NL8201674A

NL8201674A - Werkwijze voor de vervaardiging van een voor warmte geisoleerde leidingbuis.

Info

Publication number: NL8201674A
Application number: NL8201674A
Authority: NL
Original assignee: Kabel Metallwerke Ghh
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1982-12-16
Also published as: SE452499B; IT1151765B; US4531991A; IT8221350A0; ES511553A0; SE8203186L; GB2099542B; DK154282A; CH653950A5; FR2506426A1; NL193165B; NL193165C; GB2099542A; FI820766A0; FR2506426B1; FI77102C; ES8304475A1; FI77102B

Description

4 ·* - 1 -

Werkwijze voor de vervaardiging van een voor warmte geïsoleerde leidingbuis.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een voor warmte geïsoleerde leidingbuis, waarbij een continue toegevoerde buis, bij voorkeur een koperen buis, van een spiraalvormig lopende afstandhouder voorzien wordt en door een 5 in een langsrichting toegevoerde band wordt omhuld, welke band op afstand van de buis op de spiraalvormige afstandhouders liggen tot buis gesloten wordt, en in de ringvormige ruimte tussen de binnenbuis en de uit het band gevormde buis een opschuimbaar kunst-stofmengsel, bij voorkeur op basis van polyurethaan naar binnen gebracht wordt, welk mengsel in de ringvormige ruimte volledig uitschuimt, waarna de buitenbuis gevormd is en tot slot de schuim-stof wordt uigehard.

Bij deze bekende werkwijze (DE-OS 19 60 932) is de band zowel de vorm als ook de buitenmantel van de vervaardigde buis. Als mate-15 riaal voor de band wordt hard polyvinylchloride resp. ook metaal voorgesteld, omdat de buitenmantel een tamelijk groot weerstand-vermogen moet hebben# Om deze reden was deze bekende werkwijze slechts voor de vervaardiging van stijve, d.w.z. niet buigbare, voor warmte geïsoleerde leidingbuizen geschikt en ook bedoekd.

20 Om volgens deze bekende werkwijze voor warmte geïsoleerde leidingbuizen te kunnen vervaardigen die buigbaar zijn, is voorgesteld om op de band na het uitharden van de laag schuimstof een buitenmantel van een copolymeer door extrusie daarop aan te brengen (DE-OS 21 41 475)· De laag copolymeer dient door haar klevende 25 hechting met de buitenmantel als steun voor deze en verhindert dat bij het buigen de band inscheurt. De oplossing bleek te duur te zijn, zodat deze niet op de markt kon doorbreken.

Yerder is een werkwijze voor het continu vervaardigen van een, door een laag schuimstof thermisch geïsoleerde buis bekend 30 (BE-PS 670 948), waarbij om de metallische binnenbuis en op afstand hiervan, een band tot buis met sleuf gevormd wordt en in de nog open zijnde buis met sleuf een zelf schuimende kunststof wordt ingebracht, waarbij de band na het uitharden van de schuimstof \ 8201674 ’·&* - .

' i r - 2 - verwijderd wordt. De volgens de werkwijze vervaardigde voor warmte geïsoleerde leidingbuis heeft geen afzonderlijke buitenmantel, zodat de opgeschuimde isolatielaag op een bouwplaats gemakkelijk te beschadigen is. Yerder zal het schuim zich met vocht vol zuigen 5 en daardoor wordt de isolatiewaarde van de isolatielaag verminderd als dergelijke buizen in vochtige ruimten resp* ingebouwd aangebracht worden. Een verder nadeel van deze bekende voor warmte geïsoleerde leidingbuis is dat het oppervlak zeer ruw is. Dit is van belang omdat de bij deze werkwijze gebruikte eindeloze band 10 door de talrijke vervormingen en de hoge wrijving tussen de band en de geleidingbuis zeer stbiel moet zijn en daarom een grote wanddikte moet hebben. Omdat het echter beslist noodzakelijk is dat de vorm dicht is om het uittreden van het schuim uit de vorm te beletten, moet de band met elkaar overlappende randen van de band 15 in de geleidingsbuis aangebracht worden. Daardoor ontstaat op het oppervlak van het schuim een storende verdieping. Om het kleven van de opgeschuimde kunststof tegen de binnenwand van de band te verhinderen, is het noodzakelijk de band steeds voor het vormproces met een schuimafstotend middel te besproeien. Dit schuimafstotend 20 middel werkt echter storend op het schuimproces en leidt zo tot een ruw oppervlak.

Yoor het verbeteren van deze bekende werkwijze, is voorgesteld (DE-PS 17 04 748) om als band een op de laag schuimstof achterblijvende folie te gebruiken, waarop na het uittreden uit de 25 steunbuis een buitenmantel aangebracht wordt. Ook deze werkwijze is niet geschikt om buigbare voor warmte geïsoleerde leidingbuis te vervaardigen, omdat geen verbinding tussen het schuim, de folie en buitenmantel bestaat, zodat bij buigen van deze buis zowel de folie als ook de buitenwand van de laag schuimstof zal scheuren.

50 Het is daarom het doel van de uitvinding een werkwijze te verschaffen waarmee het mogelijk is buigbare, voor warmte geïsoleerde leidingbuis op economische wijze te vervaardigen, welke buis een hoge thermische isolatiewaarde heeft en ingebouwd, aangebracht kan worden.

35 Dit doel wordt door de volgende kenmerken bereikt? a) als band wordt een baan papier of een folie uit poly-thereftaalzuurester gebruikt, die op het naar de binnenbuis toegekeerde oppervlak van een scheidingsmiddel voorzien is b) na het uitharden van het schuim wordt het papier of 40 het folie van sleuven voorzien en van de laag schuimstof verwijderd \ 8201674 BUt* ' --^-------- - 3 - c) tot slot wordt een dunne "buitenmantel van thermoplastische kunststof, bij voorkeur uit polyvinylchloride door extru-deren opgebracht.

De baan papier resp. de folie wordt als zg. verloren vorm 5 gebruikt. Het voorzien van de laag scheidingsmiddel geschiedt bij -voorkeur reeds in de papierfabriek, zodat bij het begin van de werkwijze volgens de uitvinding papier met een laag droog scheidingsmiddel aanwezig is, welke laag het opschuimen niet verstoort, maar slechts het kleven van het schuim aan het papier belet. Het 10 is echter ook mogelijk om het· scheidingsmiddel .ap.de. van de voor-raadrol lopende band te sproeien. De baan papier moet een voldoende stevigheid hebben om bestand te zijn tegen de schuimdruk, maar moet echter de eigenschap bezitten dat deze makkelijk van sleuven te voorzien is en makkelijk van de laag schuimstof te verwijderen 15 is· Als buitenmantel wordt een zeer dunne kunststofmantel door extruderen opgebracht, die erin in hoofdzaak toe dient de visuele indruk van de buis te verbeteren en het binnentreden van vocht in de laag schuimstof te beletten. Ook dient deze buitenmantel in geringe mate als mechanische steun voor de laag kunststof. Als 20 schuim wordt een buigbare schuimstof met gesloten poriën op basis van polyurethaan of polyisocyanuraat gebruikt.

Yolgens een andere gedachte van de uitvinding bedraagt de door de doorsnede van de afstandhouder bepaalde dikte van de laag schuimstof bij een koperen buis met een uitwendige middelijn van 25 15 "tot 22 mm, tussen 2 en 10 mm, bij voorkeur tussen 2 en 7 mm·

Deze afmeting is een optimaal compromis tussen de gewenste isolering voor warmte en de buigbaarheid van de buis. Bij voorkeur dient als afstanc&iouder een in de handel gebruikelijke binddraad, die in een water afstotende stof gedrenkt is. Dit leidt samen met de boven 30 genoemde maatregelen als geringe wanddikte van de laag schuimstof en van de buitenmantel alsmede het gebruik van een goedkope baan papier tot een uiterst gunstif geprijsde oplossing voor een voor warmte gelsoleerde leidingbuis. De band papier wordt doelmatiger-wijs met elkaar overlappende randen van de band tot buis gevormd, 35 en de randen van de band worden in het overlappingsgebied aan elkaar gekleefd. Hiervoor wordt bij voorkeur een zg. warmsmeltende kleefstof gebruikt, die in de vorm van een draad op een van de randen van de band opgebracht wordt, waarna de randen van de band op elkaar gedrukt worden.

40 Bij mechanisch stabiel papier kan van een uitwendige vorm V 8201674 * f : - 4 - afgezien worden, omdat het stabiele papier zelf de vorm vormt. Bij mechanisch minder stabiel papier wordt de buis bij voorkeur in een steunbuis gebracht, waarin de kunststof opschuimt.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan het voorkomen 5 dat bij de extrusie van de kunststofmantel op de laag schuimstof door de warmte van de extrusie een gering na-opschuimen resp. opzwellen plaatsvindt, wat het aanzien van de gerede buis nadelig beïnvloedt.

Om opwelvingen resp. opzwellingen te vermijden en een buis 10 met gladde buitenmantel te kunnen vervaardigen, is het van voordeel gebleken dat een buitenmantel met naar binnen stekende ribben, die de buitenmantel tegen het oppervlak van de uitgeharde schuimstof die steunen, waarbij de ribben een zich van de buitenzijde van de mantel naar de buis toe kleiner wordende dwarsdoorsnede * 15 hebben en zo dicht naast elkaar liggen dat deze met de buitenmantel gewelfachtige in de langsrichting van de buis lopende holle ruimten vormen, op de laag schuimstof door extruderen aangebracht wordt.

Doordat de laag schuimstof via de punten van de ribben slechte in lijncontact met het geëxtrudeerde kunststofmateriaal van de 20 mantel komt en tussen deze lijnvormige contactvlakken de gewelfvormige met lucht gevulde holle ruimten aanwezig zijn, wordt de extrusiewarmte zover mogelijk van het oppervlak van de schuimstof weggehouden, zodat naschuimen van het schuimstofmateriaal niet meer plaatsvindt. Bovendien heeft de van binnenribben voorziene kunst-25 stof buitenmantel nof een voordelige invloed op de isolatie voor warmte, omdat de zich extra in het samenstel van de buis bevindende, gewelfachtige holle ruimten, de warmtedoorgangscoëfficiënt van de isolerende laag nog verminderen. Ben verder wezenlijk voordeel is dat de inwendig van ribben voorziene buitenmantel buigingen van de 50 buis wezenlijk beter volgt dan een massief geëxtrudeerde mantel, omdat op de buigplaats de ribben zich zowel in de trek- als ook in het drukdeel wezenlijk gunstiger gedragen dan een massief ge-extrudeerde buitenmantel.

Bij verdere ontwikkeling van de uitvinding is het van voor-35 deel gebleken om vèör de extrusie op de laag schuimstof een dunne metaalfolie resp. een gemetalliseerde kunststoffolie spiraalvormig, de randen van de band overlappend, te wikkelen en vervolgens de buitenmantel door extruderen op te brengen. De opgewikkelde folie dient hierbij zowel als bescherming tegen straling van de extrusie-40 warmte als ook tegen de door binnenbuis uitgestraalde warmte, als in \ 8201674 -Λ ' - 5 - deze een verwarmd medium getranspoteerd wordt. Deze folie belet bovendien migratie van de weekmaker van de thermoplastische kunststof in het schuimstof materiaal. De folie verdeelt bovendien de extrusiewarmte zowel in de omtreks- als ok in de langsrichting 5 wezenlijk meer gelijkmatig.

De uitvinding is aan de hand van de in de figuur 1 en 2 schematisch afgeheelde uitvoeringsvoorbeelden nader verduidelijkt.

öp een zacht gegloeide koperen buis 1 met bijvoorbeeld 18 mm uitwendige middellijn en een wanddikte van 1 mm wordt een spiraal-10 vormige afstandshouder 2, die van een voorraadspoel 3 loopt, gewikkeld. Een van een voorraadspoel 4 lopende papierband 5 wordt om de koperen buis 1 en op afstand van deze tot een buis 6 gevormd, en in de ringvormige ruimte tussen de koperen buis 1 en in de buitenbuis 6 wordt door een schuimpistool 7 een opschuimbaar 15 kunststofmengsel op basis van polyurethaan ingebracht, doordat het kunststofmengsel op de band papier 5 gesproeid wordt. Uit een voorraadhouder 8 wordt een draad 9 van een warmsmeltende kleefstof op de randen van de band aangebracht, waardoor deze aan elkaar gekleefd worden. Het kleven geschiedt bijvoorbeeld door een aandruk- .

20 rol 10.

Ha het opbrengen van het kunststofmengsel op de band papier 5 begint de reactie van de schuimcomponenten, en vult het schuim de ringvormige ruimte tussen de koperen buis 1 en de buis 6 op. In het geval dat een band papier 5 met niet bijzonder grote stevig-25 heid gebruikt wordt, komt het coaxiale vormstel in een steunbuis 11, die tegen de druk van het schuim bestand is. Ha het doorlopen van een niet nader aangeduid uithardingstracé, wordt de band papier 5 van de laag kunststof verwijderd. Hiertoe wordt de band papier 5 resp, de buis 6 door een paar messen 12 in de langsrichting door 30 het vormen van sleuven geopend en wordt het papier van de laag kunststof verwijderd en bijvoorbeeld op een spoel 13 gewikkeld resp. meteen versnipperd. De van een laag kunststof voorziene buis 14 wordt dan door een extrudeerinrichting 15 geleid, welke een uiterst dunne buitenmantel uit een thermoplastische kunststof, 35 bij voorkeur polyvinylchloride, op de laag kunststof door extruder en opbrengt.

Om het verwijderen van de baan papier 5 achter het paar messen 12 te vergemakkelijken, is de baan papier met het naar het schuim toegekeerde oppervlak van een laag oplosmiddel voorzien.

40 Bij verdere ontwikkeling van de werkwijze volgens de uitvinding 'W'' \ 8201674 .-6- wordt door de extrudeerinrichting 15 een inwendig van ribben voorziene kunststofmantel 17 geëxtrudeerd. Deze ligt, zoals in figuur 2 afgeDeela is, direct op de laag 16, die uit opgeschuimd poly-urethaan bestaat.

5 Tussen de twee snijmessen 12 en de extrudeerinrichting 15 kan nog een niet afgebeelde spininrichting aanwezig zijn, die op de laag schuimstof 16 een niet nader aangegeven folie, zoals in conclusie 6 omschreven, opbrengt. Door het spiraalvormig opbrengen van de folie wordt de buigbaarheid van de gerede buis slechts in 10 geringe mate beïnvloed, want bij het buiten verschuiven de lagen weliswaar iets ten opzichte van elkaar, maar bieden aan het buig-proces geen noemenswaardige mechanische weerstand. Een bijvoorbeeld* in de langsrichting aangebrachte folie zal zich anders gedragen en in het gebied van de trekspanning inscheuren en in het gebied van 15 de drukspanning van de buigplaats kreukelen.

Het kan ook van voordeel zijn, om de metaalfolie resp. de gemetaliseerde kunststoffolie van een ribbeling te voorzien, die de buigbaarheid nog verder verbetert.

D, volgens de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigde, 20 voor warmte geïsoleerde leidingbuis is goed buigbaar zonder dat een van de lagen bij de gebruikelijke stralen van buiging scheurt. Door de buitenmantel van thermoplatisch kunststof wordt aan de voor warmte geïsoleerde leidingbuis een visueel onberispelijk aanzien gegeven. Door het geringe soortelijke gewicht en de geringe thermi-25 sche geleidbaarheid van polyurethaan heeft de voor warmte geïsoleerde leidingbuis uitstekende isolatieeigenschappen.

A

‘\ 820 1 6 74

Claims

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een voor warmte geïsoleerde leidingbuis, waarbij een continue toegevoerde buis, bij voorkeur een koperen buis, van een spiraalvormig lopende afstand- 5 houder voorzien wordt en door een in langsrichting toegevoerd band omhuld wordt, die op afstand van de buis op de spiraalvormige afstandhouder liggend tot buis gesloten wordt, en in de ringvormige ruimte tussen de binnenbuis en de uit de band gevormde buis een opschuimbaar kunststofmengsel, bij voorkeur op basis van •jq polyurethaan, ingébracht wordt, welk kunststofmengsel in de ringvormige ruimte volledig uitschuimt, nadat de buitenbuis gevormd is, en tot slot de 'schuimstof uitgehard wordt, m e t h e t kenmerk, dat a) als band een baan papier of een folie uit polythereftaal-zuurester gebruikt wordt, die op het naar de binnenbuis toegekeerde oppervlak van een laag oplosmiddel voorzien is b) na het uitharden van het schuim het papier of het folie van sleuven voorzien en van dé laag schuimstof verwijderd wordt, c) tot slot een dunnen buitenmantel uit thermoplastische 2o kunststof, bij voorkeur uit polyvinylchloride, door extrusie opgebracht wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de door de dwarsdoorsnede van de af standhouder be-^ paalde dikte van de laag schuimstof bij een koperen buis met een 25 uitwendige middellijn van 15 tot 22 mm, tussen 2 en 10, bij voorkeur tussen 5 en 7 mm bedraagt.

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat als afstandhouder een in de handel gebruikelijke binddraad gebruikt wordt, welke draad bij voorkeur in 50 water afstotende stoffen, bij voorkeur was, bitumen enz. gedrenkt is.

4* Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de band van papier met elkaar overlappende randen van de band tot buis gevormd wordt en de 55 randen van de band in het overlapgebied aan elkaar gekleefd worden.

5· Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een buitenmantel met naar binnen stekende ribben, die deze tegen het oppervlak van de uitgeharde schuimstof doen steunen, waarbij de ribben een van 40 sw buitenzijde van de mantel naar de buis toe kleiner wordende \ v 8201674 - 8 - y · dwarsdoorsnede hebben en zo dicht naast elkaar liggen dat deze met de buitenmantel gewelfachtige in de langsrichting van de buis lopende holle ruimten vormen, öp de laag schuimstof door extrusie aangebracht wordt.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat voor de extrusie op de laag schuimstof een dunne metaalfolie respf een gemetaliseerde kunststof folie spiraalvormig met overlappen van de randen van de band, gewikkeld wordt, en vervolgens de buitenmantel door extruderen 10 opgebracht wordt. 8201674