WO2017036462A1 - Method for producing a multi-layered composite pipe - Google Patents

Method for producing a multi-layered composite pipe Download PDF

Info

Publication number
WO2017036462A1
WO2017036462A1 PCT/DE2016/100399 DE2016100399W WO2017036462A1 WO 2017036462 A1 WO2017036462 A1 WO 2017036462A1 DE 2016100399 W DE2016100399 W DE 2016100399W WO 2017036462 A1 WO2017036462 A1 WO 2017036462A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
throughput
extruder
barrier layer
protective layer
Prior art date
Application number
PCT/DE2016/100399
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Brian Corley
Original Assignee
Inoex Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inoex Gmbh filed Critical Inoex Gmbh
Priority to CN201680051094.2A priority Critical patent/CN108136465B/en
Publication of WO2017036462A1 publication Critical patent/WO2017036462A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/14Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
    • F16L9/147Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups comprising only layers of metal and plastics with or without reinforcement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/154Making multi-wall tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08Tubular products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
    • B29C48/18Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
    • B29C48/21Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers the layers being joined at their surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00Producing tubular articles
    • B29D23/001Pipes; Pipe joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2305/00Use of metals, their alloys or their compounds, as reinforcement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2305/00Use of metals, their alloys or their compounds, as reinforcement
    • B29K2305/02Aluminium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0065Permeability to gases
    • B29K2995/0067Permeability to gases non-permeable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0068Permeability to liquids; Adsorption
    • B29K2995/0069Permeability to liquids; Adsorption non-permeable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/732Dimensional properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2597/00Tubular articles, e.g. hoses, pipes

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing a multilayer composite pipe.
  • a composite pipe is used in particular for conducting liquids or gases which are to be sealed securely against the environment or the outside space.
  • the composite tube in this case has a central metallic gas barrier layer, in particular oxygen barrier layer, the z. B. is formed of aluminum.
  • the middle metallic barrier layer thus forms a metal tube which securely blocks a gas passage in the radial direction.
  • a medium-conducting inner layer is formed, which is designed for example as a water-removing inner layer for aqueous media or to guide other liquids such as gasoline, solvents, etc.
  • an outer protective layer is applied on the metallic barrier layer or the metal tube.
  • the medium-carrying inner layer and the outer protective layer are generally extruded as plastic layers, for example made of polyethylene or else polyamide.
  • an inner adhesion promoter layer is applied between the metallic barrier layer and the medium-guiding inner layer;
  • the inner primer layer may be polyethylene-based.
  • an outer adhesion promoter layer is applied to the outer side of the metallic barrier layer for adhesion promotion to the outer protective layer.
  • the production of the entire plastic-metal composite pipe can be made in a single-stage manufacturing process in which a metal band formed and longitudinally welded gestaltsüberlappt, butt welds in some cases without overlap to form the metal tube and immediately following the inner primer layer and the inner layer in the metal tube and further extruding the outer primer layer and protective layer onto the metal tube.
  • the metal forming and the extrusion of the other layers take place in quick succession, by forming the metal strip around an extrusion tool around the pipe and z. B. is welded overlapped and the two inner layers are extruded into the freshly shaped metal strip and the two outer layers are extruded onto the freshly shaped metal tube.
  • EP 0353977 A1 EP 0581208 A1 and WO 00/44546 A1 describe such composite pipes and methods and devices for their production.
  • a modified process for producing a plastic-metal composite pipe is described in EP 1986798 A1.
  • the metal layer is not produced by a shaped and welded strip, but instead is seamlessly extruded by pressing a metal wire through a shaping die. trudiert. Again, the production process is subject to fluctuations that lead to fluctuations in the dimensions of the metal layer.
  • a fluctuating diameter of the metal layer correspondingly means a fluctuation in the entire pipe diameter, while the wall thickness of the individual layers continues to fluctuate.
  • the variations in the outer diameter of the metal tube are for example in the range of up to 0.2 mm, which can lead to a very high reject rate in the manufacturing process with permissible total tolerances for the outer diameter of the composite pipe of 0.15 mm.
  • process engineering measurements and checks in such a one-step process are very problematic.
  • the metal layer generally prevents measurement of the inner layers, except by elaborate methods such as X-ray studies.
  • gravimetric dosages are known in the supply of a plastic starting material for plastic pipes, in particular multilayer plastic pipes. Such gravimetric dosages generally control the mass flow rate of the extruders, ie the delivery rate of the starting material. In conjunction with the measurement or regulation of the speed at which the pipe is produced, a length weight control (meter weight control) is thus possible.
  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for producing a multilayer composite pipe, which allow safe and yet material-saving production.
  • the inventive method can be carried out in particular with a device according to the invention.
  • the device according to the invention can be provided in particular for carrying out a method according to the invention.
  • a control method in which the external throughput for forming the outer protective layer and the inner throughput for the formation of the medium-guiding inner layer are adjusted or metered, the throughputs being included in the control.
  • the outer protective layer is initially regulated by the metrologically well-feasible measurement of an outer diameter of the outer protective layer, which thus advantageously also represents the outer diameter of the entire composite tube.
  • a regulation of the outer throughput of the outer protective layer takes place by measuring the outer diameter and adjusting the outer throughput.
  • the inner throughput of the inner layer is adjusted as a function of the previously regulated, current outer throughput.
  • an inner target throughput for the inner layer can be formed and adjusted currently depending on the regulation of the outer protective layer.
  • the adjustment of the internal throughput can be done by a control or even simple difference formation.
  • Length weight of the composite tube can be kept low and safely controlled according to the invention.
  • a reduction in the wall thickness of the inner layer can accordingly be set directly in order to adjust the overall length weight, and vice versa, an enlargement of the wall thickness of the outer protective layer can be achieved.
  • thickness of the inner layer can be adjusted.
  • the cost of materials, weight and costs are reduced.
  • tight manufacturing tolerances can be maintained and production scrap can be avoided.
  • the method and the device according to the invention can be exercised with little effort, since dosages, in particular gravimetric dosages for the inner layer and the outer protective layer, are generally customary anyway and the inclusion of the determined throughputs does not require any relevant metrological effort. Also, a measurement of the outer diameter is connected by, for example, a (laser) optical measuring device with no major effort.
  • Out of roundness or ovality can be determined and checked by measuring at several circumferential positions, so that a further quality assurance is possible.
  • the composite pipe designed in accordance with the invention is therefore distinguished, in particular, by a high constancy of its layers and, in particular, its overall length weight. It can thus be formed thin-walled at predetermined tolerances, or be made with very tight tolerances.
  • first of all a total throughput for the two main extruders is determined and set as default.
  • This total throughput can be determined in particular directly from the required total length weight (total meter weight) of the composite pipe. The contribution of the length weight of the
  • Metal tube is known, for example, in an overlapped by welding a metal strip made of metal strip - regardless of the width of the overlap - by the supplied metal strip.
  • an actual set value for the inner throughput can then be formed as difference formation between the predetermined total throughput and the current outer throughput, which thus follows, for example, by activation the screw speed of the inner main extruder is set or adjusted.
  • the adjustment of the inner throughput and outer throughput can be done in different embodiments.
  • One embodiment uses gravimetric metering via weighing devices that weigh a continuous feedstock and thus determine a feed rate as a mass per time.
  • the feeding can be done in free fall, so that the starting material, for example a plastic powder, plastic granules or plastic pellets, from reservoirs on the respective weighing device to the main main extruder or external main extruder drops, whose speeds are permanently controlled so that the desired inner and Outer throughput is achieved exactly.
  • the total throughput can thus be set as total delivery rate of dimension mass per time.
  • melt pumps which are inserted between the respective extruder screw and the extruder nozzle (annular gap nozzle for extruding the annular material) can be used for the two main extruders.
  • Such melt pumps can be designed in particular as gear pumps and are characterized by a very constant, speed-independent volume flow rate and thus also mass throughput per revolution. If identical melt pumps are used for the main inner extruder and the outer main extruder, the total throughput can thus be set as the total speed, that is to say the sum of the inner and outer rotational speeds; otherwise melt pumps with different throughput per revolution can also be used, using an adjustment factor to determine the total throughput.
  • the melt pumps are controlled by the control signals of the control device and set corresponding speeds.
  • z. B. a control of the rotational speeds of the extruder screws may not be sufficient without additional gravimetric weighing of the throughput, as these mass flow rates are not sufficiently independent of speed, but are influenced by the back pressure upstream of the extruder nozzle or a return flow from the extruder nozzle.
  • primer layers is initially not required because they do not contribute to the relevant extent to the total length weight and variations of the metal pipe also do not affect a relevant extent in a change in their wall thickness.
  • the regulation of the adhesive layers can be included.
  • FIG. 1 is a perspective, sectional view of a five-layer composite tube according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a device for producing the composite pipe
  • FIG. 4 is a comparison with FIG. 2 modified embodiment.
  • B. water-bearing, inner layer 2 of, for example, polyethylene, an applied on the inner layer 2 inner primer layer 3 with a thickness of, for example, b3 0, 15 - 0.2 mm, an applied on the inner adhesion promoter layer 3 oxygen barrier layer 4 of a Metal, in particular aluminum, an applied on the barrier layer 4 outer adhesive layer 5 and an applied on the outer adhesive layer 5 outer protective layer 6 in turn, for example, on polyethylene.
  • the layers 2, 3, 4, 5, 6 are thus each tubular in themselves, they have outer diameters d2, d3, d4, d5, d6 and layer thicknesses (wall thicknesses) b2, b3, b4, b5, b6.
  • the adhesion promoter layers 3 and 5 serve to promote the adhesion of the middle, metallic barrier layer 4 with the respective plastic layer, that is to say the inner layer 2 or the protective layer 6, and are formed, for example, from a polyethylene-based material.
  • the inner layer 2 can also be made of polyamide, for example.
  • the barrier layer 4 is formed in the illustration shown as a safety overlapped longitudinally welded tube; the further layers 2, 3, 5 and 6 are extruded. The production is advantageously carried out in a single-stage production process with a device 8 shown in FIG. 2 for producing the five-layer composite pipe 1.
  • the aluminum forming takes place in a forming device 10, which is a metal semi-finished 1 1, z. B. an aluminum strip is fed continuously.
  • the metal semi-finished product 1 1 is in this case formed around an extrusion tool 14 indicated in FIG. 2 around the metal tube, that is to say to the tubular barrier layer 4. If a metal band used so it is either formed with an overlap 13 and welded in a weld 12 overlaps or without overlap 13 with only one
  • the inner primer layer 3 and the media-carrying inner layer 2 are extruded into the freshly shaped tubular barrier layer 4.
  • the outer primer layer 5 and the outer protective layer 6 are extruded onto the tubular barrier layer 4.
  • the nozzles for the two outer plastic layers as well as for the two inner plastic layers are usually designed in each case as coextrusion nozzles.
  • Such a single-stage production process is subject to fluctuations and tolerances. Process critical is already the formation of the metal tube from the metal semi-finished 1 1.
  • the length weight LM6 of the outer protective layer 6 is increased and the length weight LM2 of the inner layer 2 is reduced.
  • the main extruders 14-2 and 14-6 of the inner layer 2 and the outer protective right 6 are assigned a gravimetric dosage.
  • inner feed material 20 for example a plastic granulate, plastic powder or plastic pellets
  • the inner weighing device 24 of the inner main extruder 14-2 determines the feed rate sr2, for example, a time feed amount as mass per time (kg / h), and outputs a first measurement signal S1 to a controller 30.
  • the feed material 20 is subsequently fed to the inner main Extruder fed 14-2, taken up by this, melted, fed through its extruder screw 15-2 to its nozzle 16-2 and squeezed out.
  • the speed of the extruder screw 15-2 determines the feed rate sr2.
  • starting material 35 is fed from a supply store via an external weighing device 42 to the outer main extruder 14-6, wherein the outer weighing device 42 outputs a second measuring signal S2 to the control device 30.
  • the control device 30 in turn outputs a first control signal S3 to the inner extruder screw 15-2 and a second control signal S4 to the outer extruder screw 15-6, each for setting one of the rotational speed and thus the feed rates sr2 and sr6.
  • Example as a multi-axis outer diameter measurement, in particular laser measurement with an optical measuring device 50 preferably three or more circumferentially distributed positions, so that not only an average outer diameter d6 of the outer protective layer 6, but optionally also an ovality or out-of-roundness can be determined.
  • the measuring device 50 thus outputs a third measuring signal S5 to the control device 30, which is used to correct the length weight LM6 of the outer protective layer 6.
  • the adhesion promoter layers 3, 5 are not regulated in this embodiment. Their training takes place via the secondary extruders 16-3 and 16-5. This can be done without the use of gravimetric dosing by setting constant speeds of the extruder screws 15-3 and 15-5.
  • the starting material 33 of the inner adhesion promoter layer 3 is fed via a weighing device 22 to the inner secondary extruder 16-3 or from the inner secondary extruder 16-3 according to the rotational speed of its extruder screw 15-3. 3, and outputs a measurement signal S6 to the controller 30, which in turn outputs a control signal S7 to the inner slave extruder 16-3.
  • a constant feed rate sr3 of the starting material 33 it is preferable to specify a constant feed rate sr3 of the starting material 33 and to keep it constant via the actuating signal S7.
  • starting material 34 of the outer adhesive layer 5 is fed via a weighing device 43 to the outer secondary extruder 14-5 and a measurement signal S6 of the weighing device 43 is output to the control device 30, which in this embodiment via the control signal S9 to the outer secondary extruder 14-5 a constant feed rate Set sr5.
  • FIG. 3 shows the steps of the control method. After a start in
  • Step StO in St1, a default for the total feed rate n formed as the sum of the inner feed rate n2 for the inner main extruder 14-2 and the outer feed rate n6 for the outer main extruder 14-6 is given.
  • n n2 + n6.
  • step St2 the actual outer diameter d6_ist of the composite tube 1 or the outer protective layer 6 is measured by means of the measuring device 50 and evaluated in step St3 in step St2. If according to of the left branch 3a, the outer diameter d6_ist is smaller than a lower limit d6_u, subsequently, according to step St4, by controlling the rotational speed for the extruder screw 15-6 by means of the second control signal S4, the outer feed rate n6 in kg / s to the outer main Extruder 14-6 increased; however, if it is determined according to the right branch 3b that the detected outer diameter d6 is larger than an upper limit d6_o, the outer feed rate n6 is reduced by the second set signal S4 in step St5. In both cases, again in step St2, the outer diameter d6_ist is measured again and subsequently evaluated in the decision step St3.
  • n2 n - n6.
  • the set value n2_soll is subsequently set in steps St7, St8 and St9 in turn to step St6, in particular regulated:
  • step St7 If it is measured in step St7 that the inner feed rate n2_act is too small by the inner main extruder 14-2, the inner feed rate n2 of the inner feed rate n2 of the inner feed rate n2_ist is calculated according to the left branch from step St8. increased in the main extruder 14-2; on the other hand, if it is determined in step St7 that the inner feed rate n2 of the inner main extruder 14-2 is too large, then, according to step St9, the inner feed rate n2 is reduced; The method is in each case led back to step St6. In step St7, a comparison is thus made as to whether
  • n2_u> n2_ist> n2_o is,
  • step St1 By specifying the total feed rate n in step St1, the total length weight or total meter weight of the entire composite pipe 1 can thus be kept constant.
  • An increase in the outer layer thickness (wall thickness) b6 of the outer protective layer 6 thus leads directly to a reduction or reduction of the inner layer thickness b2 of the media-carrying inner layer 2, and vice versa.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment to FIG. 2.
  • the internal flow rate and external flow rate of the starting materials 20, 35 are adjusted to the main extruders 14-2 and 14-6, but via melt pumps 60, 61, the between the extruder screws 15-2 and 15-6 and the extruder nozzles (annular gap nozzles) 16-2 and 16-6 are installed.
  • melt pumps 60, 61 are preferably operated with a constant melt pre-pressure from the extruder and are characterized by a very constant, speed-independent volume throughput per revolution, that is, in known orterrorism conflicter
  • melt density also mass throughput per revolution.
  • the melt pumps 60, 61 are thus each driven in such a way via the inner actuating signal S3 and the outer actuating signal S4 that their respective rotational speed rs2, rs6 is set.
  • a total rotational speed rs which is the sum of the internal rotational speed rs2 of the inner main pump 60 of the internal main body 60, can be set in step St1 instead of the total supply rate n according to the flowchart in FIG Extruder 14-2 and external speed rs4 of
  • FIGS. 2 and 4 may, as a modification to FIGS. 2 and 4, also include a regulation of the adhesion promoter layers 3 and 5.
  • the thickness of the adhesion promoter layers 3, 5 is within a certain desired range, usually between 0.1 and 0.2 mm. Too thin a primer layer does not ensure sufficient adhesion between the layers, while too thick a primer layer carries the risk of a cohesive failure in the primer layer. For this reason, the primer layers 3 and 5 z. B. not proportional to the changes of the protective layer 6 and the media-carrying inner layer 2 adapted.
  • the bonding layers 3 and 5 regardless of their position in the composite pipe 1, always have the same thickness (thickness) b3 or b5, ie more material upon displacement of an adhesion promoter layer and more material during a displacement of one of the adhesion promoter layers 3 , 5 less material is used inside.
  • a more precise control of the adhesion promoter layers 3 and 5 can be carried out by calculating the position of the metal layer 4 in the composite tube, as described below as a modification of the embodiment of FIGS. 2 and 3.
  • the adhesion promoter has a very similar density as the materials for outer layer 6 and inner layer 2. This is the case for most used for the applications linear low density polyethylene (LLDPE) or polyethylenes with increased heat resistance (PE-RT) and the chemically based adhesion promoters.
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • PE-RT polyethylenes with increased heat resistance
  • Material used for the outer layer na can be calculated permanently the exact position of the metal layer in the composite tube.
  • the outer diameter d6 of the composite pipe 1 is known by the permanently measuring measuring device 50. With the length weight LMa and the material density p, the outer diameter d4 of the metal layer 4 (equal to the inner diameter di5 of the adhesion promoter layer 5) can be calculated:
  • LM6 LMa - LM5

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing a multi-layered composite pipe which comprises: a central metallic barrier layer for blocking penetration of gas; a medium-guiding inner layer; and an outer protective layer, in which: said metallic barrier layer is designed as a barrier layer that is closed in the peripheral direction, or as a metal pipe; the inner layer is extruded into the tubular barrier layer by means of an internal main extruder, an internal starting material being fed to said internal main extruder; and the outer protective layer is extruded onto said barrier layer by means of an external main extruder, an external starting material being fed to said external main extruder. According to the invention, a length/weight (LM1) of the composite pipe can be controlled, said control comprising at least the following steps: specifying a total throughput (n, rs) as the sum of an internal throughput (n2, rs2) of the internal starting material and an external throughput (n6, rs6) of the external starting material (St1); controlling an outer diameter of the protective layer by measuring the outer diameter and adjusting the external throughput (n6, rs6) for the protective layer (St2, St3, St4, St5); determining the internal throughput (n2, rs2) from the total throughput (n, nm) and the adjusted external throughput (n6, nm6) (St6); and adjusting the internal throughput (n2, rs2), (St6, St7, St8, St9).

Description

Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Verbundrohres  Method for producing a multilayer composite pipe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines mehrschichtigen Verbundrohres. Ein derartiges Verbundrohr wird insbesondere zum Leiten von Flüssigkeiten oder Gasen verwendet, die gegenüber der Umgebung bzw. dem Außenraum sicher abzudichten sind. Das Verbundrohr weist hierbei eine mittlere metallische Gas-Sperrschicht, insbesondere Sauerstoff- Sperrschicht auf, die z. B. aus Aluminium ausgebildet ist. Die mittlere me- tallische Sperrschicht bildet somit ein Metallrohr, das einen Gasdurchlass in radialer Richtung sicher blockiert. Radial innerhalb der Sperrschicht bzw. des Metallrohrs ist eine medium führende Innenschicht ausgebildet, die zum Beispiel als wasserabführende Innenschicht für wässrige Medien oder auch zur Führung anderer Flüssigkeiten wie Benzin, Lösungsmitteln usw. ausgebildet ist. Auf der metallischen Sperrschicht bzw. dem Metallrohr ist eine äußere Schutzschicht aufgebracht. Die mediumführende Innenschicht und die äußere Schutzschicht sind im Allgemeinen als Kunststoffschichten, zum Beispiel aus Polyethylen oder auch Polyamid, extru- diert. Zur besseren Haftung wird zwischen der metallischen Sperrschicht und der mediumführenden Innenschicht eine innere Haftvermittlerschicht aufgetragen; bei Verwendung von Polyethylen als Material für die mediumführende Innenschicht kann die innere Haftvermittlerschicht zum Beispiel Polyethylen-basiert sein. Entsprechend wird auf der Außenseite der metallischen Sperrschicht eine äußere Haftvermittlerschicht aufgetra- gen zur Haftvermittlung zur äußeren Schutzschicht. Die Herstellung des gesamten Kunststoff-Metall-Verbundrohres kann in einem einstufigen Herstellungsverfahren erfolgen, bei dem ein Metallband umgeformt und zumeist sicherheitsüberlappt längsverschweißt, in einigen Fällen ohne Überlappung stumpf verschweißt wird zur Ausbildung des Metallrohres und unmittelbar nachfolgend die innere Haftvermittlerschicht und die Innenschicht in das Metallrohr und weiterhin die äußere Haftvermittlerschicht und Schutzschicht auf das Metallrohr extrudiert werden. Hierbei werden vorteilhafterweise gleiche oder sehr ähnliche Kunststoffe für Innen- und Außenschicht eingesetzt werden. The invention relates to a method and an apparatus for producing a multilayer composite pipe. Such a composite pipe is used in particular for conducting liquids or gases which are to be sealed securely against the environment or the outside space. The composite tube in this case has a central metallic gas barrier layer, in particular oxygen barrier layer, the z. B. is formed of aluminum. The middle metallic barrier layer thus forms a metal tube which securely blocks a gas passage in the radial direction. Radially inside the barrier layer or the metal tube, a medium-conducting inner layer is formed, which is designed for example as a water-removing inner layer for aqueous media or to guide other liquids such as gasoline, solvents, etc. On the metallic barrier layer or the metal tube, an outer protective layer is applied. The medium-carrying inner layer and the outer protective layer are generally extruded as plastic layers, for example made of polyethylene or else polyamide. For better adhesion, an inner adhesion promoter layer is applied between the metallic barrier layer and the medium-guiding inner layer; For example, when using polyethylene as the material for the inner media-carrying layer, the inner primer layer may be polyethylene-based. Accordingly, an outer adhesion promoter layer is applied to the outer side of the metallic barrier layer for adhesion promotion to the outer protective layer. The production of the entire plastic-metal composite pipe can be made in a single-stage manufacturing process in which a metal band formed and longitudinally welded sicherheitsüberlappt, butt welds in some cases without overlap to form the metal tube and immediately following the inner primer layer and the inner layer in the metal tube and further extruding the outer primer layer and protective layer onto the metal tube. Here, advantageously, the same or very similar plastics for inner and outer layers are used.
Somit erfolgen in diesem einstufigen Fertigungsverfahren die Metallumformung und die Extrusion der weiteren Schichten kurz hintereinander, indem das Metallband um ein Extrusionswerkzeug herum zum Rohr geformt und z. B. überlappt verschweißt wird und die beiden Innenschichten in das frisch geformte Metallband einextrudiert und die beiden Außenschichten auf das frisch geformte Metallrohr aufextrudiert werden. Thus, in this single-stage manufacturing process, the metal forming and the extrusion of the other layers take place in quick succession, by forming the metal strip around an extrusion tool around the pipe and z. B. is welded overlapped and the two inner layers are extruded into the freshly shaped metal strip and the two outer layers are extruded onto the freshly shaped metal tube.
Die EP 0353977 A1 , EP 0581208 A1 und WO 00/44546 A1 beschreiben derartige Verbundrohre bzw. Verfahren und Vorrichtungen zu deren Herstellung. EP 0353977 A1, EP 0581208 A1 and WO 00/44546 A1 describe such composite pipes and methods and devices for their production.
Prozesskritisch für diesen Herstellungsprozess sind insbesondere die Formung und das überlappte Verschweißen des Metallbandes. Schwankungen im Formprozess führen zu einer unterschiedlichen Breite der Überlappung und damit zu einem Schwanken des Durchmessers des Metallrohres. Process critical for this production process are in particular the shaping and the overlapping welding of the metal strip. Fluctuations in the molding process lead to a different width of the overlap and thus to a fluctuation in the diameter of the metal tube.
Ein modifiziertes Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Metall- Verbundrohres wird im EP 1986798 A1 beschrieben. Hier wird die Metall- schicht nicht durch ein geformtes und verschweißtes Band erzeugt, sondern durch Pressen eines Metalldrahtes durch eine Formdüse nahtlos ex- trudiert. Auch hier ist der Produktionsprozess Schwankungen unterworfen, die zu Schwankungen in den Abmessungen der Metallschicht führen. A modified process for producing a plastic-metal composite pipe is described in EP 1986798 A1. In this case, the metal layer is not produced by a shaped and welded strip, but instead is seamlessly extruded by pressing a metal wire through a shaping die. trudiert. Again, the production process is subject to fluctuations that lead to fluctuations in the dimensions of the metal layer.
Da die Innenschichten und Außenschichten im einstufigen Ferti- gungsprozessen inline mit fest eingestellten Materialdurchsatzmengen im Prozess zu extrudiert werden, bedeutet ein schwankender Durchmesser der Metallschicht entsprechend ein Schwanken des kompletten Rohrdurchmessers bei weiterhin schwankender Wandstärke der einzelnen Schichten. Die Schwankungen des Außendurchmessers des Metallrohres liegen zum Beispiel im Bereich von bis zu 0,2 mm, was bei zulässigen Gesamttoleranzen für den Außendurchmesser des Verbundrohres von 0, 15 mm zu einem sehr hohen Ausschuss in dem Fertigungsprozess führen können. Hierbei sind prozesstechnische Messungen und Überprüfungen in einem derartigen einstufigen Verfahren jedoch sehr problematisch. Die Metallschicht verhindert im Allgemeinen eine Vermessung der inneren Schichten, außer mittels aufwändiger Verfahren wie Röntgenuntersuchungen. Since the inner layers and outer layers are extruded in-line in the single-stage production processes with fixed material throughputs in the process, a fluctuating diameter of the metal layer correspondingly means a fluctuation in the entire pipe diameter, while the wall thickness of the individual layers continues to fluctuate. The variations in the outer diameter of the metal tube are for example in the range of up to 0.2 mm, which can lead to a very high reject rate in the manufacturing process with permissible total tolerances for the outer diameter of the composite pipe of 0.15 mm. However, process engineering measurements and checks in such a one-step process are very problematic. The metal layer generally prevents measurement of the inner layers, except by elaborate methods such as X-ray studies.
Grundsätzlich sind gravimetrische Dosierungen bei der Zuführung eines Kunststoff-Ausgangsmaterials für Kunststoffrohre, insbesondere auch mehrschichtige Kunststoffrohre bekannt. Derartige gravimetrische Dosierungen regeln im Allgemeinen den Massedurchsatz der Extruder, also die Förderrate des Ausgangsmaterials. In Verbindung mit der Messung oder Regelung der Geschwindigkeit mit der das Rohr produziert wird ist somit eine Längengewichtsregelung (Metergewichtsregelung) möglich. In principle, gravimetric dosages are known in the supply of a plastic starting material for plastic pipes, in particular multilayer plastic pipes. Such gravimetric dosages generally control the mass flow rate of the extruders, ie the delivery rate of the starting material. In conjunction with the measurement or regulation of the speed at which the pipe is produced, a length weight control (meter weight control) is thus possible.
Weiterhin sind Außenkalibrierungen zur Fixierung eines Außen- durchmesser eines Rohres bekannt. Bei einem metallverstärkten Kunststoffrohr ist jedoch eine Außenkalibrierung nicht möglich, da die starre Metallschicht ein Anlegen der Kunststoffschmelze an eine Kalibrierung nicht erlaubt. Um trotz des schwankenden Durchmessers der innenliegenden Metallschicht in den zulässigen Toleranzen für Außendurchmesser und Innendurchmesser des Rohres zu bleiben, werden die mediumführende Innenschicht und die äußere Schutzschicht im Allgemeinen als Kompromiss mit einer Wanddicke in der Mitte des Toleranzfeldes ausgebildet. Hierbei wird jedoch mehr Material eingesetzt als notwendig, und es stärkere Schwankungen im Durchmes- ser der innenliegenden Metallschicht führen immer noch zu Über- oder Unterschreitungen der zulässigen Toleranzen für das Verbundrohr. Furthermore, external calibrations for fixing an outer diameter of a pipe are known. For a metal-reinforced plastic pipe, however, an external calibration is not possible because the rigid metal layer does not allow the plastic melt to be applied to a calibration. In order to remain within the allowable tolerances for outer diameter and inner diameter of the tube despite the varying diameter of the inner metal layer, the medium-carrying inner layer and the outer protective layer are generally formed as a compromise with a wall thickness in the middle of the tolerance field. In this case, however, more material is used than necessary, and greater fluctuations in the diameter of the inner metal layer still lead to exceeding or falling below the permissible tolerances for the composite pipe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines mehrschichtigen Verbundrohres zu schaffen, die eine sichere und dennoch materialsparende Herstellung ermöglichen. The invention has for its object to provide a method and apparatus for producing a multilayer composite pipe, which allow safe and yet material-saving production.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 19 gelöst. Hierbei wird weiterhin das durch das Verfahren herstellbare Verbundrohr geschaffen. This object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 19. In this case, furthermore, the composite tube producible by the method is created.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein. The inventive method can be carried out in particular with a device according to the invention. The device according to the invention can be provided in particular for carrying out a method according to the invention.
Erfindungsgemäß wird somit ein Regelverfahren geschaffen, bei dem der äußere Durchsatz zur Ausbildung der äußeren Schutzschicht und der innere Durchsatz zur Ausbildung der mediumführenden Innenschicht ein- gestellt bzw. dosiert werden, wobei die Durchsätze in die Regelung einbezogen werden. Hierbei erfolgt zunächst eine Regelung der äußeren Schutzschicht durch die messtechnisch gut realisierbare Messung eines Außendurchmessers der äußeren Schutzschicht, die somit vorteilhafter Weise auch den Außendurchmesser des gesamten Verbundrohres darstellt. Es erfolgt hierbei eine Regelung des äußeren Durchsatzes der äußeren Schutzschicht durch Messung des Außendurchmessers und Einstellung des äußeren Durchsatzes. Nachfolgend wird der innere Durchsatz der Innenschicht in Abhängigkeit des vorher eingeregelten, aktuellen äußeren Durchsatzes ange- passt. Somit kann ein innerer Soll-Durchsatz für die Innenschicht jeweils aktuell in Abhängigkeit der Regelung der äußeren Schutzschicht gebildet und eingestellt werden. Die Einstellung des inneren Durchsatzes kann durch eine Regelung oder auch einfache Differenzenbildung erfolgen. According to the invention, a control method is thus provided in which the external throughput for forming the outer protective layer and the inner throughput for the formation of the medium-guiding inner layer are adjusted or metered, the throughputs being included in the control. In this case, the outer protective layer is initially regulated by the metrologically well-feasible measurement of an outer diameter of the outer protective layer, which thus advantageously also represents the outer diameter of the entire composite tube. In this case, a regulation of the outer throughput of the outer protective layer takes place by measuring the outer diameter and adjusting the outer throughput. Subsequently, the inner throughput of the inner layer is adjusted as a function of the previously regulated, current outer throughput. Thus, an inner target throughput for the inner layer can be formed and adjusted currently depending on the regulation of the outer protective layer. The adjustment of the internal throughput can be done by a control or even simple difference formation.
Erfindungsgemäß wird somit erkannt, dass bereits über sichere Messgrößen, nämlich den - insbesondere (laser-) optisch vermessbaren - Außendurchmesser der äußeren Schutzschicht bzw. des Verbundrohres und einen inneren Durchsatz und äußeren Durchsatz eine sichere und ein Materialeinsatz reduzierende Regelung ermöglicht wird, ohne das zum Beispiel eine direkte Vermessung der Innenschicht durch Röntgen und andere aufwendige, kostspielige Verfahren erforderlich ist. Erfindungsgemäß werden einige Vorteile erreicht. Das Gesamt-According to the invention, it is thus recognized that reliable and material-use-reducing control is already possible by way of reliable measured variables, namely the outer diameter of the outer protective layer or of the composite tube and an inner throughput and outer throughput, without the Example, a direct measurement of the inner layer by X-ray and other expensive, expensive process is required. According to the invention, some advantages are achieved. The overall
Längengewicht des Verbundrohres kann erfindungsgemäß gering gehalten und sicher geregelt werden. Bei einer Vergrößerung der Wanddicke der äußeren Schutzschicht kann somit entsprechend direkt eine Verringerung der Wanddicke der Innenschicht eingestellt werden, um das Gesamt- Längengewicht anzupassen, und umgekehrt kann bei einer Verringerung der Wanddicke der äußeren Schutzschicht eine Vergrößerung der Wand- dicke der Innenschicht eingestellt werden. Somit werden der Materialaufwand, das Gewicht und die Kosten reduziert. Darüber hinaus können auch enge Fertigungstoleranzen eingehalten und Produktionsausschuss vermieden werden. Length weight of the composite tube can be kept low and safely controlled according to the invention. With an increase in the wall thickness of the outer protective layer, a reduction in the wall thickness of the inner layer can accordingly be set directly in order to adjust the overall length weight, and vice versa, an enlargement of the wall thickness of the outer protective layer can be achieved. thickness of the inner layer can be adjusted. Thus, the cost of materials, weight and costs are reduced. In addition, tight manufacturing tolerances can be maintained and production scrap can be avoided.
Weiterhin sind das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung mit geringem Aufwand ausübbar, da Dosierungen, insbesondere gravimet- rische Dosierungen für die Innenschicht und die äußere Schutzschicht, ohnehin allgemein üblich sind und die Einbeziehung der ermittelten Durch- sätze keinen relevanten messtechnischen Aufwand erfordert. Auch ist eine Vermessung des Außendurchmessers durch zum Beispiel eine (laser-) optische Messeinrichtung mit keinem größeren Aufwand verbunden. Furthermore, the method and the device according to the invention can be exercised with little effort, since dosages, in particular gravimetric dosages for the inner layer and the outer protective layer, are generally customary anyway and the inclusion of the determined throughputs does not require any relevant metrological effort. Also, a measurement of the outer diameter is connected by, for example, a (laser) optical measuring device with no major effort.
Durch eine derartige optische Vermessung können vielmehr auch By such optical measurement can also rather
Unrundheiten bzw. eine Ovalität durch Messung an mehreren Umfangs- Positionen ermittelt und überprüft werden, so dass eine weitere Qualitätssicherung ermöglicht wird. Out of roundness or ovality can be determined and checked by measuring at several circumferential positions, so that a further quality assurance is possible.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Verbundrohr zeichnet sich somit insbesondere auch durch eine hohe Konstanz seiner Schichten und ins- besondere seines Gesamt-Längengewichtes aus. Es kann somit bei vorgegebenen Toleranzen dünnwandig ausgebildet sein, bzw. auch mit sehr engen Toleranzen gefertigt werden. The composite pipe designed in accordance with the invention is therefore distinguished, in particular, by a high constancy of its layers and, in particular, its overall length weight. It can thus be formed thin-walled at predetermined tolerances, or be made with very tight tolerances.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung wird zunächst ein Gesamt- durchsatz für die beiden Hauptextruder, das heißt des inneren Hauptextruders zum Einextrudieren der Innenschicht und des äußeren Hauptextruders zum Aufextrudieren der äußeren Schutzschicht ermittelt und als Vorgabe angesetzt. Dieser Gesamt-Durchsatz kann insbesondere direkt aus dem geforderten Gesamt-Längengewicht (Gesamt-Metergewicht) des Verbundrohres ermittelt werden. Der Beitrag des Längengewichtes desAccording to an advantageous embodiment, first of all a total throughput for the two main extruders, that is to say the inner main extruder for extruding the inner layer and the outer main extruder for extruding the outer protective layer, is determined and set as default. This total throughput can be determined in particular directly from the required total length weight (total meter weight) of the composite pipe. The contribution of the length weight of the
Metallrohres ist bekannt, z.B. bei einem durch überlapptes Verschweißen eines Metallbandes hergestellten Metallrohr - unabhängig von der Breite der Überlappung - durch das zugeführte Metallband. Aus dem in dem ersten Regelverfahren unter Messung des Außendurchmessers der Schutzschicht eingestellten äußeren Durchsatz kann dann jeweils ein aktueller Soll-Wert für den inneren Durchsatz als Differenzenbildung zwischen dem vorgegeben Gesamt-Durchsatz und dem aktuellen äußeren Durchsatz gebildet werden, der somit nachfolgend zum Beispiel durch Ansteuerung der Schneckendrehzahl des inneren Hauptextruders eingestellt oder auch eingeregelt wird. Metal tube is known, for example, in an overlapped by welding a metal strip made of metal strip - regardless of the width of the overlap - by the supplied metal strip. From the outer throughput set in the first control method while measuring the outer diameter of the protective layer, an actual set value for the inner throughput can then be formed as difference formation between the predetermined total throughput and the current outer throughput, which thus follows, for example, by activation the screw speed of the inner main extruder is set or adjusted.
Die Einstellung des inneren Durchsatzes und äußeren Durchsatzes kann in unterschiedlichen Ausführungsformen erfolgen. Eine Ausführungsform verwendet eine gravimetrische Dosierung über Wägevorrichtungen, die ein durchlaufendes Ausgangmaterial wiegen und somit eine Zuführrate als Masse pro Zeit ermitteln. Die Zuführung kann im freien Fall erfolgen, so dass das Ausgangsmaterial, zum Beispiel ein Kunststoffpulver, Kunststoffgranulat oder Kunststoffpellets, aus Vorratsbehältern über die jeweilige Wägevorrichtung zu dem inneren Hauptextruder bzw. äußeren Hauptextruder herabfällt, deren Drehzahlen permanent so geregelt werden, dass der gewünschte innere und äußere Durchsatz genau erreicht wird. Bei einer derartigen Ausführungsform kann der Gesamt-Durchsatz somit als Gesamt-Förderrate der Dimension Masse pro Zeit angesetzt werden. The adjustment of the inner throughput and outer throughput can be done in different embodiments. One embodiment uses gravimetric metering via weighing devices that weigh a continuous feedstock and thus determine a feed rate as a mass per time. The feeding can be done in free fall, so that the starting material, for example a plastic powder, plastic granules or plastic pellets, from reservoirs on the respective weighing device to the main main extruder or external main extruder drops, whose speeds are permanently controlled so that the desired inner and Outer throughput is achieved exactly. In such an embodiment, the total throughput can thus be set as total delivery rate of dimension mass per time.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können für die beiden Hauptextruder Schmelzepumpen eingesetzt werden, die zwischen der jeweiligen Extruderschnecke und der Extruder-Düse (Ringspalt-Düse zum Auspressen des ringförmigen Materials) eingesetzt werden. Derartige Schmelzepumpen können insbesondere als Zahnrad-Pumpen ausgebildet sein und zeichnen sich durch einen sehr konstanten, drehzahlunabhängi- gen Volumendurchsatz und somit auch Massedurchsatz pro Umdrehung aus. Falls identische Schmelzepumpen für den inneren Hauptextruder und den äußeren Hauptextruder angesetzt werden, kann somit der Gesamt- Durchsatz als Gesamt-Drehzahl, das heißt Summe der inneren und äuße- ren Drehzahl angesetzt werden; ansonsten können auch Schmelzepumpen mit unterschiedlichem Durchsatz pro Umdrehung unter Heranziehung eines Anpassungs-Faktors zur Ermittlung des Gesamt-Durchsatzes angesetzt werden. Somit werden die Schmelzepumpen durch die Stellsignale der Steuereinrichtung angesteuert und entsprechende Drehzahlen eingestellt. Hierbei wird erkannt, dass z. B. eine Regelung der Drehzahlen der Extruderschnecken ohne zusätzliche gravimetrische Verwiegung des Durchsatzes gegebenenfalls nicht ausreichend sein kann, da diese deren Massedurchsätze nicht hinreichend drehzahlunabhängig sind, sondern durch den Staudruck vor der Extruder-Düse bzw. einen Rückfluss von der Extruder-Düse beeinflusst werden. According to a further embodiment, melt pumps which are inserted between the respective extruder screw and the extruder nozzle (annular gap nozzle for extruding the annular material) can be used for the two main extruders. Such melt pumps can be designed in particular as gear pumps and are characterized by a very constant, speed-independent volume flow rate and thus also mass throughput per revolution. If identical melt pumps are used for the main inner extruder and the outer main extruder, the total throughput can thus be set as the total speed, that is to say the sum of the inner and outer rotational speeds; otherwise melt pumps with different throughput per revolution can also be used, using an adjustment factor to determine the total throughput. Thus, the melt pumps are controlled by the control signals of the control device and set corresponding speeds. It is recognized that z. B. a control of the rotational speeds of the extruder screws may not be sufficient without additional gravimetric weighing of the throughput, as these mass flow rates are not sufficiently independent of speed, but are influenced by the back pressure upstream of the extruder nozzle or a return flow from the extruder nozzle.
Weiterhin wird erkannt, dass in vielen Ausbildungen eine Einbeziehung der Haftvermittlerschichten zunächst nicht erforderlich ist, da diese nicht im relevanten Ausmaß zum Gesamt-Längengewicht beitragen und sich Variationen des Metallrohres auch nicht in relevantem Umfang in einer Änderung ihrer Wanddicke auswirken. Furthermore, it is recognized that in many embodiments inclusion of the primer layers is initially not required because they do not contribute to the relevant extent to the total length weight and variations of the metal pipe also do not affect a relevant extent in a change in their wall thickness.
Alternativ bzw. bei speziellen Ausbildungen kann jedoch die Regelung der Haftvermittlerschichten mit einbezogen werden. Alternatively, or with special training, however, the regulation of the adhesive layers can be included.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen: eine perspektivische, geschnittene Darstellung eines fünfschichtigen Verbundrohres gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung des Verbundrohres; The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings of some embodiments. 1 is a perspective, sectional view of a five-layer composite tube according to an embodiment of the invention; FIG. 2 shows a device for producing the composite pipe; FIG.
Fig. 3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Verbundrohres; und 3 shows a flowchart of a method according to the invention for producing the composite pipe; and
Fig. 4 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform. Fig. 4 is a comparison with FIG. 2 modified embodiment.
Ein fünfschichtiges Verbundrohr 1 weist gemäß Figur 1 - von innen nach außen - eine medienführende, z. B. wasserführende, Innenschicht 2 aus zum Beispiel Polyethylen, eine auf der Innenschicht 2 aufgebrachte innere Haftvermittlerschicht 3 mit einer Dicke von zum Beispiel b3 = 0, 15 - 0,2 mm, eine auf der inneren Haftvermittlerschicht 3 aufgebrachte Sauerstoff-Sperrschicht 4 aus einem Metall, insbesondere Aluminium, eine auf der Sperrschicht 4 aufgebrachte äußere Haftvermittlerschicht 5 und eine auf der äußeren Haftvermittlerschicht 5 aufgebrachte äußere Schutzschicht 6 aus wiederum zum Beispiel Polyethylen auf. Die Schichten 2, 3, 4, 5, 6 sind somit jeweils für sich rohrförmig, sie weisen Außendurchmesser d2, d3, d4, d5, d6 und Schichtdicken (Wandstärken) b2, b3, b4, b5, b6 auf. A five-layer composite pipe 1, according to Figure 1 - from the inside to the outside - a media-leading, z. B. water-bearing, inner layer 2 of, for example, polyethylene, an applied on the inner layer 2 inner primer layer 3 with a thickness of, for example, b3 = 0, 15 - 0.2 mm, an applied on the inner adhesion promoter layer 3 oxygen barrier layer 4 of a Metal, in particular aluminum, an applied on the barrier layer 4 outer adhesive layer 5 and an applied on the outer adhesive layer 5 outer protective layer 6 in turn, for example, on polyethylene. The layers 2, 3, 4, 5, 6 are thus each tubular in themselves, they have outer diameters d2, d3, d4, d5, d6 and layer thicknesses (wall thicknesses) b2, b3, b4, b5, b6.
Die Haftvermittlerschichten 3 und 5 dienen zur Haftvermittlung der mittleren, metallischen Sperrschicht 4 mit der jeweiligen Kunststoffschicht, das heißt der Innenschicht 2 bzw. der Schutzschicht 6 und sind zum Bei- spiel aus einem Polyethylen-basierten Material ausgebildet. Bei Einsatz des Verbundrohres 1 für aggressivere Flüssigkeiten, zum Beispiel als Benzinleitung, kann die Innenschicht 2 auch zum Beispiel aus Polyamid gefertigt sein. Die Sperrschicht 4 ist in der gezeigten Darstellung als sicherheits- überlappt- längsverschweißtes Rohr ausgebildet; die weiteren Schichten 2, 3, 5 und 6 sind extrudiert. Die Herstellung erfolgt vorteilhafterwiese in einem einstufigen Fertigungsverfahren mit einer in Figur 2 gezeigten Vorrichtung 8 zur Herstellung des fünfschichtigen Verbundrohres 1 . The adhesion promoter layers 3 and 5 serve to promote the adhesion of the middle, metallic barrier layer 4 with the respective plastic layer, that is to say the inner layer 2 or the protective layer 6, and are formed, for example, from a polyethylene-based material. When using the composite tube 1 for more aggressive liquids, for example as a gasoline line, the inner layer 2 can also be made of polyamide, for example. The barrier layer 4 is formed in the illustration shown as a safety overlapped longitudinally welded tube; the further layers 2, 3, 5 and 6 are extruded. The production is advantageously carried out in a single-stage production process with a device 8 shown in FIG. 2 for producing the five-layer composite pipe 1.
Die Aluminiumumformung erfolgt in einer Umform-Einrichtung 10, der ein Metallhalbzeug 1 1 , z. B. ein Aluminiumband kontinuierlich zugeführt wird. Das Metallhalbzeug 1 1 wird hierbei um ein in Figur 2 angedeutetes Extrusionswerkzeug 14 herum zu dem Metallrohr, das heißt zu der rohr- förmigen Sperrschicht 4, geformt. Wird ein Metallband eingesetzt so wird es entweder mit einer Überlappung 13 geformt und in einer Schweißnaht 12 überlappt verschweißt oder ohne Überlappung 13 nur mit einer The aluminum forming takes place in a forming device 10, which is a metal semi-finished 1 1, z. B. an aluminum strip is fed continuously. The metal semi-finished product 1 1 is in this case formed around an extrusion tool 14 indicated in FIG. 2 around the metal tube, that is to say to the tubular barrier layer 4. If a metal band used so it is either formed with an overlap 13 and welded in a weld 12 overlaps or without overlap 13 with only one
Schweißnaht 12 stumpf verschweißt. Weld 12 butt welded.
Die innere Haftvermittlerschicht 3 und die medienführende Innenschicht 2 werden in die frisch geformte rohrförmige Sperrschicht 4 einextrudiert. Die äußere Haftvermittlerschicht 5 und die äußere Schutzschicht 6 werden auf die rohrförmige Sperrschicht 4 aufextrudiert. The inner primer layer 3 and the media-carrying inner layer 2 are extruded into the freshly shaped tubular barrier layer 4. The outer primer layer 5 and the outer protective layer 6 are extruded onto the tubular barrier layer 4.
Das Extrusionswerkzeug 14 ist in Figur 2 gestrichelt schematisiert gezeichnet und weist für die Schichten 2, 3, 5, 6 jeweils einzelne Extruder 14-i mit i=2, 3, 5, 6 auf, die jeweils eine Extruderschnecke 15-i und eine Düse 16-i, mit i=2, 3, 5, 6 mit einem Ringspalt aufweisen, um die Schichten 2, 3, 5, 6 als Ringschichten um die Sperrschicht 4 herum auszubilden. Hierbei sind die Düsen für die beiden äußeren Kunststoffschichten wie auch für die beiden inneren Kunststoffschichten üblicherweise jeweils in- einander als Coextrusionsdüsen ausgeführt. Ein derartiges einstufiges Fertigungsverfahren unterliegt Schwankungen und Toleranzen. Prozesskritisch ist bereits die Formung des Metallrohres aus dem Metallhalbzeug 1 1 . So führen im Falle des Formens und des Verschweissens eines Metallbandes Variationen in der Breite der Überlappung 13 bzw. der Breite der Schweißnaht 12 zu Schwankungen des Durchmessers d4 der Sperrschicht 4, d.h. des Metallrohres. Da die Innenschichten 2 und 3 und die Außenschichten 5 und 6 inline im Prozess zuextrudiert werden, führt ein Schwanken des Durchmessers d4 der Sperrschicht 4 - ohne eine Anpassung der Schichtdicken b2 der Innen- schicht 2 und b6 der Schutzschicht 6 - entsprechend zu einem Schwanken des kompletten Rohrdurchmessers d6 (Außendurchmesser der Schutzschicht 6) bei gleichzeitigem Schwanken der gesamten Wandstärke des Verbundrohres 1. Durch die Vorrichtung nach Figur 2 und das Verfahren nach Figur 3 wird es ermöglicht, das Längen-Gewicht (Meter-Gewicht, Masse pro Längeneinheit) LM1 des Verbundrohres 1 innerhalb der zulässigen Regelabweichungen zu regeln, wobei bei größerem Durchmesser d4 der Sperrschicht 4 das Längen -Gewicht LM6 der äußeren Schutzschicht 6 redu- ziert und das Längen -Gewicht LM2 der Innenschicht 2 erhöht wird. The extrusion die 14 is shown schematically in broken lines in FIG. 2 and has individual extruders 14-i with i = 2, 3, 5, 6 for the layers 2, 3, 5, 6, each of which has an extruder screw 15-i and a nozzle 16-i, with i = 2, 3, 5, 6 having an annular gap to form the layers 2, 3, 5, 6 as ring layers around the barrier layer 4. In this case, the nozzles for the two outer plastic layers as well as for the two inner plastic layers are usually designed in each case as coextrusion nozzles. Such a single-stage production process is subject to fluctuations and tolerances. Process critical is already the formation of the metal tube from the metal semi-finished 1 1. Thus, in the case of forming and welding a metal strip, variations in the width of the overlap 13 and the width of the weld 12, respectively, lead to variations in the diameter d4 of the barrier layer 4, ie, the metal tube. Since the inner layers 2 and 3 and the outer layers 5 and 6 are extruded in-line in the process, a fluctuation of the diameter d4 of the barrier layer 4 - without an adaptation of the layer thicknesses b2 of the inner layer 2 and b6 of the protective layer 6 - results in a fluctuation of the Through the device of Figure 2 and the method of Figure 3, it is possible, the length-weight (meter weight, mass per unit length) LM1 of the Compound 1 within the allowable control deviations to regulate, with a larger diameter d4 of the barrier layer 4, the length weight LM6 of the outer protective layer 6 is reduced and the length weight LM2 of the inner layer 2 is increased.
Entsprechend wird bei kleinerem Durchmesser d4 der Sperrschicht 4 das Längen-Gewicht LM6 der äußeren Schutzschicht 6 erhöht und das Längen-Gewicht LM2 der Innenschicht 2 reduziert. Accordingly, with a smaller diameter d4 of the barrier layer 4, the length weight LM6 of the outer protective layer 6 is increased and the length weight LM2 of the inner layer 2 is reduced.
Den Haupt- Extrudern 14-2 und 14-6 der Innenschicht 2 und der äußeren Schutzrecht 6 ist eine gravimetrische Dosierung zugewiesen. Gemäß Figur 2 wird inneres Zuführmaterial 20, zum Beispiel ein Kunststoff- Granulat, Kunststoff-Pulver oder Kunststoff-Pellets, aus einem Vorrats- Speicher 21 entnommen und über eine innere Wägevorrichtung 24 dem inneren Hauptextruder 14-2 zugeführt. Die innere Wägevorrichtung 24 des inneren Hauptextruders 14-2 ermittelt die Zuführrate sr2 , zum Beispiel eine zeitliche Zuführmenge als Masse pro Zeit (kg/h), und gibt ein erstes Messsignal S1 an eine Steuereinrichtung 30. Das Zuführmaterial 20 wird nachfolgend dem inneren Haupt-Extruder 14-2 zugeführt, von diesem aufgenommen, geschmolzen, über seine Extruderschnecke 15-2 zu seiner Düse 16-2 gefördert und ausgepresst. Die Drehzahl der Extruderschnecke 15-2 bestimmt hierbei die Zuführrate sr2. The main extruders 14-2 and 14-6 of the inner layer 2 and the outer protective right 6 are assigned a gravimetric dosage. According to FIG. 2, inner feed material 20, for example a plastic granulate, plastic powder or plastic pellets, is removed from a supply store 21 and fed via an internal weighing device 24 to the main main extruder 14-2. The inner weighing device 24 of the inner main extruder 14-2 determines the feed rate sr2, for example, a time feed amount as mass per time (kg / h), and outputs a first measurement signal S1 to a controller 30. The feed material 20 is subsequently fed to the inner main Extruder fed 14-2, taken up by this, melted, fed through its extruder screw 15-2 to its nozzle 16-2 and squeezed out. The speed of the extruder screw 15-2 determines the feed rate sr2.
Entsprechendes gilt für den äußeren Hauptextruder 14-6: es wird Ausgangsmaterial 35 aus einem Vorratsspeicher über eine äußere Wägevorrichtung 42 dem äußeren Hauptextruder 14-6 zugeführt, wobei die äußere Wägevorrichtung 42 ein zweites Messsignal S2 an die Steu- ereinrichtung 30 ausgibt. The same applies to the outer main extruder 14-6: starting material 35 is fed from a supply store via an external weighing device 42 to the outer main extruder 14-6, wherein the outer weighing device 42 outputs a second measuring signal S2 to the control device 30.
Die Steuereinrichtung 30 gibt wiederum ein erstes Stellsignal S3 an die innere Extruderschnecke 15-2 und ein zweites Stellsignal S4 an die äußere Extruderschnecke 15-6 aus, jeweils zur Einstellung einer der Drehzahl und somit der Zuführraten sr2 und sr6. The control device 30 in turn outputs a first control signal S3 to the inner extruder screw 15-2 and a second control signal S4 to the outer extruder screw 15-6, each for setting one of the rotational speed and thus the feed rates sr2 and sr6.
Weiterhin erfolgt eine Vermessung des ausgebildeten Verbundrohres 1 , z. B. als Mehrachsen-Außendurchmesser-Messung, insbesondere Laser-Messung mit einer optischen Messeinrichtung 50 an vorzugsweise drei oder mehr in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Positionen, so dass nicht nur ein gemittelter Außendurchmesser d6 der äußeren Schutzschicht 6, sondern gegebenenfalls auch eine Ovalität bzw. Unrundheit ermittelt werden kann. Die Messeinrichtung 50 gibt somit ein drittes Messsignal S5 an die Steuereinrichtung 30 aus, das zur Korrektur des Längen- Gewichts LM6 der äußeren Schutzschicht 6 verwendet wird. Die Haftvermittlerschichten 3, 5 werden bei dieser Ausführungsform nicht mit geregelt. Ihre Ausbildung erfolgt über die Nebenextruder 16-3 und 16-5. Dies kann ohne Einsatz von gravimetrischen Dosierungen durch Einstellen von konstanten Drehzahlen der Extruderschnecken 15-3 und 15-5 erfolgen. Bei Einsatz von gravimetrischen Dosierungen auch für die Nebenextruder 16-3 und 16-5 wird Ausgangsmaterial 33 der inneren Haftvermittlerschicht 3 über eine Wägevorrichtung 22 dem inneren Nebenextruder 16-3 zugeführt bzw. von dem inneren Nebenextruder 16-3 entsprechend der Drehzahl seiner Extruderschnecke 15-3 aufgenommen, und ein Messsignal S6 an die Steuereinrichtung 30 ausgegeben, die wiederum ein Stellsignal S7 an den inneren Nebenextruder 16-3 ausgibt. Hier wird vorzugsweise über eine konstante Zuführrate sr3 des Ausgangsmaterials 33 vorgegeben und über das Stellsignal S7 konstant gehalten. Entsprechend wird Ausgangsmaterial 34 der äußeren Haftvermittlerschicht 5 über eine Wägevorrichtung 43 dem äußeren Nebenextruder 14-5 zugeführt und ein Messsignal S6 der Wägevorrichtung 43 an die Steuereinrichtung 30 ausgegeben, die bei dieser Ausführungsform über das Stellsignal S9 an den äußeren Nebenextruder 14-5 eine konstante Zuführrate sr5 einstellt. Figur 3 zeigt die Schritte des Regelverfahrens. Nach einem Start inFurthermore, a measurement of the formed composite pipe 1, z. Example, as a multi-axis outer diameter measurement, in particular laser measurement with an optical measuring device 50 preferably three or more circumferentially distributed positions, so that not only an average outer diameter d6 of the outer protective layer 6, but optionally also an ovality or out-of-roundness can be determined. The measuring device 50 thus outputs a third measuring signal S5 to the control device 30, which is used to correct the length weight LM6 of the outer protective layer 6. The adhesion promoter layers 3, 5 are not regulated in this embodiment. Their training takes place via the secondary extruders 16-3 and 16-5. This can be done without the use of gravimetric dosing by setting constant speeds of the extruder screws 15-3 and 15-5. When gravimetric doses are also used for the secondary extruders 16-3 and 16-5, the starting material 33 of the inner adhesion promoter layer 3 is fed via a weighing device 22 to the inner secondary extruder 16-3 or from the inner secondary extruder 16-3 according to the rotational speed of its extruder screw 15-3. 3, and outputs a measurement signal S6 to the controller 30, which in turn outputs a control signal S7 to the inner slave extruder 16-3. Here, it is preferable to specify a constant feed rate sr3 of the starting material 33 and to keep it constant via the actuating signal S7. Correspondingly, starting material 34 of the outer adhesive layer 5 is fed via a weighing device 43 to the outer secondary extruder 14-5 and a measurement signal S6 of the weighing device 43 is output to the control device 30, which in this embodiment via the control signal S9 to the outer secondary extruder 14-5 a constant feed rate Set sr5. FIG. 3 shows the steps of the control method. After a start in
Schritt StO erfolgt in St1 eine Vorgabe für die Gesamt- Zuführrate n, die gebildet ist als Summe der inneren Zuführrate n2 für den inneren Haupt- Extruder 14-2 und der äußeren Zuführrate n6 für den äußeren Haupt- Extruder 14-6: Step StO, in St1, a default for the total feed rate n formed as the sum of the inner feed rate n2 for the inner main extruder 14-2 and the outer feed rate n6 for the outer main extruder 14-6 is given.
n = n2 + n6.  n = n2 + n6.
Anschließend erfolgt in den Schritten St2 bis St5 die Regelung des Außendurchmessers d6 des Verbundrohres 1. Hierzu wird in Schritt St2 zunächst der aktuelle Außendurchmesser d6_ist des Verbundrohres 1 bzw. der äußeren Schutzschicht 6 mittels der Messvorrichtung 50 vermessen und im Entscheidungsschritt St3 nachfolgend bewertet. Falls gemäß der linken Verzweigung 3a der Außendurchmesser d6_ist kleiner als ein unterer Grenzwert d6_u ist, wird nachfolgend gemäß Schritt St4 durch An- steuerung der Drehzahl für die Extruderschnecke 15-6 mittels des zweiten Stellsignals S4 die äußere Zuführrate n6 in kg/s zu dem äußeren Haupt- Extruder 14-6 erhöht; wird hingegen gemäß der rechten Verzweigung 3b ermittelt, dass der ermittelte Außendurchmesser d6 größer als ein oberer Grenzwert d6_o ist, wird in Schritt St5 die äußere Zuführrate n6 durch das zweite Stellsignal S4 reduziert. In beiden Fällen wird nachfolgend wiederum in Schritt St2 erneut der Außendurchmesser d6_ist gemessen und nachfolgend in dem Entscheidungsschritt St3 bewertet. Thereafter, in step St2, the actual outer diameter d6_ist of the composite tube 1 or the outer protective layer 6 is measured by means of the measuring device 50 and evaluated in step St3 in step St2. If according to of the left branch 3a, the outer diameter d6_ist is smaller than a lower limit d6_u, subsequently, according to step St4, by controlling the rotational speed for the extruder screw 15-6 by means of the second control signal S4, the outer feed rate n6 in kg / s to the outer main Extruder 14-6 increased; however, if it is determined according to the right branch 3b that the detected outer diameter d6 is larger than an upper limit d6_o, the outer feed rate n6 is reduced by the second set signal S4 in step St5. In both cases, again in step St2, the outer diameter d6_ist is measured again and subsequently evaluated in the decision step St3.
Falls gemäß der unteren Verzweigung 3c in Schritt St3 ein aktueller Außendurchmesser d6_ist innerhalb der Grenzwerte d6_u, d6_o ermittelt wird, erfolgt nachfolgend in den Schritten St6 bis St9 die Anpassung der inneren Zuführrate n2 für den inneren Haupt-Extruder 14-2 auf die aktuell eingestellte äußere Zuführrate n6 gemäß If, according to the lower branch 3c, a current outer diameter d6_ist is determined within the limits d6_u, d6_o in step St3, then the adjustment of the inner feed rate n2 for the inner main extruder 14-2 to the currently set outer takes place in steps St6 to St9 Feed rate n6 according to
n2 = n - n6.  n2 = n - n6.
Dies ist in Fig. 3 als Regelung der Zuführrate n2 dargestellt. This is shown in FIG. 3 as regulation of the feed rate n2.
Hierzu wird in Schritt St6 zunächst aus der in Schritt St1 angesetzten Gesamt-Zuführrate n und der in den Schritten St2-St5 eingeregelten äußeren Zuführrate n6 ein Soll-Wert n2_soll für die innere Zuführrate n2 des inneren Haupt-Extruders 14-2 ermittelt aus n2_soll = n - n6_ist, mit n6 als aktuell eingestellter äußerer Zuführrate. Der Soll-Wert n2_soll wird nachfolgend in den Schritten St7, St8 und St9 wiederum in Rückführung auf Schritt St6 eingestellt, insbesondere geregelt: For this purpose, in step St6, first of all, from the total feed rate n set in step St1 and the feed rate n6 set in steps St2-St5, a desired value n2_soll for the inner feed rate n2 of the inner main extruder 14-2 is determined from n2_soll = n - n6_ist, with n6 as the currently set external feed rate. The set value n2_soll is subsequently set in steps St7, St8 and St9 in turn to step St6, in particular regulated:
Wird in Schritt St7 gemessen, dass die innere Zuführrate n2_ist durch den inneren Haupt-Extruder 14-2 zu klein ist, wird gemäß der linken Verzweigung nach von dem Schritt St8 die innere Zuführrate n2 des inne- ren Haupt-Extruders 14-2 erhöht; wird in Schritt St7 hingegen ermittelt, dass die innere Zuführrate n2 des inneren Haupt-Extruders 14-2 zu groß ist, wird gemäß Schritt St9 nachfolgend die innere Zuführrate n2 reduziert; das Verfahren wird hierbei jeweils zu Schritt St6 zurück geführt. In Schritt St7 erfolgt somit ein Vergleich, ob If it is measured in step St7 that the inner feed rate n2_act is too small by the inner main extruder 14-2, the inner feed rate n2 of the inner feed rate n2 of the inner feed rate n2_ist is calculated according to the left branch from step St8. increased in the main extruder 14-2; on the other hand, if it is determined in step St7 that the inner feed rate n2 of the inner main extruder 14-2 is too large, then, according to step St9, the inner feed rate n2 is reduced; The method is in each case led back to step St6. In step St7, a comparison is thus made as to whether
n2_u > n2_ist > n2_o ist,  n2_u> n2_ist> n2_o is,
wobei bei Erfüllung dieser Bedingung das Verfahren nachfolgend vor den Schritt St2 zurück gesetzt wird. Die Schritte St6 bis St9 können somit grundsätzlich auch vereinfacht dargestellt werden als eine Differenzenbildung n2 = n - n6.  upon satisfaction of this condition, the method is subsequently reset before step St2. The steps St6 to St9 can thus in principle also be represented simplified as a difference formation n2 = n-n6.
Durch die Vorgabe der Gesamt-Zuführrate n in Schritt St1 kann somit das Gesamt-Längengewicht bzw. Gesamt-Metergewicht des gesamten Verbundrohres 1 konstant gehalten werden. By specifying the total feed rate n in step St1, the total length weight or total meter weight of the entire composite pipe 1 can thus be kept constant.
Eine Erhöhung der äußeren Schichtdicke (Wanddicke) b6 der äußeren Schutzschicht 6 führt somit direkt zu einer Verringerung bzw. Reduzierung der inneren Schichtdicke b2 der medienführenden Innenschicht 2, und umgekehrt. An increase in the outer layer thickness (wall thickness) b6 of the outer protective layer 6 thus leads directly to a reduction or reduction of the inner layer thickness b2 of the media-carrying inner layer 2, and vice versa.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausbildung zu Fig. 2. Gemäß Fig. 4 werden der innere Durchsatz und äußere Durchsatz der Ausgangsmaterialien 20, 35 zu den Haupt-Extrudern 14-2 und 14-6 eingestellt, sondern über Schmelzepumpen 60, 61 , die zwischen den Extruderschnecken 15-2 bzw. 15-6 und den Extruder-Düsen (Ringspalt-Düsen) 16-2 bzw. 16-6 installiert sind. Derartige Schmelzpumpen 60, 61 werden vorzugsweise mit konstantem Schmelzevordruck vom Extruder betrieben und zeichnen sich durch einen sehr konstanten, drehzahlunabhängigen Volumendurchsatz pro Umdrehung, dass heißt bei bekannter oder zurückgerechneter FIG. 4 shows an alternative embodiment to FIG. 2. Referring to FIG. 4, the internal flow rate and external flow rate of the starting materials 20, 35 are adjusted to the main extruders 14-2 and 14-6, but via melt pumps 60, 61, the between the extruder screws 15-2 and 15-6 and the extruder nozzles (annular gap nozzles) 16-2 and 16-6 are installed. Such melt pumps 60, 61 are preferably operated with a constant melt pre-pressure from the extruder and are characterized by a very constant, speed-independent volume throughput per revolution, that is, in known or zurückgerechneter
Schmelzedichte auch Massedurchsatz pro Umdrehung aus. Die Schmelzpumpen 60, 61 werden gemäß der zweiten Ausführungsform somit mit über das innere Stellsignal S3 und das äußere Stellsignal S4 jeweils derartig angesteuert, dass ihre jeweilige Drehzahl rs2, rs6 eingestellt wird. Melt density also mass throughput per revolution. According to the second embodiment, the melt pumps 60, 61 are thus each driven in such a way via the inner actuating signal S3 and the outer actuating signal S4 that their respective rotational speed rs2, rs6 is set.
Bei identischer Ausbildung der Schmelzepumpen 60 und 61 kann gemäß dem Flussdiagramm in der Figur 3 in Schritt St1 anstelle der Ge- samt-Zuführrate n eine Gesamt-Drehzahl rs angesetzt werden, die sich als Summe der inneren Drehzahl rs2 der inneren Schmelzpumpe 60 des inneren Haupt-Extruders 14-2 und der äußeren Drehzahl rs4 der If the melt pumps 60 and 61 have the same design, a total rotational speed rs, which is the sum of the internal rotational speed rs2 of the inner main pump 60 of the internal main body 60, can be set in step St1 instead of the total supply rate n according to the flowchart in FIG Extruder 14-2 and external speed rs4 of
Schmelzepumpe 61 des äußeren Extruders 14-6 darstellt: rs = rs2 + rs6, so dass in dem Flussdiagramm der Figur 3 nachfolgend im ersten Regelkreis der Schritte St2 bis St5 als Stellgröße die äußere Drehzahl rs6 eingestellt wird, um den Außendurchmesser d6 in dem zulässigen Toleranzbereich einzustellen, und nachfolgend in den Schritten St6 bis St9 die innere Drehzahl rs2 = rs - rs6 angepasst wird. Melting pump 61 of the outer extruder 14-6 represents: rs = rs2 + rs6, so that in the flowchart of Figure 3 below in the first loop of steps St2 to St5 as a manipulated variable, the external speed rs6 is set to the outer diameter d6 in the allowable tolerance range and then, in steps St6 to St9, the internal speed rs2 = rs-rs6 is adjusted.
Werden für die Innenschicht 2 und die Außenschicht 6 Kunststoffe mit unterschiedlicher Dichte p eingesetzt, d.h. einer inneren Dichte p2 der Innenschicht 2 und einer äußeren Dichte p6 der Außenschicht 6, so kann dies in beiden Ausführungen über einen Korrekturfaktor p2/p6 berücksicht werden. Are used for the inner layer 2 and the outer layer 6 plastics with different density p, i. an inner density p2 of the inner layer 2 and an outer density p6 of the outer layer 6, this can be taken into account in both embodiments via a correction factor p2 / p6.
Weitere Ausführungsformen können in Abwandlung zu Fig. 2 und Fig. 4 jeweils auch eine Regelung der Haftvermittlerschichten 3 und 5 einbeziehen. Für die Wirkung der Haftvermittlerschichten 3 und 5 ist es wichtig, dass die Dicke der Haftvermittlerschichten 3, 5 in einem gewissen Sollbereich, üblicherweise zwischen 0, 1 bis 0,2 mm liegt. Eine zu dünne Haftvermittlerschicht gewährleistet keine ausreichende Adhäsion zwischen den Schichten, während eine zu dicke Haftvermittlerschicht das Risiko eine kohesiven Versagens in der Haftvermittlerschicht birgt. Aus diesem Grund werden die Haftvermittlerschichten 3 und 5 z. B. nicht proportional mit den Änderungen der Schutzschicht 6 und der medienführenden Innenschicht 2 angepasst. Vorteilhaft ist es hingegen, dass die Haftvermittler- schichten 3 und 5 unabhängig von ihrer Lage im Verbundrohr 1 immer die gleiche Stärke (Dicke) b3 bzw. b5 aufweisen, d.h. bei Verlagerung einer Haftvermittlerschicht nach außen mehr Material und bei einer Verlagerung einer der Haftvermittlerschichten 3, 5 nach innen weniger Material eingesetzt wird. Other embodiments may, as a modification to FIGS. 2 and 4, also include a regulation of the adhesion promoter layers 3 and 5. For the effect of the adhesion promoter layers 3 and 5, it is important that the thickness of the adhesion promoter layers 3, 5 is within a certain desired range, usually between 0.1 and 0.2 mm. Too thin a primer layer does not ensure sufficient adhesion between the layers, while too thick a primer layer carries the risk of a cohesive failure in the primer layer. For this reason, the primer layers 3 and 5 z. B. not proportional to the changes of the protective layer 6 and the media-carrying inner layer 2 adapted. It is advantageous, however, that the bonding layers 3 and 5, regardless of their position in the composite pipe 1, always have the same thickness (thickness) b3 or b5, ie more material upon displacement of an adhesion promoter layer and more material during a displacement of one of the adhesion promoter layers 3 , 5 less material is used inside.
Gemäß einer ersten Ausbildung kann eine genauere Regelung der Haftvermittlerschichten 3 und 5 unter Berechnung der Lage der Metallschicht 4 im Verbundrohr erfolgen, wie nachfolgend als Abwandlung der Ausbildung von Fig. 2 und 3 beschrieben wird. Hierfür wird angesetzt, dass der Haftvermittler eine sehr ähnliche Dichte wie die Materialien für Außenschicht 6 und Innenschicht 2 aufweist. Dies ist für die meisten für die Anwendungsfälle eingesetzten linearen Polyethylene niedriger Dichte (LLDPE) bzw. Polyethylene mit erhöhter Wärmebeständigkeit (PE-RT) und die chemisch darauf aufbauenden Haftvermittler der Fall. According to a first embodiment, a more precise control of the adhesion promoter layers 3 and 5 can be carried out by calculating the position of the metal layer 4 in the composite tube, as described below as a modification of the embodiment of FIGS. 2 and 3. For this purpose, it is assumed that the adhesion promoter has a very similar density as the materials for outer layer 6 and inner layer 2. This is the case for most used for the applications linear low density polyethylene (LLDPE) or polyethylenes with increased heat resistance (PE-RT) and the chemically based adhesion promoters.
Anstelle der Durchsätze n6 und n2 werden im Regelkreis gemäß Fig. 2 die Durchsätze der beiden äußeren Schichten na und der beiden inneren Schichten ni mit den dazugehörigen Längen-Gewichten LMa und LMi (in kg/m) betrachtet mit: na = n5 + n6 ni = n2 + n3 und Instead of the throughputs n6 and n2, the throughputs of the two outer layers na and the two inner layers ni with the associated length weights LMa and LMi (in kg / m) are considered in the control loop according to FIG. 2 as: na = n5 + n6 ni = n2 + n3 and
LMa = LM5 + LM6 = (n5 + n6) / v LMa = LM5 + LM6 = (n5 + n6) / v
LMi = LM2 + LM3 = (n2 + n3) / v wobei v die Abzugsgeschwindigkeit des Verbundrohres 1 ist.  LMi = LM2 + LM3 = (n2 + n3) / v where v is the take-off speed of the composite pipe 1.
Mit einen - durch den in Fig. 2 beschriebenen Regelkreis - ermitteltenWith a - by the control circuit described in Fig. 2 - determined
Materialeinsatz für die Außenschicht na kann permanent die exakte Lage der Metallschicht im Verbundrohr berechnet werden. Der Außendurchmesser d6 des Verbundrohres 1 ist durch die permanent messende Messeinrichtung 50 bekannt. Mit dem Längen-Gewicht LMa und der Materialdichte p lässt sich der Außendurchmesser d4 der Metallschicht 4 (gleich dem Innendurchmesser di5 der Haftvermittlerschicht 5) berechnen: Material used for the outer layer na can be calculated permanently the exact position of the metal layer in the composite tube. The outer diameter d6 of the composite pipe 1 is known by the permanently measuring measuring device 50. With the length weight LMa and the material density p, the outer diameter d4 of the metal layer 4 (equal to the inner diameter di5 of the adhesion promoter layer 5) can be calculated:
LMa / p = π / 4 x (d62 -
Figure imgf000020_0001
LMa / p = π / 4 x (d6 2 -
Figure imgf000020_0001
Somit lässt sich einfach berechnen, welches Längen-Gewicht LM5 und damit welcher Durchsatz n5 bei einer vorgegeben Schichtstärke b5 der äußeren Haftvermittlerschicht über die Gravimetrie des Nebenextruders 14-5 einzustellen ist: Thus, it is easy to calculate which length weight LM5 and therefore which throughput n5 should be set by means of the gravimetry of the secondary extruder 14-5 for a given layer thickness b5 of the outer adhesion promoter layer:
LM5 = π / 4 x ((d4+b5)2 -d42) x p Das benötigte Längen-Gewicht LM6 und somit auch der Durchsatz n6 für die Schutzschicht 6 berechnet sich somit: LM5 = π / 4 x ((d4 + b5) 2 -d4 2 ) xp The required length weight LM6 and thus also the throughput n6 for the protective layer 6 are thus calculated:
LM6 = LMa - LM5 LM6 = LMa - LM5
Da gleichzeitig durch die bekannte Stärke b4 der Metallschicht 4 der Außendurchmesser d3 der inneren Haftvermittlerschicht 3 berechnet werden kann: d3 = d4 - b4 können in analoger Rechenweise bei vorgegebener Dicke b3 der inneren Haftvermittlerschicht 3 die Längen-Gewichte LM3 und LM2 und damit die Durchsätze n3 und n2 der beiden inneren Schichten 3 und 2 ermittelt werden. Since the outer diameter d3 of the inner adhesion promoter layer 3 can be calculated at the same time by the known thickness b4 of the metal layer 4: d3 = d4-b4 can in analogous calculation for a given thickness b3 of the inner adhesion promoter layer 3, the length weights LM3 and LM2 and thus the throughputs n3 and n2 of the two inner layers 3 and 2 are determined.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Verbundrohres (1 ), das eine mittlere metallische Sperrschicht (4) zum Sperren eines Gasdurchlasses, eine Medium-führende Innenschicht (2) und eine äußere Schutzschicht (6) aufweist, A method of producing a multilayer composite pipe (1) comprising a middle metal barrier layer (4) for blocking a gas passage, a medium-conducting inner layer (2) and an outer protective layer (6),
bei dem die metallische Sperrschicht (4) als in Umfangsrichtung geschlossene Sperrschicht oder Metallrohr ausgebildet wird, die Innenschicht (2) durch einen inneren Haupt-Extruder (14-2) in die rohrförmige Sperrschicht (4) einextrudiert wird, wobei dem inneren Haupt-Extruder (14-2) ein inneres Ausgangsmaterials (20) geführt wird, und wherein the metallic barrier layer (4) is formed as a circumferentially closed barrier layer or metal tube, the inner layer (2) is extruded through an inner main extruder (14-2) into the tubular barrier layer (4), the inner main extruder (14-2) an inner starting material (20) is guided, and
die äußere Schutzschicht (6) durch einen äußeren Haupt-Extruder (14-6) auf die Sperrschicht (4) aufextrudiert wird, wobei dem äußeren Haupt-Extruder (14-6) ein äußeres Ausgangsmaterial (35) zugeführt wird, the outer protective layer (6) is extruded onto the barrier layer (4) by an outer main extruder (14-6), wherein an outer starting material (35) is supplied to the outer main extruder (14-6),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
eine Regelung eines Längen-Gewichtes (LM1 ) des Verbundrohres (1 ) vorgesehen ist, wobei die Regelung mindestens folgende Schritte aufweist: a regulation of a length weight (LM1) of the composite pipe (1) is provided, wherein the control has at least the following steps:
Vorgabe eines Gesamt-Durchsatzes (n, rs) als Summe eines inneren Durchsatzes (n2, rs2) des inneren Ausgangsmaterials (20) und eines äußeren Durchsatzes (n6, rs6) des äußeren Ausgangsmaterials (35) (St1 ),  Specification of a total throughput (n, rs) as the sum of an inner throughput (n2, rs2) of the inner starting material (20) and an outer throughput (n6, rs6) of the outer starting material (35) (St1),
Regelung eines Außendurchmessers (d6) der Schutzschicht (6) durch Messung des Außendurchmessers (d6) und Einstellung des äußeren Durchsatzes (n6, rs6) für die Schutzschicht (6) (St2, St3, St4, St5),  Controlling an outer diameter (d6) of the protective layer (6) by measuring the outer diameter (d6) and adjusting the outer throughput (n6, rs6) for the protective layer (6) (St2, St3, St4, St5),
Ermittlung des inneren Durchsatzes (n2, rs2) aus dem Gesamt- Durchsatz (n, nm) und dem eingestellten äußeren Durchsatz (n6, nm6) (St6), und Einstellung des inneren Durchsatzes (n2, rs2) (St6, St7, St8, St9). Determine the internal flow rate (n2, rs2) from the total flow rate (n, nm) and the set external flow rate (n6, nm6) (St6), and Adjust the internal flow rate (n2, rs2) (St6, St7, St8, St9).
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial (20) der Innenschicht (2) und das Ausgangsmaterials (35) der Schutzschicht (6) jeweils Kunststoff-Material ist, vorzugsweise das gleiche Kunststoff-Material. A method according to claim 1, characterized in that the starting material (20) of the inner layer (2) and the starting material (35) of the protective layer (6) are each plastic material, preferably the same plastic material.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der metallischen Sperrschicht (4) ein Metallband (1 1 ), zum Beispiel Aluminium-Band, fortlaufend zu einem geschlossenen Rohr umgeformt und überlappend längsgewickelt wird und in einem Überlappungsbereich (13) seiner Kanten verbunden, insbesondere in einer Schweißnaht (12) längsverschweißt wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that for forming the metallic barrier layer (4) a metal strip (1 1), for example aluminum strip, continuously formed into a closed tube and longitudinally overlapping wound and in an overlapping region (13) of its Connected edges, in particular in a weld (12) is longitudinally welded.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der metallischen Sperrschicht (4) ein Metallband (1 1 ), zum Beispiel Aluminium-Band, fortlaufend zu einem geschlossenen Rohr umgeformt und stumpf längsgewickelt wird und in einem Stoßbereich seiner Kanten verbunden, insbesondere in einer Schweißnaht (12) längsverschweißt wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that for the formation of the metallic barrier layer (4) a metal strip (1 1), for example aluminum strip, continuously formed into a closed tube and longitudinally butt-wound and connected in a joint area of its edges, in particular in a weld (12) is longitudinally welded.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, zur Ausbildung der metallischen Sperrschicht (4) ein Metallhalbzeug (1 1 ), zum Beispiel Aluminium-Draht durch Pressen durch eine Umformeinrichtung 10, zum Beispiel einer Düse zu einem nahtlosen Rohr extrudiert wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that to form the metallic barrier layer (4) a semi-finished metal product (11), for example aluminum wire, is extruded by pressing through a forming device 10, for example a nozzle, into a seamless tube.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Method according to one of the preceding claims, characterized in that
die Vorgabe des Gesamt-Durchsatzes (n, rs) erfolgt, indem the specification of the total throughput (n, rs) is made by
- zunächst ein Gesamt-Längengewicht (LM) des Verbundrohres (1 ) vorgegeben wird, - First, a total length weight (LM) of the composite tube (1) is given,
- aus dem Gesamt-Längengewicht (LM) unter Berücksichtigung des Längen-Gewichtes (LM4) der Sperrschicht (4) eine Summe der Längen-Gewichte (LM2, LM6) der Innenschicht (2) und der Schutzschicht (6) gebildet wird,  a sum of the length weights (LM2, LM6) of the inner layer (2) and the protective layer (6) is formed from the total length weight (LM) taking into account the length weight (LM4) of the barrier layer (4),
- aus der Summe der Längen-Gewichte (LM2, LM6), einer Dichte der festen Ausgangsmaterialien (20, 35) der Innenschicht (2) und der Schutzschicht (6) und einer Abzugsgeschwindigkeit (v) des Verbundrohres (1 ) der Gesamt-Durchsatz (n, rs) ermittelt wird.  - From the sum of the length weights (LM2, LM6), a density of the solid starting materials (20, 35) of the inner layer (2) and the protective layer (6) and a withdrawal speed (v) of the composite tube (1) the total throughput (n, rs) is determined.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung des mehrschichtigen Verbundrohres (1 ) einstufig ist, wobei während oder unmittelbar anschließend an die Ausbildung der Sperrschicht (4) als geschlossenes Rohr die Innenschicht (2) und die Außenschicht (6) aufgetragen werden, vorzugsweise durch ein Extrusionswerkzeug (14) mit als Ringspalten ausgebildeten Extrusions-Düsen (16-2, 16-6), wobei das geschlossenes Rohr der Sperrschicht (4) um das 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method for producing the multilayer composite pipe (1) is in one stage, wherein during or immediately after the formation of the barrier layer (4) as a closed tube, the inner layer (2) and the outer layer (6) are applied, preferably by an extrusion die (14) with extrusion nozzles (16-2, 16-6) formed as annular gaps, wherein the closed tube of the barrier layer (4) around the
Extrusionswerkzeug (14) herum geformt wird.  Extrusion tool (14) is formed around.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als innerer Durchsatz (n2) eine innere Zuführrate (n2) des inneren Ausgangsmaterials (20) zu dem inneren Haupt- Extruder (14-2) und als äußerer Durchsatz (n6) eine äußere Zuführrate (n2) des äußerer Ausgangsmaterials (35) zu dem äußeren Haupt-Extruder (14-6) eingestellt wird, 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that as inner flow rate (n2) an inner feed rate (n2) of the inner starting material (20) to the inner main extruder (14-2) and as an outer throughput (n6) a outer feed rate (n2) of the outer raw material (35) is set to the outer main extruder (14-6),
wobei der Gesamt- Durchsatz (n) als Gesamt-Zuführrate (n) gebildet wird, die als Summe der inneren Zuführrate (n2) und der äußeren Zuführrate (n6) gebildet ist. wherein the total flow rate (n) is formed as the total feed rate (s) formed as the sum of the inner feed rate (n2) and the outer feed rate (n6).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Ausgangsmaterial (20) über eine innere Wägevorrichtung (24), insbesondere eine innere gravimetrische Wägevorrichtung (24), dem inneren Haupt-Extruder (14-2) zugeführt wird, wobei die innere Zuführrate (n2) durch Ansteuerung einer Drehzahl einer inneren9. The method according to claim 8, characterized in that the inner starting material (20) via an inner weighing device (24), in particular an inner gravimetric weighing device (24), the inner main extruder (14-2) is supplied, wherein the inner Feed rate (n2) by controlling a speed of an internal
Extruder-Fördereinheit, z. B. einer Extruder-Schnecke (15-2), mittels eines inneren Stellsignals (S3) eingestellt wird. Extruder conveyor unit, z. B. an extruder screw (15-2), by means of an inner control signal (S3) is set.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Ausgangsmaterial (35) über eine äußere 10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the outer starting material (35) via an outer
Wägevorrichtung (42), insbesondere eine äußere gravimetrische Wägevorrichtung (42), dem äußeren Haupt-Extruder (14-6) zugeführt wird, wobei die äußere Zuführrate (n6) durch Ansteuerung einer Drehzahl einer äußeren Extruder-Fördereinheit, z. B. einer Ex- truder-Schnecke (15-6) mittels eines äußeren Stellsignals (S4) eingestellt wird.  Weighing device (42), in particular an outer gravimetric weighing device (42), the outer main extruder (14-6) is supplied, wherein the external feed rate (n6) by controlling a rotational speed of an outer extruder conveyor unit, for. B. an extruder screw (15-6) by means of an external control signal (S4) is set.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Extruder-Fördereinheit, z. B. Extru- der-Schnecke (14-2, 14-6), und einer Extruder-Düse (16-2, 16-6) des inneren Hauptextruders (14-2) und des äußeren Hauptextruders (14-6) jeweils eine Schmelzepumpe (60, 61 ) vorgesehen ist, wobei der innere Durchsatz als innere Drehzahl (rs2) der inneren Schmelzepumpe (60) und der äußere Durchsatz als äußere Dreh- zahl (rs6) der äußeren Schmelzepumpe (61 ) eingestellt wird, und der Gesamt- Durchsatz (rs) als Summe der äußeren Drehzahl (rs6) und der inneren Drehzahl (rs2) gebildet wird. 1 1. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that between an extruder conveyor unit, for. Extruder screw (14-2, 14-6), and an extruder nozzle (16-2, 16-6) of the main inner extruder (14-2) and the outer main extruder (14-6), one each Melting pump (60, 61) is provided, wherein the inner throughput as the inner speed (rs2) of the inner melt pump (60) and the outer flow rate as outer speed (rs6) of the outer melt pump (61) is set, and the total Throughput (rs) as the sum of the external speed (rs6) and the internal speed (rs2) is formed.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des inneren Durchsatzes (n2, rs2) als Differenzenbildung oder als eine Regelung vorgesehen ist, wobei aus dem Gesamt-Durchsatz (n, rs) und dem in der ersten Regelung des Außendurchmessers (d6) der Schutzschicht (6) eingestellten äußeren Durchsatz (n6, rs6) zunächst ein innerer Soll- Durchsatz (n2_soll, rs2_soll) ermittelt wird (St6), 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the internal throughput (n2, rs2) is provided as difference formation or as a control, wherein an inner nominal throughput (n2_soll, rs2_soll) is first determined from the total throughput (n, rs) and the outer throughput (n6, rs6) set in the first control of the outer diameter (d6) of the protective layer (6) (St6 )
nachfolgend der aktuelle innere Ist-Durchsatz (n2_ist, rs2_ist) mit dem inneren Soll-Durchsatz (n2_soll, rs2_soll) verglichen wird (St7), und  Subsequently, the current internal actual throughput (n2_act, rs2_ist) is compared with the internal target throughput (n2_soll, rs2_soll) (St7), and
nachfolgend in Abhängigkeit des Vergleichs der innere Ist- Durchsatz (n2, rs2) gegebenenfalls angepasst wird (St8, St9).  Subsequently, depending on the comparison, the internal actual throughput (n2, rs2) is optionally adjusted (St8, St9).
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenseite der zum Rohr gebildeten Sperrschicht (4) eine innere Haftvermittlerschicht (3) einextrudiert wird, auf die die Innenschicht (2) einextrudiert wird, und/oder 13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that on the inside of the barrier layer (4) formed to the tube an inner adhesion promoter layer (3) is extruded, on which the inner layer (2) is extruded, and / or
auf die Sperrschicht (4) eine äußere Haftvermittlerschicht (5) aufextrudiert wird, auf die die äußere Schutzschicht (6) aufextrudiert wird.  on the barrier layer (4) an outer adhesive layer (5) is extruded, on which the outer protective layer (6) is extruded.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Haftvermittlerschicht (3) und/oder die äußere Haftvermittlerschicht (5) bei der Regelung des Gesamt-Längengewichts (LM) nicht angepasst oder verändert werden. 14. The method according to claim 13, characterized in that the inner adhesive layer (3) and / or the outer adhesive layer (5) in the regulation of the total length weight (LM) are not adjusted or changed.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Haftvermittlerschicht (3) und/oder die äußere Haftvermittlerschicht (5) bei der Regelung des Gesamt-Längengewichts (LM) mit geregelt werden. 15. The method according to claim 13, characterized in that the inner adhesive layer (3) and / or the outer adhesive layer (5) in the regulation of the total length weight (LM) are controlled with.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftvermittlerschichten (3, 5) auf vorgegebene Wandstärken (b3, b5) geregelt werden, indem die aktuelle Position der Metallschicht (4) im Verbundrohr (1 ) ermittelt wird aus 16. The method according to claim 15, characterized in that the adhesion promoter layers (3, 5) are regulated to predetermined wall thicknesses (b3, b5) by the current position of the metal layer (4) in the composite pipe (1) is determined
- dem mit der Meßeinrichtung (50) gemessenen Außendurchmesser (d6) der Schutzschicht (6)  the outer diameter (d6) of the protective layer (6) measured with the measuring device (50)
- den durch über die Wägevorrichtungen (42, 43) ermittelten Zuführ- raten für die Schutzschicht (6) und die äußere Haftvermittlerschicht the feed rates for the protective layer (6) and the outer adhesive layer determined by the weighing devices (42, 43)
(5) und (5) and
- einer Abzugsgeschwindigkeit (v) des Verbundrohrs (1 ),  a take-off speed (v) of the composite pipe (1),
wobei nachfolgend ausgehend vom Außendurchmesser (d6) des Verbundrohres (1 ) und einem Innendurchmesser (d3) der Metall- schicht (4) der weitere Schichtaufbau (2, 3, 5, 6) des Verbundrohres (1 ) bei gemessenem Außendurchmesser (d6), vorgegebenen Wandstärken (b3,b5) der Haftvermittlerschichten (3,5) und vorgegebenem Gesamt-Längengewicht (LM1 ) berechnet wird. 17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung des Außendurchmessers (d6) (St1 ) als optische Messung, z. B. laser-optische Messung, des Außendurchmessers (d6) des ausgebildeten Verbundrohrs (1 ) erfolgt, insbesondere über mehrere in Umfangsrichtung verteilte Stellen zur Berücksichtigung einer Unrundheit.  wherein, starting from the outer diameter (d6) of the composite tube (1) and an inner diameter (d3) of the metal layer (4), the further layer structure (2, 3, 5, 6) of the composite tube (1) with measured outer diameter (d6), predetermined wall thicknesses (b3, b5) of the adhesion promoter layers (3,5) and predetermined total length weight (LM1) is calculated. 17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the measurement of the outer diameter (d6) (St1) as an optical measurement, for. B. laser-optical measurement of the outer diameter (d6) of the formed composite pipe (1), in particular over a plurality of circumferentially distributed locations to take into account an ovality.
18. Verbundrohr (1 ), das durch ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche hergestellt ist. 19. Vorrichtung (8) zur Herstellung eines mehrschichtigen Verbundrohres (1 ), die aufweist: 18. Composite pipe (1), which is produced by a method according to one of the preceding claims. 19. Device (8) for producing a multilayer composite pipe (1), comprising:
- eine Steuereinrichtung (30) zur Aufnahme von Messsignalen (S1 , S2, S5, S6, S8) und Ausgabe von Stellsignalen (S3, S4, S7, S9), - A control device (30) for receiving measurement signals (S1, S2, S5, S6, S8) and output of control signals (S3, S4, S7, S9),
- eine Umformeinrichtung (10) zur Aufnahme eines Metallhalbzeu- ges (1 1 ) und Umformung des Metalhalbzeuges (1 1 ) zum Erzeugen einer in Umfangsrichtung geschlossenen rohrförmigen Sperrschicht- A forming device (10) for receiving a Metallhalbzeu- ges (1 1) and forming the metal semi-finished product (1 1) for generating a circumferentially closed tubular barrier layer
(4), (4)
- ein Extrusionswerkzeug (14), das einen inneren Haupt-Extruder (14-2) zum Einextrudieren einer mediumführenden Innenschicht (2), in die Sperrschicht (4) und einen äußeren Haupt-Extruder (14-6) zum Aufextrudieren einer äußeren Schutzschicht (6) auf die Sperrschicht (4) in einem einstufigen Extrusionsverfahren aufweist, an extrusion die (14) having an inner main extruder (14-2) for extruding a medium-carrying inner layer (2) into the barrier layer (4) and an outer main extruder (14-6) for extruding an outer protective layer (14) 6) on the barrier layer (4) in a one-step extrusion process,
- eine Messvorrichtung (50) zur Messung eines Außendurchmessers (d6) der Schutzschicht (6) und Ausgabe eines Messsignals (S5) an die Steuereinrichtung (30), a measuring device (50) for measuring an outer diameter (d6) of the protective layer (6) and outputting a measuring signal (S5) to the control device (30),
wobei die Steuereinrichtung (30) ausgebildet ist zur Ansteuerung einer Drehzahl einer inneren Extruder-Fördereinheit (15-2) des inneren Haupt-Extruders (14-2) durch ein inneres Stellsignal (S3), zur Einstellung eines inneren Durchsatzes des inneren Ausgangsmate- rials (20), wherein the control means (30) is adapted to control a rotational speed of an inner extruder feed unit (15-2) of the inner main extruder (14-2) by an inner actuating signal (S3), for adjusting an internal throughput of the inner Ausgangsmate- rials (20)
wobei die Steuereinrichtung (30) ausgebildet ist zur Ansteuerung einer äußeren Drehzahl einer Extruder-Fördereinheit (15-5) des äußeren Haupt-Extruders 15-6 durch ein äußeres Stellsignal (S4), zur Einstellung eines äußeren Durchsatzes des äußeren Aus- gangsmaterials (20), wherein the control device (30) is designed to control an external speed of an extruder feed unit (15-5) of the outer main extruder 15-6 by an external control signal (S4) for setting an external flow rate of the outer starting material (20 )
wobei die Steuereinrichtung (30) ausgebildet ist zur Regelung eines Längen-Gewichtes (LM1 ) des Verbundrohres (1 ), wherein the control device (30) is designed to control a length weight (LM1) of the composite tube (1),
wobei die Regelung mindestens folgende Schritte aufweist: the control having at least the following steps:
Vorgabe eines Gesamt-Durchsatzes (n, rs) als Summe eines inne- ren Durchsatzes (n2, rs2) des inneren Ausgangsmaterials (20) und eines äußeren Durchsatzes (n6, rs6) des äußeren Ausgangsmaterials (35), Specification of a total throughput (n, rs) as the sum of an internal throughput (n2, rs2) of the inner starting material (20) and an outer throughput (n6, rs6) of the outer starting material (35),
Regelung eines Außendurchmessers (d6) der Schutzschicht (6) durch Messung des Außendurchmessers (d6) und Einstellung des äußeren Durchsatzes (n6, rs6) für die Schutzschicht (6), Ermittlung des inneren Durchsatzes (n2, rs2) aus dem Gesamt- Durchsatz (n, nm) und dem eingestellten äußeren Durchsatz (n6, nm6), und Controlling an outer diameter (d6) of the protective layer (6) by measuring the outer diameter (d6) and adjusting the outer throughput (n6, rs6) for the protective layer (6), Determine the internal flow rate (n2, rs2) from the total flow rate (n, nm) and the set external flow rate (n6, nm6), and
Einstellung des inneren Durchsatzes (n2, rs2).  Adjustment of the internal flow rate (n2, rs2).
PCT/DE2016/100399 2015-09-02 2016-09-01 Method for producing a multi-layered composite pipe WO2017036462A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680051094.2A CN108136465B (en) 2015-09-02 2016-09-01 Method for producing a multilayer composite pipe

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015114637.1 2015-09-02
DE102015114637.1A DE102015114637B3 (en) 2015-09-02 2015-09-02 Method and apparatus for producing a multilayer composite pipe and composite pipe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017036462A1 true WO2017036462A1 (en) 2017-03-09

Family

ID=57396233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2016/100399 WO2017036462A1 (en) 2015-09-02 2016-09-01 Method for producing a multi-layered composite pipe

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN108136465B (en)
DE (1) DE102015114637B3 (en)
WO (1) WO2017036462A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0353977A2 (en) 1988-08-03 1990-02-07 KiTECHNOLOGY B.V. Apparatus for forming plastics coated tube
DE3832393A1 (en) * 1988-09-23 1990-04-05 Battenfeld Extrusionstech Method of keeping the geometry of an extrudate constant
EP0581208A1 (en) 1992-07-29 1994-02-02 UNICOR SUHLER MASCHINENFABRIK GmbH Device for manufacturing a metal-plastic composite tube
WO2000044546A1 (en) 1999-01-29 2000-08-03 Unicor Gmbh Rahn Plastmaschinen Facility for manufacturing multilayered composite tubes
US20030102302A1 (en) * 2000-05-10 2003-06-05 Horst Rahn Method for producing multilayer metal composite tubes
JP2004322436A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Method and device for controlling thickness of outer surface coating of metal pipe
EP1986798A1 (en) 2006-02-03 2008-11-05 Uponor Innovation Ab Making an elongated product

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2584989Y (en) * 2001-04-04 2003-11-05 侯贤忠 Multi-layer composited tube with lining made of anti-corrosion metal
CN100450760C (en) * 2005-11-10 2009-01-14 甘国工 Production method and device for composite tube of butt welding metal tube and polymer
DE102013109346A1 (en) * 2013-08-29 2015-03-05 Continental Reifen Deutschland Gmbh Process for the production of starting material for vehicle tires
CN103759080A (en) * 2014-01-24 2014-04-30 新兴铸管股份有限公司 Composite steel-plastic pressure tube and manufacturing method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0353977A2 (en) 1988-08-03 1990-02-07 KiTECHNOLOGY B.V. Apparatus for forming plastics coated tube
DE3832393A1 (en) * 1988-09-23 1990-04-05 Battenfeld Extrusionstech Method of keeping the geometry of an extrudate constant
EP0581208A1 (en) 1992-07-29 1994-02-02 UNICOR SUHLER MASCHINENFABRIK GmbH Device for manufacturing a metal-plastic composite tube
WO2000044546A1 (en) 1999-01-29 2000-08-03 Unicor Gmbh Rahn Plastmaschinen Facility for manufacturing multilayered composite tubes
US20030102302A1 (en) * 2000-05-10 2003-06-05 Horst Rahn Method for producing multilayer metal composite tubes
JP2004322436A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Method and device for controlling thickness of outer surface coating of metal pipe
EP1986798A1 (en) 2006-02-03 2008-11-05 Uponor Innovation Ab Making an elongated product

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015114637B3 (en) 2016-12-29
CN108136465B (en) 2020-04-21
CN108136465A (en) 2018-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009051695B3 (en) Method and device for producing welded threaded pipes with optimized tube geometry
DE102014014511B4 (en) Coextrusion device, single-layer extrusion device and retrofitting kit as well as methods for measuring a layer thickness, for producing a plastic film and for retrofitting an extrusion device
EP1969304B1 (en) Method for measuring the thickness of multi-layer films
DE1454787B2 (en) Device for keeping constant the flow rate based on the unit of time of thermoplastics processed in a plasticizer with a screw conveyor
EP2116129A1 (en) Method for manufacturing irrigation drip tubes
EP2790841B1 (en) Measuring device for determining the volumetric flow rate of glue in a gluing device
DE102015122412A1 (en) GRINDING POINT SUPPLY AND GRINDING POINT PROCESS
WO2017198262A1 (en) Method and assembly for the open-loop and closed-loop control of pipe extrusion systems
DE2513435B2 (en) Method of extruding an elongated plastic article of uniform wall thickness
EP1697109A1 (en) Method and device for applying a reinforcement to a plastic pipe by way of a wrap welding process
DE102014115619A1 (en) Spiral spring and related manufacturing process
DE102015114637B3 (en) Method and apparatus for producing a multilayer composite pipe and composite pipe
DE2536851A1 (en) EXTRUSION FORMING MACHINE FOR MANUFACTURING MULTI-LAYER BLOW MOLDING BLOWS
WO2008067885A1 (en) Method for the operation of a production plant to produce an extrudate
DE102017124320B3 (en) Measuring device for determining a position of a pipe and method for regulating the pipe position
DE102013100719A1 (en) Method for continuous production of plastic composite pipe, involves winding impregnated cloth tape around core tube, utilizing strips for forming wall of tube, and applying coating over outer surface of finished tube
DE102012211651A1 (en) Winding tube manufacturing method, involves producing continuous fiber sheet, and integrating continuous fiber sheet facing away from core at outer side of inner tube layer heated to its melting temperature
EP2931492A1 (en) Extrusion blow molding method and device for the performance thereof
DE102010023302B4 (en) Spiral distributor, blow head, blown film system, process for producing a blown film
EP1655569A1 (en) Procedure for determining the wall thickness of a metal pipe
EP4353441A1 (en) Method and device for checking an extrusion device
DE19802646C1 (en) Multilayer plastic strip manufacture with low thickness variation across width by combining streams for outer layers before they are widened for combining with central layer
DE102018126192A1 (en) Method and device for determining and regulating the entry angle of a melt hose into a calibration sleeve
EP4122692A1 (en) Plastic composition, plastic pipe, use and manufacturing method
WO2013113305A1 (en) Spiral distributor, blown film die, blown film line, method for producing a blown film, and blown film

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16801369

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16801369

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1