 38 Extruder für Folienschutzmantel 40 Tunnelofen - 10 - 41 Rolleneinrichtung 42 Rollen der Rolleneinrichtung 41 44 Halterung für die Rollen 42 46 Rillen in den Laufflächen der Rollen 42 48 Sammeltrommel

Der in Fig. 1 dargestellte Extruder 2 stellt einen bekannten Extruder für thermoplastische Kunststoffschmelzen dar, der hier mit einer Mischer- Kühler-Einrichtung 4 ausgestattet ist.und über ein Extrusionswerkzeug 6 mit Ringöffnung verfügt, um die verschäumbare thermoplastische Kunststoffschmelze (zusammen mit dem Treibmittel, das in den Extruderzylinder eingespeist wird) zu extrudieren.

Als Mischer- Kühler-Einrichtung kann die in der britischen Patentschrift 2 056 358 beschriebene Vorrichtung dienen, da es notwendig ist, die Kunststoffschmelze einschließlich des Treibmittels vor der Extrusion abzukühlen und vollständig zu vermischen. Die Kunststoffschmelze dehnt sich nach Verlassen des Extrusionswerkzeuges frei an der Luft aus und bildet auf diese Weise einen im Querschnitt ringförmigen oder dem äußeren Profil des zu umschäumenden Voll- oder Hohlprofils 1 entsprechenden Schaumstoffmantel 3. Sobald der Schaumstoffmantel 3 das Extrusionswerkzeug verlassen und eine relativ beständige äußere Form angenommen hat, wobei der Schaumstoffmantel 3 immer noch eine Temperatur aufweist, die höher oder im Bereich des Übergangs in den glasigen Zustand liegt, wird er mittels einer Schneideeinrichtung 8 (Schneidescheibe) mit einem Längsschlitz versehen. Vorzugsweise wird nun die Verlaufsbahn des Schaumstoffmantels 3 mittels der Rollen 10 und 12, deren konkav gestalteten Laufflächen den Schaumstoffmantel 3 führen, und mittels einer Schlitzöffnungseinrichtung 14, 16, die alle so nahe wie möglich an der Extrusionsöffnung angeordnet sind, gekrümmt.

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Die Schlitzöffnungseinrichtung 14, 16 bewirkt mit ihrem Teil 16, daß der durch die Schneideeinrichtung 8 erzeugte Schlitz auseinandergespreizt wird. Außerdem sorgt diese Schlitzöffnungseinrichtung 14, 16 in Verbindung mit der Führungsrolle 10 und der Umlenkrolle 12 für die Umlenkung des Schaumstoffmantels 3 und dient gleichfalls als Stütze und zur Führung für ein Voll- oder Hohlprofil 1, z. B. ein Rohr, das in den Schaumstoffmantel 3 eingeführt wird. Das Rohr . wird vorzugsweise von einer Vorratsrolle 18 über eine erste Fördereinrichtung 20 geführt und im Krümmungsbereich des Schaumstoffmantels 3 durch den geöffneten Schlitz in den Schaumstoffmantel 3 eingeführt.

Um beste Ergebnisse zu erzielen, sollte die Außenabmessung des Rohres derart sein, daß es koaxial zum Schaumstoff-mantel 3 mit wenig Spiel, auf dessen Innendurchmesser bezogen, in den Schaumstoffmantel 3 eingeführt werden kann. Die Extrusionsöffnung entspricht daher vorzugsweise in ihren Abmessungen dieser Notwendigkeit. Der Umlenkrolle 12 nachgelagert befinden sich zwei Schlitzverschließrollen 22, 24, durch die der Schaumstoffmantel 3 mit dem Rohr geführt wird, wobei der von den Schlitzverschließrollen ausgeübte Druck auf den Schaumstoffmantel 3 dafür sorgt, daß der Schlitz des Schaumstoffmantels zusammengedrückt wird. Die Schnittflächen des Schlitzes werden z.B. durch den Kontakt mit einer mit Keil 28 versehenen Erhitzungseinrichtung 26 erwärmt und anschließend durch die Zusammendrückrollen 30, 32 zusammengefügt, die einen leichten Druck auf den Schaumstoffmante1 3 ausüben.

Durch die konkave Form der Zusammendrückrollen 30, 32 auf der einen Oberflächenseite werden die Schnittflächen nach und nach zusammengeführt (siehe Fig.4 ) .

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Vorzugsweise sorgt eine zweite Fördereinrichtung 34, bestehend z. B. aus zwei endlosen Förderbändern, die von entgegengesetzten Seiten den Schaumstoffmantel 3 führen, für den Transport des ummantelten Rohres.

Wie bereits erwähnt, wird nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf den Schaumstoffmantel 3 ein Folienschutzmantel 5 extrudiert, der vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoff besteht wie der Schaumstof fmantel 3. Bei diesem Verfahren wird das isolierte Rohr durch einen Kreuzspritzkopf 36 geführt, der sich als Werkzeug an einem weiteren Extruder 38 befindet. Vorzugsweise wird das umhüllte Rohr vor Einführung in den zweiten Extruder 38 durch einen Tunnelofen 40 geleitet, um die Oberfläche des Schaumstoffmantels 3 so zu erwärmen, daß eine gute Verschweißung mit dem später aufextrudierten Folienschutz-r mantel 5 erfolgen kann. Der Kreuzspritzkopf 36 weist eine ringförmige Extrusionsöffnung auf, die radial auf das Rohr gerichtet ist und den Kunststoff in radialer Richtung auf das Rohr in Form eines Zylindermantels extrudiert.

Damit der Folienschutzmantel besonders gut mit dem Schaumstof fmantel 3 verbunden wird, führt man das erhaltene Gebilde nach der Aufextrusion des Folienschutzmantels 5 durch eine Rolleneinrichtung 41 hindurch. Diese Rolleneinrichtung besteht aus einer Vielzahl von Rollen 42, die sternförmig in einer Halterung 44 montiert sind. Jede Rolle weist eine konkave Lauffläche mit einem solchen Krümmungsradius auf, der dem des Schaumstoffmantels 3 entspricht. Außerdem können die Laufflächen der Rollen eine Vielzahl von Ringnuten 46 aufweisen. Jede Rolle 42 drückt mit ihrer Lauffläche auf den Folienschutzmantel 5 und damit auf den Schaumstoffmantel 3, so daß die gewünschte feste Verschweißung erreicht wird. Befindet sich die Rolleneinrichtung 41 unmittelbar hinter dem Kreuzspritzkopf 36, dann kann die Folie in Längsstreifen auf den Schaumstoff- - 13 - “ < Λ » mantel 3 geschweißt werden, ohne daß es einer zusätzlichen Wärmezufuhr bedarf. Natürlich ist es auch möglich, zusätzliche Wärme zuzuführen, in dem man jede Rolle 42 mit einem Wärmesystem versieht, wodurch die Kontaktoberflächentemperatur der Rollen 42 auf die für den Schweißvorgang benötigte*Temperatur erhitzt wird.

Das auf diese Weise umhüllte Rohr kann dann sofort spiralförmig auf eine Sammeltrommel 48 gewickelt werden. Zwischen der Wickelmaschine und dem Kreuzspritzkopf 36 am Extruder 38 sollte eine für den natürlichen Abkühlungsvorgang ausreichende Distanz liegen.

< 4t

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Umhüllung von Volloder Hohlprofilen, insbesondere von Rohren, mit einem extrudierten Schaumstoffmantel aus thermoplastischem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) in an sich bekannter Weise einen Schaumstoffmantel (3) aus thermoplastischem Kunststoff als Schaumstoffhohlprofil extrudiert, dessen Innendurchmesser bzw. dessen innere Konfiguration nach vollständiger Aufschäumung im extrusionsheißen Zustand vor Beginn der Schrumpfung in etwa dem Außendurchmesser bzw. der äußeren Konfiguration des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) entspricht, (b) den Schaumstoffmantel (3) kurz nach dem vollständigen Aufschäumen in noch heißem Zustand längsseits aufschlitzt und den Schlitz entsprechend den Abmessungen des zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofils (1) Öffnet, (c) das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil (1) mit synchroner Geschwindigkeit koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel (3) einführt, bevor es zu einer wesentlichen Schrumpfung des extrudierten Schaumstoffmantels (3) wegen Abkühlung kommt und (d) sofort nach Einführung des zu umhüllenden Volloder Hohlprofils (1) den geöffneten Schaumstoffmantel (3) durch thermisches Verschweißen verschließt, wobei das Verschweißen unter zusätzlicher Erwärmung der Schnittflächen des Schlitzes und anschließendem Zusammendrücken der Schnittflächen erfolgt. - 15 -

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verfahrensstufen (b) bis (d) bei Temperaturen des Schaumstoffmantels (3) durchführt, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des geschäumten thermoplastischen Kunststoffs liegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den extrudierten und längsseits aufgeschlitzten Schaumstoffmantel (3) unter Öffnen des Schlitzes mit einem solchen Krümmungsradius umlenkt, daß das zu umhüllende Voll- oder Hohlprofil (1) koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel (3) eingeführt werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Verschweißen des Schaumstoffr mantels (3) mittels eines mit einer Ringdüse versehenen Kreuzspritzkopfes(36) eines zusätzlichen Extruders (38) einen äußeren homogenen Folienschutzmantel (5) aus thermoplastischem Kunststoff auf den zugeschweifiten Kunststoffmantel (3) aufextruiert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Folienschutzmantel (5) zusätzlich mit dem durch Verschweißen geschlossenen Schaumstoffmantel (3) streifenförmig in Längsrichtung verschweißt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastischen Kunststoff für den Schaumstoffmantel ein Polyolefin, vorzugsweise ein Polyethylen, insbesondere ein Polyethylen niederer Dichte einsetzt, wobei man vorzugsweise einen Schaum- 3 Stoffmantel mit einem Raumgewicht von etwa 35 kg/m , 3 insbesondere von 25 kg/m oder weniger, erzeugt. * · * * - 16 -

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man sowohl für den Schaumstoffmantel (3), als auch für den Folienschutzmantel (5) den gleichen thermoplastischen Kunststoff einsetzt.

8. Mit einem Schaumstoffmantel (3) und gegebenenfalls zusätzlich mit einem Folienschutzmantel (5) umhülltes Voll- oder Hohlprofil, hergestellt nach einem oder mehreren der vorstehenden Verfahrensansprüche 1 bis 7.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus (a) einem an sich bekannten Extruder (2) zur Herstellung eines Schaumstoffmantels (3) aus thermoplastischem Kunststoff, (b) einer Schneideeinrichtung (8) mit Führungsrolle (TO) (c) einer Umlenkeinrichtung (12) mit Schlitzöffnungseinrichtung (14, 16), die gleichzeitig der Führung des koaxial in den geöffneten Schaumstoffmantel (3) einzuführenden Voll- oder Hohlprofils (1) dient, (d) einer Vorratseinrichtung (18) auf bzw. in der sich die zu umhüllenden Voll- oder Hohlprofile (1) befinden, die kontinuierlich dem aufgeschlitzten Schaumstoffmantel (3) zugeführt werden, (e) einer ersten Fördereinrichtung (20), die gegebenenfalls auch zum Ausrichten der zu umhüllenden Volloder Hohlprofile (1) dient und (f) einer Schweißeinrichtung, bestehend aus Schlitzschließrollen (22, 24), einer Erhitzungseinrichtung (26) mit Keil (28) und Zusammendrückrollen (30, 32). - 17 - * · * · m·

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Voll- oder Hohlprofil (1) von einer Vorratstrommel (18) abgewickelt und das mit dem Schaumstoffmantel (3) umhüllte Voll- oder Hohlprofil (1) auf eine Sammeltrommel (48) aufgewickelt wird.

11. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schweißeinrichtung ein weiterer Extruder (38) mit Kreuzr spritzkopf (36) zur Extrusion des Folienschutzmantels (5), gegebenenfalls mit einer zusätzlichen zweiten Fördereinrichtung (34), angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Fördereinrichtung (34) und Extruder (38) zusätzlich ein Tunnelofen (40) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Extruder (38) eine Rolleneinrichtung (41) angeordnet ist, um den Schaumstoffmantel (3) mit dem Folienschutzmantel (5) zu verschweißen, wobei die Rolleneinrichtung (41) aus einer Anzahl von in der Halterung (44) sternförmig angeordneten Rollen (42) mit konkaver Lauffläche besteht und die Rollen (42) gegebenenfalls beheizbar sind und gegebenenfalls eine Vielzahl von Ringnuten (46) aufweisen.