DE10359912B4

DE10359912B4 - Verbundhalbzeuge

Info

Publication number: DE10359912B4
Application number: DE10359912A
Authority: DE
Inventors: Hermann van Dipl.-Ing. Laak
Original assignee: Plasticon Germany GmbH
Current assignee: Plasticon Germany GmbH
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: DE10359912A1

Abstract

Verbundhalbzeuge (1, 10, 20) zur Verwendung bei Rohr- und/oder Wandelementen für Behälter, Apparate, Gehäuse und Leitungskanäle sowie Flüssigkeits- und Gasrohrleitungen zur Aufnahme und/oder zum Transport von gasförmigen oder flüssigen Medien, bestehend aus einer inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) und einer äußeren Mantelschicht (3, 13, 23), die über eine Zwischenlage (4, 14, 24) stoff- und formschlüssig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) aus einer ersten elektromagnetische Strahlung absorbierenden Kopplungsschicht (5, 15, 25) aus gleichen oder artverwandten Kunststoffmaterialien auf polymerer Basis wie die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) besteht und eine zweite haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft Verbundhalbzeuge, insbesondere zur Verwendung bei Rohr- und/oder Wandelementen für Behälter, Apparate, Gehäuse und Leitungskanäle sowie Flüssigkeits- und Gasrohrleitungen zur Aufnahme und/oder zum Transport von gasförmigen oder flüssigen Medien, bestehend aus einer inneren Kunststoffschicht und einer äußeren Mantelschicht, die über eine Zwischenlage stoff- und formschlüssig miteinander verbunden sind.
Gattungsgemäße Verbundhalbzeuge werden zur Aufnahme und/oder zum Transport von gasförmigen oder flüssigen Medien verwendet und bestehen aus einer inneren Kunststoffschicht und einer äußeren Mantelschicht, wobei die beiden Schichten über eine Zwischenlage stoff- und formschlüssig miteinander verbunden sind und die innere Schicht gegenüber hochkorrosiven Gasen oder Flüssigkeiten resistent ist. In der Regel handelt es sich bei der inneren Schicht um relativ teuere Kunststoffmaterialien, die aus diesem Grunde möglichst sparsam eingesetzt werden. Aufgrund des hohen Kostenfaktors werden daher derartige Formteile nicht aus dickwandigen Kunststoffmaterialien hergestellt, sodass keine ausreichende Stabilität bei dünnwandigen Ausführungen vorliegt und diese mit einer stabilisierenden äußeren Mantelschicht umgeben werden, die einerseits einen hohen Verformungswiderstand aufweisen kann und andererseits aus wesentlich preiswerteren Materialien hergestellt wird. Über eine Zwischenlage erfolgt eine stoff- und formschlüssige Verbindung der inneren Kunststoffschicht und der äußeren Mantelschicht, die beispielsweise auch bei hohen Temperaturschwankungen eine ausreichende Stabilität gewährleistet. Die zu transportierenden oder zu lagernden Gase oder Flüssigkeiten stammen in der Regel von Mikrochip-Fabriken, Chemikalienpoduzenten und -distributoren sowie Kraft-werken, Müllverbrennungsanlagen und zahlreichen industriellen Prozessanlagen. Zur Herstellung der Behälter oder gegebenenfalls von Verbindungskanälen werden die Verbundhalbzeuge eingesetzt, welche, wie bereits ausgeführt, zum Teil auch eine tragende Funktion übernehmen. Ein großes Problem bei der Verbindung der inneren Kunststoffschicht und der äußeren Mantelschicht besteht darin, dass es sich um artfremde Materialien handelt, die in der Regel nicht miteinander verschweißt werden können oder nur schwierig miteinander zu verbinden sind. Zudem können die Oberflächen der beiden Schichten zumindest der inneren Kunststoffschicht sehr glatt ausgebildet sein, wobei die innere Kunststoffschicht in der Regel antiadhäsiv ausgebildet ist, sodass eine weitere Schicht nicht ohne Zuhilfenahme einer Zwischenlage auf der inneren Kunststoffschicht aufgetragen werden kann. Hierzu wird eine Haftschicht eingesetzt, die auch als Zwischenlage bezeichnet wird und einerseits eine gut haftende Verbindung mit der inneren Kunststoffschicht eingeht und andererseits eine ebenso gute Verbindung mit der äußeren Mantelschicht ermöglicht. Das Aufbringen der Zwischenlage ist in Einzelfällen jedoch sehr zeit- und kostenaufwändig.
Im deutschen Gebrauchsmuster DE 296 11 394 U1 wird ein Strömungskanal für ein Luftführungssystem offenbart, welcher aus einem Verbundhalbzeug gefertigt wird. Dabei handelt es sich um eine Hohlkammerscheibe, die beidseitig mit Polyurethanschaum beklebt ist. Dieses Verbundhalbzeug wird nach der Verklebung der unterschiedlichen Schichten einem Formgebungsprozess unterzogen.
In der englischen Zusammenfassung der japanischen Druckschrift JP 63063773 A wird ein Verfahren zur Verbindung verschiedener Schichten offenbart, wobei eine Mittelschicht elektromagnetische Wellen absorbiert und die einzelnen Schichten durch diese Mittelschicht miteinander verbunden werden. Hierbei handelt es sich um Folien zum Überzug von Kommunikations- und Stromleitungskabeln.
In der Übersetzung DE 696 29 046 T2 der europäischen Patentschrift EP 0 857 272 B1 wird ein feuerfestes Rohr offenbart, welches spiralförmig aufgewickelte Verstärkungsfasern umfasst die mit einem Harz verklebt sind, das aus einer Gruppe von Phenolharzen, mit Siloxan modifizierten Phenolharzen, Franharzen und Mischungen daraus ausgewählt ist. Durch Verwendung einer Ablöseschicht, welche mit dem zur Bildung der strukturellen Wand verwendeten Harz inkompatibel ist soll erreicht werden, dass die äußere Schicht eine hohe Wärmemenge absorbiert, ohne diese Wärme an die innere Schicht abzugeben, in dem die äußere Schicht bei Feuer quillt und somit für eine längere Zeit das innere Rohr von der Hitze trennt.
Schließlich wird in der europäischen Patentschrift EP 0 745 201 B1 ein gattungsgemäßes faserverstärktes Rohr offenbart, welches durch seine Faserverstärkung einen erhöhten Festigkeite- zum Gewichtswert erreicht.
Zur Beseitigung der bestehenden Nachteile und zur weiteren Vergrößerung der Einsatzmöglichkeiten erfindungsgemäßer Verbundhalbzeuge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Zwischenlage aufzuzeigen, die in einfacher, aber zuverlässigen Weise auf der inneren Kunststoffschicht befestigt und ebenso mit der äußeren Mantelschicht verbunden werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe ist vorgesehen, dass die Zwischenlage aus einer ersten elektromagnetische Strahlung absorbierenden Kopplungsschicht aus gleichen oder artverwandten Kunststoffmaterialien auf polymerer Basis wie die innere Kunststoffschicht besteht und eine zweite haftvermittelnde Verbindungsschicht aufweist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Um die Herstellung der Verbundhalbzeuge zu vereinfachen und einen gleichbleibenden Qualitätsstandard zu erreichen, um damit gleichzeitig eine Kostensenkung herbeizuführen und ein größeres Einsatzspektrum zu erreichen, wird eine Zwischenlage vorgeschlagen, welche eine absorbierende Kopplungsschicht für elektromagnetische Strahlung aufweist und aus gleichen oder artverwandten Kunststoffmaterialien auf polymerer Basis wie die innere Kunststoffschicht besteht, sodass eine leichte und hervorragende Verbindung mit der inneren Kunststoffschicht möglich ist. Des Weiteren besitzt die Zwischenlage eine zweite haftvermittelnde Verbindungsschicht für die äußere Mantelschicht, sodass diese entweder durch Gießen, Laminieren oder eine Wickeltechnik aufgetragen werden kann. Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die herzustellenden Verbundhalbzeuge zunächst aus der leicht verformbaren inneren Kunststoffschicht vorgefertigt werden und zunächst in einfacher Form mit der Zwischenlage verschmolzen werden und sodann die äußere Mantelschicht, welche aus unterschiedlichen Materialien bestehen kann, hergestellt wird. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zwischenlage über ein Schmelzbad mit der innen liegenden Kunststoffschicht verbunden ist, sodass über die gesamte Außenfläche der vorgefertigten inneren Formteile eine innige Haftung eintritt. Das hierbei erzeugte Schmelzbad garantiert eine nahezu unlösbare Verbindung mit der Zwischenlage, sodass auch bei höchster mechanischer Beanspruchung oder Temperaturbeanspruchung keine Ablösung der Zwischenlage und damit der Mantelschicht erfolgt.
Bei der aufgezeigten erfindungsgemäßen Losung kann die haftvermittelnde Verbindungsschicht selbst oder zumindest Teile davon absorbierend ausgebildet sein. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die absorbierende Kopplungsschicht unmittelbar auf der inneren Kunststoffschicht angeordnet ist und die weitere haftvermittelnde Verbindungsschicht nachträglich aufgetragen wird. Ferner ist es denkbar, dass zwischen der inneren Kunststoffschicht und der haftvermittelnde Verbindungsschicht eine dünne als Kopplungsschicht ausgebildete Folie verwendet wird, welche bei elektromagnetischer Bestrahlung zu einem Aufschmelzen der absorbierenden Folie und zumindest der inneren Kunststoffschicht führt. Soweit auch die haftvermittelnde Schicht aus schmelzfähigen Komponenten besteht, können auch diese aufgeschmolzen werden, um hervorragende Verbindungseigenschaften zu erzielen. Zur weiteren Verbesserung der Haftfähigkeit kann die Zwischenlage selbst auf ihrer Außenseite eine strukturierte Oberfläche als haftvermittelnde Verbindungsschicht aufweisen oder es besteht die Möglichkeit weitere Materialien in die Verbindung mit einzubinden.
In Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei vorgesehen, dass die Zwischenlage beispielsweise einteilig ausgebildet ist und gerade, schräg oder überkreuz auf die innere Kunststoffschicht aufgewickelt oder aufgelegt wird, wobei die elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht zumindest abschnittsweise in Richtung auf die innere Kunststoffschicht ausgerichtet ist und nach erfolgter elektromagnetischer Bestrahlung somit eine hervorragend haftende Verbindung mit der inneren Kunststoffschicht aufgrund des entstehenden Schmelzbades eingeht.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Zwischenlage beispielsweise zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei die haftvermittelnde Verbin dungsschicht und zumindest eine die elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht ein- oder mehrlagig, vorzugsweise verdrillt, verdreht oder geflochten auf die innere Kunststoffschicht gerade, schräg oder überkreuz aufgewickelt oder aufgelegt wird. Soweit die Zwischenlage lediglich auf die innere Kunststoffschicht aufgelegt wird, besteht die Notwendigkeit einen entsprechenden Fügedruck zu erzeugen, bevor es zur Aufschmelzung und damit zur Verbindung der Zwischenlage mit der inneren Kunststoffschicht kommt. Durch die zwei- oder mehrteilige Ausbildung der Zwischenlage kann diese beispielsweise wiederum aus unterschiedlichen Materialien bestehen, und zwar einerseits aus Materialien, die aus gleichen oder artverwandten Kunststoffmaterialien wie die innere Kunststoffschicht besteht, während die weitere haftvermittelnde Verbindungsschicht aus anderen Materialien bestehen kann, die beispielsweise aufgrund einer strukturierten Oberfläche mit der äußeren Mantelschicht sehr gut verbindbar sind, wobei vorzugsweise Materialien verwendet werden, die eine hohe Zugfestigkeit aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zwischenlage auf ihrer Außenseite haftvermittelnde Zusätze, beispielsweise textile Strukturen wie Gewebe, Gewirke, Vliese oder Gestricke aus E-Glas oder ECR-Glas, C-Fasern, Aramidfasern, Polyester oder Polyacrylnitril, oder andere synthetische Fasern oder solchen aus Kunststoffmaterialien, vorzugsweise mit einer polymeren Matrix aus gleichen oder artverwandten Kunststoffen wie die innere Kunststoffschicht, aufweist. Sämtliche der vorgenannten Materialien sind beispielsweise geeignet, um eine besonders gute Haftung mit der äußeren Mantelschicht einzugehen. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Zwischenlage auf ihrer Außenseite haftvermittelnde Zusätze in Form von Hybridbändern, Hybridkordeln oder Hybridgarnen aufweist, welche aus elektromagnetischer Strahlung absorbierenden oder nicht absorbierenden polymeren Bändern und anorganischen Faserbündeln, vorzugsweise C-Fasern, Glasfasern, Silikatfasern, Aramidfasern oder dergleichen, bestehen, wobei die Verstärkungsfasern mit Harz verklebbar sind. Hierbei wird sichergestellt, dass die Zwischenlage unter Verwendung der vorgenannten Verstärkungsfasern weiterhin gut umformbar bleibt. Ferner besteht die Möglichkeit, dass die Zwischenlage auf ihrer Außenseite haftvermittelnde Zusätze in Form von polymeren Griesen oder groben chemisch resistenten Körnern aus gleichen oder artverwandten Materialien wie die innere Kunststoffschicht aufweist, welche zumindest teilweise elektromagnetische Strahlung absorbieren, wobei die Griese oder Körner elektrostatisch haftend auf der inneren Kunststoffschicht vor dem Verschmelzen aufliegen oder ein Fügedruck, beispielsweise durch einen Vakuum-Sack, erzeugt wird. Die teilweise vorhandenen absorbierenden Zusätze reichen aus, um nach erfolgter elektromagnetischer Bestrahlung eine ausreichende Verbindung mit der inneren Kunststoffschicht einzugehen, bevor die äußere Mantelschicht entweder aufgewickelt, laminiert oder gegossen wird. Einige der haftvermittelnden Zusätze können elektrostatisch haftend auf der inneren Kunststoffschicht vor dem Verschmelzen aufliegen, wodurch die Herstellung der Verbundhalbzeuge vereinfacht wird. Alternativ besteht die Möglichkeit durch einen erzeugten Fügedruck, beispielsweise durch ein Vakuum-Sack, zu erzeugen bis eine Verschmelzung erfolgt ist.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist im Weiteren vorgesehen, dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht selbst strukturiert ist, damit eine besonders gute Oberflächenhaftung der Mantelschicht auf der strukturierten Oberfläche herstellbar ist. Vorzugsweise werden hierbei haftvermittelnde Verbindungsschichten mit Hinterschneidungen eingesetzt, die eine kleine Kontaktfläche zur Kopplungsschicht und eine große Außenfläche aufweisen, sodass großflächige Hinterschneidungen entstehen, die, nach dem sie in der äußeren Mantelschicht eingebettet sind, einen hervorragenden Halt der Mantelschicht auf der inneren Kunststoffschicht gewährleisten. Besonders bevorzugt ist eine haftvermittelnde Verbindungsschicht aus vieleckigen, T-förmigen, doppel-T-förmigen oder trapezförmigen Profilen, welche beispielsweise aus Profildrähten oder Trapezprofilen aus geschnittenen Breitschlitzfolien oder aufgeschlitzten Rohren herstellbar sind, wobei die Profile und Aufsätze über die Kopplungsschicht mit der inneren Kunststoffschicht verbindbar sind und eine strukturierte Fläche ergeben, die sich nach dem Aufbringen der Mantelschicht mit dieser hervorragend verbinden lässt. Hierbei besteht die Möglichkeit, dass die Profile zumindest teilweise eine elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht aufweisen und mit der inneren Kunststoffschicht oder bei mehrfacher Anordnung mit den darunter liegenden Schichten verbindbar ist, sodass mit Hilfe geeigneter elektromagnetischer Strahlung eine Verschmelzung von der Innen- oder Außenseite her möglich ist, sofern die weiteren verwendeten Kunststoffmaterialien für elektromagnetische Strahlung transparent ausgebildet sind. Ferner besteht die Möglichkeit vorhandene Hinterschnitte zu einem späteren Zeitpunkt durch mechanische Nachbearbeitung zu verbessern oder gegebenenfalls erst einzubringen.
Für eine strukturierte Oberfläche kommen hierbei beispielsweise für die haftvermittelnde Verbindungsschicht Bänder, Fäden, Griese oder Ankernoppen infrage, welche zumindest teilweise absorbierend ausgebildet sind und mit der inneren Kunststoffschicht oder bei mehrfacher Anordnung mit den darunter liegenden Schichten verbindbar ist. Soweit Fäden oder Bänder verwendet werden, können diese verdrillt, verdreht oder geflochten ausgeführt sein, sodass zumindest teilweise die elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht unmittelbar auf der inneren Kunststoffschicht zu liegen kommt. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass unmittelbar auf der inneren Kunststoffschicht eine die elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht aufgetragen und nach Umwickeln der haftvermittelnden Verbindungsschicht durch elektromagnetische Strahlung ein Schmelzbad infolge des Erwärmungsprozesses erzeugt wird, in welche die Verbindungsschicht einsinkt und nach der Abkühlung eine dauerhafte, langlebige Verbindung mit der inneren Kunststoffschicht eingeht.
Soweit Ankernoppen als haftvermittelnde Verbindungsschicht verwendet werden, können diese V-förmig, pilzförmig oder konisch ausgebildet sein, sodass die hervorstehenden Enden größere Abmessungen aufweisen als die der inneren Kunststoffschicht zugewandten Enden. Alternativ besteht die Möglichkeit der Verwendung von becherförmigen Aufsätzen, welche ebenfalls mit der inneren Kunststoffschicht verbindbar sind, wobei die vorgenannten Ankernoppen oder becherförmigen Aufsätze zumindest eine elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht an der Berührungsfläche aufweisen können oder die innere Kunststoffschicht mit einer Kopplungsschicht versehen ist, sodass eine Befestigung auf der inneren Kunststoffschicht möglich ist. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Kopplungsschicht mit Hilfe eines CO₂-Lasers mit der inneren Kunststoffschicht verbunden wird, sodass auf Additive in der Kopplungsschicht zur Absorbierung der elektromagnetischen Strahlung verzichtet werden kann. Mit Hilfe des CO₂-Lasers können auch einige der für die haftvermittelnde Verbindungsschicht vorgesehenen Materialien ohne Additive direkt auf der inneren Kunststoffschicht befestigt werden, wobei diese beispielsweise zur Erzeugung einer äußeren strukturierten Verbindungsschicht abschnittsweise befestigt und sodann jeweils um 180 Grad verdreht und befestigt sowie anschließend wieder zurückgedreht und erneut befestigt wurden, um eine Oberflächenstruktur zu erhalten.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kopplungsschicht elektromagnetische Strahlung absorbierende thermostabile Additive enthält, wobei die Additive aus organischen oder anorganischen Materialien mit einer Mindesttemperaturstabilität bestehen und wobei die Temperatur den Verarbeitungstemperaturen der verwendeten Kunststoffmaterialien entspricht und die Additive in Abhängigkeit des Wärmeeinwirkungsverfahrens, beispielsweise aus Farbmitteln im Form von Farbstoffen oder Farbpigmenten, wie Rußteilchen oder Glimmer mit Zinn-Antimonbeschichtung, bestehen und vorzugsweise aus extrudierten oder coextrudierten Folien, Bändern, Schrumpfschläuchen oder aus Schälfolien herstellbar sind.
Soweit die Kopplungsschicht aus einem Trägermaterial mit einer zumindest partiell ausgeführten Beschichtung besteht, ist das Trägermaterial im Wellenlängenbereich von 300 bis 2.500 Nanometer nicht absorbierend ausgebildet, während die Beschichtung elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 150 bis 2.500 Nanometer, vorzugsweise 500 bis 1.500 Nanometer, besonders bevorzugt von 800 bis 1.000 Nanometer absorbiert. Die Beschichtung kann hierbei auf einer Fläche, Kante und/oder einem Teilumfang des Trägermaterials ausgebildet sein, welche bereits zur Verbindung mit der inneren Kunststoffschicht ausreicht, soweit beispielsweise die Zwischenlage in erfindungsgemäßer Weise ein- oder mehrlagig ausgeführt und vorzugsweise verdrillt, verdreht oder geflochten ausgeführt auf der inneren Kunststoffschicht zu liegen kommt. Hierbei kann das Trägermaterial beispielsweise eine Dicke von 0,8 bis 5,0 mm aufweisen, während die Beschichtung eine Schichtdicke von nur 0,05 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 mm und besonders bevorzugt von 0,2 bis 0,3 mm zum Durchschmelzen bei elektromagnetischer Bestrahlung aufweist. Hierbei kann die die elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise absorbierende Kopplungsschicht aus Fäden, Bändern, vorzugsweise verdrillten, verdrehten oder geflochtenen Fäden und/oder Bändern bestehen, die infolge der vorhandenen Kopplungsschicht im Falle einer elektromagnetischen Bestrahlung zu einer Aufschmelzung der Kopplungsschicht und Anschmelzung der inneren Kunststoffschicht im Kontaktbereich der Kopplungsschicht führen.
Die innere Kunststoffschicht besteht hierbei aus Standardthermoplasten, vorzugsweise PE, PP, PE-UHMW, aus teilfluorierten Thermoplasten, vorzugs weise PVDF, E-CTFE oder hochfluorierten Thermoplasten, vorzugsweise FEP, MFA, PFA oder modifiziertes PTFE, wobei die Kopplungsschicht als Absorptionsschicht zur Verbindung der inneren Kunststoffschicht mit der Zwischenlage aus gleichen Kunststoffmaterialien und bei PE-UHMW und modifizierten PTFE aus artverwandten Kunststoffmaterialien besteht.
Sämtliche der vorgenannten Ausführungen weisen das besondere Merkmal auf, dass die Materialien der haftvermittelnden Materialien in die Schmelzmasse der inneren Kunststoffschicht teilweise eingebettet sind und auf der Außenfläche in Richtung der äußeren Mantelschicht nach außen zumindest teilweise hervorstehen, damit die dauerhafte Verbindung mit der Mantelschicht hergestellt werden kann.
Die äußere Mantelschicht kann hierbei beispielsweise aus Metall bestehen soweit hohe statische Anforderungen gestellt werden, wobei das Metall mit Hilfe eines Klebers mit der haftvermittelnden Verbindungsschicht verbunden wird und eine Bearbeitung von der Innenseite her erfolgt.
Alternativ kann es sich um Glasfasern oder um ein Glasfasergewebe handeln, welches mit Hilfe von Harz auf der haftvermittelnden Verbindungsschicht aufgewickelt wird und nach dem Aushärten des Harzes eine hervorragende langlebige Verbindung mit der haftvermittelnden Verbindungsschicht und damit über die Zwischenlage mit der inneren Kunststoffschicht eingeht.
Ferner besteht die Möglichkeit, dass als äußere Mantelschicht, besonders bevorzugt im Abwasserbau, Beton verwendet wird, wobei dieser die innere Kunststoffschicht unter gleichzeitiger Verwendung von beispielsweise Ankernoppen außen bedeckt. Die Ankernoppen kommen mit ihren hervorstehenden Enden in der erhärteten Betonschicht zu liegen, sodass die Verbundhalbzeuge im Wesentlichen durch den außen liegenden Beton ihre statische Festigkeit erhalten, während durch die innere Kunststoffschicht ein korrosiver Angriff auf den Betonmantel ausgeschlossen werden kann. Die Verbundhalbzeuge können hierbei aus Platten, Rohren oder bestimmten Formteilen bestehen, damit entsprechende Verbindungskanäle oder Vorratsbehälter aufgebaut werden können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung der Verbundhalbzeuge aufzuzeigen, welches zeitoptimiert durchführbar ist und die Produktionskosten erheblich herabsetzt.
Zur Lösung der Verfahrensaufgabe ist vorgesehen, dass die Verbundhalbzeuge durch die Verwendung einer neuartigen Zwischenlage zur Verbindung einer inneren Kunststoffschicht mit einer äußeren Mantelschicht hergestellt werden, wobei die Zwischenlage als Kopplungsschicht zur Verbindung einer inneren Kunststoffschicht mit einer äußeren Mantelschicht vorgesehen ist und wobei die Zwischenlage aus einer elektromagnetischen Strahlung absorbierenden Kopplungsschicht und einer haftvermittelnden Verbindungsschicht besteht und in einem ersten Arbeitschritt um die innere Kunststoffschicht oder auf der Innenseite der Mantelschicht angeordnet wird und durch Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung zu einer teilweisen oder vollständigen Plastifizierung der Zwischenlage und/oder durch Wärmeleitung zur teilweisen Plastifizierung der inneren Kunststoffschicht oder äußeren Mantelschicht führt, und nach einer Abkühlphase die äußeren Mantelschicht oder innere Kunststoffschicht aufgebracht wird, wobei durch elektromagnetische Strahlung im zweiten Arbeitsschritt ein Schmelzbad erzeugt wird, in das die Zwischenlage einsinkt.
Zur Herstellung der Verbundhalbzeuge ist ferner vorgesehen, dass die Zwischenlage spiralförmig und parallel oder überkreuz auf die innere Kunststoffschicht aufgewickelt oder aufgelegt wird. Soweit zweiteilige Zwischenlagen verwendet werden, können diese beispielsweise in sich verdreht, verdrillt oder geflochten sein. Hierbei ist vorgesehen, dass die Zwischenlage oder deren haftvermittelnde Verbindungsschicht durch weitere Hilfsmittel während des zweiten Arbeitsschrittes fixiert beziehungsweise angedrückt wird und anschließend durch elektromagnetischen Bestrahlung ein Schmelzbad erzeugt wird, in das die Zwischenlage einsinkt, und zwar soweit, dass zumindest der überwiegende Teil der Zwischenlage gegenüber der inneren Kunststoffschicht nach außen hervorstehen bleibt. Die Dicke des Schmelzbades kann der jeweils verwendeten Materialstärke der Zwischenlage angepasst werden, sodass beispielsweise bei einer dünnen Kopplungsschicht eine wesentlich größere Schmelztiefe erzielt wird, während anderenfalls bei einer dicken Kopplungsschicht eine nur geringe aufgeschmolzene Verbindungsschicht entsteht, während die haftvermittelnde Verbindungsschicht der Zwischenlage zur Erzielung ihrer Funktion sich hervorstehend von der inneren Kunststoffschicht zur Verbindung mit der äußeren Mantelschicht abhebt.
Zur Herstellung von Zwischenlagen auf beispielsweise Rohren oder Formteilen wird hierbei als Hilfsmittel ein Gewebeband zur Erzeugung einer Zugkraft verwendet, bevor es zur Aushärtung des Schmelzbades gekommen ist. Durch den geringen Wärmeeintrag kann hierbei gegenüber anderen Verfahren auf die Verwendung von Stützkernen verzichtet werden, weil das innere Kunststoffmaterial eine ausreichende Stabilität beibehält. Demgegenüber wird zur Herstellung von Zwischenlagen auf plattenförmigen Verbundhalbzeugen als Hilfsmittel zur Druckerzeugung während der Schmelzerstarrung beziehungsweise des Abkühlungsprozesses ein Gleitschlitten oder gegebenenfalls Druckplatten aus Glas verwendet. Ebenso können zur Herstellung von Zwischenlagen auf Platten und Rohren als Hilfsmittel zur Druckerzeugung während der Schmelzerstarrung Andruckrollen verwendet werden. Zur Herstellung von Zwischenlagen auf Rohren und Formteilen können als Hilfsmittel beispielsweise wieder entfernbare im Wellenbereich von 300 bis 2.500 Nanometer transparente Bänder verwendet werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass zur Herstellung von Halbzeugen, insbesondere von Formteilen als Hilfsmittel zur Druckerzeugung während der Schmelzerstarrung beziehungsweise -abkühlung im Wellenbereich von 300 bis 2.500 Nanometer durchsichtige unter Vakuum stehende Folien verwendet werden. Zum leichteren Lösen der Hilfsmittel ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen den Halbzeugen und Hilfsmitteln eine transparente Trennfolie mit höherem Schmelzpunkt, wie zum Beispiel Folien oder Bänder aus Polyimid, verwendet wird.
Für die Plastifizierung der inneren Kunststoffschicht und der Kopplungsschicht wird erfindungsgemäß als elektromagnetische Strahlungsquelle ein Festkörperlaser, Gaslaser, Halbleiterlaser oder eine Infrarotlichtquelle, beispielsweise eine Xenon-Kurzbogenlampe, verwendet oder ein CO₂-Laser eingesetzt.
Der wesentliche Erfindungsgedanke besteht somit darin, eine Zwischenlage mit einer elektromagnetische Strahlung absorbierenden Kopplungsschicht und einer haftvermittelnden Verbindungsschicht zu verwenden. Die absorbierende Schicht besteht vorzugsweise aus artgleichen oder artverwandten Kunststoffmaterialien wie die innere Kunststoffschicht und kann somit in einem Schmelzbad sehr gut mit der inneren Kunststoffschicht verbunden werden, wozu die elektromagnetische Strahlung verwendet wird. Durch die äußere Struktur der Zwischenlage kann auf dieser sehr leicht die äußere tragende Mantelschicht befestigt werden, wobei aufgrund der ausgebildeten Struktur sehr gute Haftungseigenschaften entstehen, sodass einen spätere Trennung der inneren Kunststoffschicht und der Mantelschicht auch unter mechanischer oder thermischer Beanspruchung nahezu ausgeschlossen ist.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand dreier Ausführungsbeispiele nochmals erläutert.
Es zeigt
1 in einer geschnittenen Seitenansicht ein plattenförmiges Halbzeug,
2 in einer geschnittenen Seitenansicht ein rohrförmiges Halbzeug,
3 in einer geschnittenen Ansicht ein gekrümmtes Formteil als erfindungsgemäßes Halbzeug und
4 in zwei vergrößerten perspektivischen Ansichten die erfindungsgemäße Zwischenlage.
1 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Verbundhalbzeug 1, welches plattenförmig ausgebildet ist und aus einer inneren Kunststoffschicht 2, einer äußeren Mantelschicht 3 sowie einer zwischen der inneren Kunststoffschicht 2 und äußeren Mantelschicht 3 liegenden Zwischenlage 4 besteht. Die Zwischenlage 4 besteht wiederum aus einer Kopplungsschicht 5 sowie einer haftvermittelnden Schicht 6. Die haftvermittelnde Schicht 6 ist mit der Kopplungsschicht 5 nach der vorliegenden Erfindung beispielsweise als einteilige Zwischenlage 4 oder zumindest zweiteilige Zwischenlage 4 ausgebildet. Im Falle einer einteiligen Ausführung der Zwischenlage 4 handelt es sich um eine untrennbar miteinander verbundenen Einheit, während bei einer zweiteiligen Ausführungsform die haftvermittelnde Schicht 6 und die Kopplungsschicht 5 ein- oder mehrlagig ausgebildet und vorzugsweise miteinander verdrillt, verdreht oder geflochten ausgeführt ist. Soweit absorbierende und nicht absorbierende Materialien auf diese Weise miteinander verbunden werden, ist in jedem Fall sichergestellt, dass die absorbierende Kopplungsschicht zumindest abschnittsweise auf der inneren Kunststoffschicht 2 zu liegen kommt und durch Erzeugen eines Schmelzbades mit dieser innig verbunden wird.
2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein rohrförmiges Verbundhalbzeug 10, welches ebenfalls eine innere Kunststoffschicht 12 sowie eine äußere Mantelschicht 13 aufweist und wobei die innere Kunststoffschicht 12 und äußere Mantelschicht 13 über eine Zwischenlage 14 miteinander verbunden ist. Die Zwischenlage 14 besteht wie in dem erstgenannten Ausführungsbeispiel aus einer Kopplungsschicht 15 und haftvermittelnden Schicht 16. Als Zwischenlage 14 können wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Materialien zum Einsatz kommen darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Zwischenlage 14 auf ihrer Außenseite, und zwar in der haftvermittelnden Schicht 16 Zusätze aufweist, die beispielsweise aus E-Glas oder ECR-Glasgewebe oder -gestricke, synthetische Gewebe oder Vliese besteht, die vorzugsweise mit einer polymeren Matrix aus gleichen oder artverwandten Kunststoffen wie die innere Kunststoffschicht 12 aufweisen. Daneben besteht die Möglichkeit, dass als haftvermittelnde Zusätze Hybridbänder verwendet werden, welche teilweise elektromagnetische Strahlung absorbierend und teilweise nicht absorbierend ausgebildet sind und vorzugsweise aus C-Fasern oder Aramidfasern bestehen.
3 zeigt in einer geschnittenen Seitenansicht ein Formteil als Verbundhalbzeug 20, welcher ebenso eine innere Kunststoffschicht 22 sowie eine äußere Mantelschicht 23 aufweist, die wiederum durch eine Zwischenlage 24 miteinander verbunden sind. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen besteht die Zwischenlage 24 aus einer Kopplungsschicht 25 und einer haftvermittelnden Schicht 26. Die Form der Verbundhalbzeuge kann zweckentsprechend gewählt werden, wobei in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Rohrbogen dargestellt ist. Die Form ist jedoch unabhängig von der Erfindung zu sehen und wird den örtlichen Gegebenheiten angepasst, wobei der Aufbau so wie bei den Ausführungsbeispielen gewählt wird.
Zur Herstellung der Formteile oder auch rohrförmigen Verbundhalbzeuge können als Hilfsmittel Gewebebänder zur Erzeugung einer Zugkraft verwendet werden, bevor es zur Aushärtung des Schmelzbades, in welches die Zwischenlage 4, 14, 24 einsinkt, gekommen ist. Je nach Form der Verbundhalbzeuge 1, 10, 20 wird als Hilfsmittel zur Druckerzeugung entweder ein Gleitschlitten oder gegebenenfalls Druckplatten aus Glas verwendet, ebenso können zur Herstellung von Rohren weitere Hilfsmittel in Form von Andruckrollen oder Bändern und transparenten Folien verwendet werden, die zumindest im Wellenlängenbereich von 300 bis 2.500 Nanometer gegenüber der verwendeten elektromagnetischen Strahlung transparent ausgebildet sind.
4 zeigt in zwei vergrößerten perspektivischen Ansicht die erfindungsgemäße Zwischenlage 4, bestehend aus einer Kopplungsschicht 5 und einer haftvermittelnden Verbindungsschicht 6, welche auf der inneren Kunststoffschicht aufgebracht werden. Vorzugsweise wird hierbei durch Wärmeeinwirkung innerhalb der Kopplungsschicht 5 ein Aufschmelzen der inneren Kunststoffschicht 2 sowie gegebenenfalls der haftvermittelnden Verbindungsschicht 6 bewirkt, um eine Verschmelzung herbeizuführen. Die beiden gezeigten Ausführungsbeispiele weisen eine äußere strukturierte Oberfläche 27, 28 auf, die zur Verbindung mit der äußeren nicht dargestellten Mantelschicht vorgesehen ist. Beispielhaft wird in der linken Abbildung die Struktur 27 in Form von Bändern, vorzugsweise Hybridbändern 29 dargestellt, während in der rechten Darstellung polymere Griese 30 dargestellt sind. Beide aufgezeigten Materialien können durch eine Vielzahl äquivalenter Materialien ersetzt werden, um eine Verbindung mit der äußeren Mantelschicht herzustellen, welche nach Fertigstellung der inneren Kunststoffschicht und Befestigung der Zwischenlage 4 nachträglich aufgetragen wird.

1: Verbundhalbzeuge
2: Kunststoffschicht
3: Mantelschicht
4: Zwischenlage
5: Kopplungsschicht
6: Haftvermittelnde Verbindungsschicht
10: Verbundhalbzeuge
12: Kunststoffschicht
13: Mantelschicht
14: Zwischenlage
15: Kopplungsschicht
16: Haftvermittelnde Schicht
20: Verbundhalbzeuge
22: Kunststoffschicht
23: Mantelschicht
24: Zwischenlage
25: Kopplungsschicht
26: Haftvermittelnde Schicht
27: Struktur
28: Struktur
29: Gewebeband
30: Griese

Claims

Verbundhalbzeuge (1, 10, 20) zur Verwendung bei Rohr- und/oder Wandelementen für Behälter, Apparate, Gehäuse und Leitungskanäle sowie Flüssigkeits- und Gasrohrleitungen zur Aufnahme und/oder zum Transport von gasförmigen oder flüssigen Medien, bestehend aus einer inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) und einer äußeren Mantelschicht (3, 13, 23), die über eine Zwischenlage (4, 14, 24) stoff- und formschlüssig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) aus einer ersten elektromagnetische Strahlung absorbierenden Kopplungsschicht (5, 15, 25) aus gleichen oder artverwandten Kunststoffmaterialien auf polymerer Basis wie die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) besteht und eine zweite haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) aufweist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) über ein Schmelzbad mit der innen liegenden Kunststoffschicht (2, 12, 22) verbunden ist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) selbst oder Teile davon absorbierend ausgebildet sind oder dass die die elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise absorbierende Kopplungsschicht (5, 15, 25) unmittelbar auf der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) angeordnet ist oder dass zwischen der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) und der haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) eine dünne als Kopplungsschicht (5,15,25) ausgebildete Folie angeordnet ist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) auf ihrer Außenseite eine strukturierte Oberfläche als haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) aufweist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) einteilig ausgebildet und gerade, schräg oder überkreuz aufgewickelt oder aufgelegt ist, wobei die elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht (5, 15, 25) zumindest abschnittsweise in Richtung auf die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) ausgerichtet ist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) und zumindest eine, die elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht (5, 15, 25) ein- oder mehrlagig, beispielsweise verdrillt, verdreht oder geflochten auf die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) gerade, schräg oder überkreuz aufgewickelt oder aufgelegt ist.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) auf ihrer Außenseite haftvermittelnde Zusätze, beispielsweise textile Strukturen wie Gewebe, Gewirke, Vliese oder Gestricke aus E-Glas oder ECR-Glas, C-Fasern, Aramidfasern, Polyester oder Polyacrylnitril, oder andere synthetische Fasern oder solchen aus Kunststoffmaterialien, beispielsweise mit einer polymeren Matrix aus gleichen oder artverwandten Kunststoffen wie die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22), aufweist.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) auf ihrer Außenseite haftvermittelnde Zusätze in Form von Hybridbändern, Hybridkordeln oder Hybridgarnen aufweist, welche aus elektromagnetische Strahlung absorbierenden oder nicht absorbierenden polymeren Bändern und anorganischen Faserbündeln bestehen, wobei die Verstärkungsfasern mit Harz verklebbar sind.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die polymeren Bänder und anorganischen Faserbündel aus C-Fasern, Glasfasern, Silikatfasern oder Aramidfasern bestehen.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) auf ihrer Außenseite haftvermittelnde Zusätze in Form von polymeren Griesen (30) oder groben chemisch resistenten Körnern aus gleichen oder artverwandten Materialien wie die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) aufweist, welche zumindest teilweise elektromagnetische Strahlung absorbieren, wobei die Griese oder Körner elektrostatisch haftend auf der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) vor dem Verschmelzen aufliegen oder ein Fügedruck, beispielsweise durch einen Vakuum-Sack, vorliegt.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) selbst strukturiert ist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) Hinterschneidungen mit einer kleinen Kontaktfläche zur Kopplungsschicht und einer großen Außenfläche aufweist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) aus vieleckigen, T-förmigen, doppel-T-förmigen oder trapezförmigen Profilen, welche beispielsweise aus Profildrähten oder Trapezfolien aus geschnittenen Breitschlitzfolien oder aufgeschlitzten Rohren herstellbar sind, bestehen, wobei die Profile über die Kopplungsschicht (5, 15, 25) mit der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) verbunden sind.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile zumindest teilweise eine elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht aufweisen und mit der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) oder bei mehrfacher Anordnung mit den darunter liegenden Schichten verbindbar ist.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) Hinterschneidungen durch eine mechanische Nachbearbeitung erhält.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) aus Bändern, Fäden, Griese oder Ankernoppen besteht, welche zumindest teilweise absorbierend ausgebildet sind und mit der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) oder bei mehrfacher Anordnung mit den darunter liegenden Schichten verbindbar ist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankernoppen V-förmig, pilzförmig oder konisch ausgebildet sind und eine elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht (5, 15, 25) auf der der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) zugewandten Seite aufweisen oder dass die haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) aus becherförmigen Aufsätzen besteht.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der haftvermittelnden Verbindungsschicht (6, 16, 26) in die Schmelzmasse der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 2) zumindest teilweise eingebettet sind und auf der Außenfläche in Richtung der Mantelschicht (3, 13, 23) nach außen vorstehen.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung absorbierende Kopplungsschicht (5, 15, 25) mittels CO₂-Laser mit der inneren Kunststoffschicht verbindbar ist.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsschicht (5, 15, 25) elektromagnetische Strahlung absorbierende thermostabile Additive enthält, wobei die Additive aus organischen oder anorganischen Materialien mit einer Mindesttemperaturstabilität bestehen und wobei die Temperatur den Verarbeitungstemperaturen der verwendeten Kunststoffmaterialien entspricht.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Additive in Abhängigkeit des Wärmeeinwirkungsverfahrens, beispielsweise aus Farbmitteln in Form von Farbstoffen oder Farbpigmenten, wie Rußteilchen oder Glimmer mit Zinn-Antimonbeschichtung, bestehen.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsschicht (5, 15, 25) aus extrudierten oder coextrudierten Folien, Bändern, Schrumpfschläuchen oder aus Schälfolien herstellbar ist.
Verbundhalbzeuge nach einem der Ansprüche 1 oder 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsschicht (5, 15, 25) aus einem Trägermaterial mit einer zumindest partiell ausgeführten Beschichtung besteht, wobei das Trägermaterial im Wellenlängenbereich von 300 bis 2.500 Nanometer nicht absorbierend ausgebildet ist und die Beschichtung elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 150 bis 2.500 Nanometer absorbiert.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 500 bis 1.500 Nanometer absorbiert.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 800 bis 1.000 Nanometer absorbiert.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf einer Fläche, Kante und/oder einem Teilumfang ausgebildet ist.
Verbundhalbzeuge nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (2) der Kopplungsschicht (5, 15, 25) eine Dicke von 0,8 bis 5,0 mm aufweist, während die Beschichtung eine Schichtdicke von 0,05 bis 0,5 mm zum Durchschmelzen bei elektromagnetischer Bestrahlung aufweist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Schichtdicke von 0,1 bis 0,4 mm aufweist.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung eine Schichtdicke von 0,2 bis 0,3 mm aufweist.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die die elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise absorbierende Kopplungsschicht (5, 15, 25) aus Fäden und Bändern besteht.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) aus Standardthermoplasten, wie PE, PP, PE-UHMW, besteht, wobei die Kopplungsschicht (5, 15, 25) als Absorptionsmittel zur Verbindung der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) mit der Zwischenlage (4, 14, 24) aus gleichen Kunststoffmaterialien und bei PE-UHMW und modifiziertes PTFE aus artverwandten Kunststoffmaterialien besteht.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) aus teilfluorierten Thermoplasten, wie PVDF, E-CTFE besteht.
Verbundhalbzeuge nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) aus hochfluorierten Thermoplasten, wie FEP, MFA, PFA oder modifiziertes PTFE, besteht.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelschicht (3, 13, 23) aus Metall und einem Kleber oder aus Glasfaser mit Harz oder aus Beton besteht.
Verbundhalbzeuge nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbzeuge aus Platten, Rohren oder Formteilen bestehen.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundhalbzeuges (1, 10, 20) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 35, insbesondere zur Verwendung bei Rohr- und/oder Wandelementen für Behälter, Apparate, Gehäuse und Leistungskanäle zur Aufnahme und/oder zum Transport von gasförmigen oder flüssigen Medien, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Zwischenlage (4, 14, 24) als Kopplungsschicht (5, 15, 25) zur Verbindung einer inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) mit einer äußeren Mantelschicht (3, 13, 23), wobei die Zwischenlage (4, 14, 24) aus einer elektromagnetischen Strahlung absorbierenden Kopplungsschicht (5, 15, 25) und eine haftvermittelnden Verbindungsschicht (6, 16, 26) besteht und in einem ersten Arbeitsschritt um die innere Kunststoffschicht oder auf der Innenseite der Mantelschicht (3, 13, 23) angeordnet wird und durch Einwirkung von elektromagnetischer Strahlung zu einer teilweisen oder vollständigen Plastifizierung der Zwischenlage (4, 14, 24) und/oder durch Wärmeleitung zur teilweisen Plastifizierung der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) oder äußeren Mantelschicht (3, 13, 23) führt und nach einer Abkühlphase die äußere Mantelschicht (3, 13, 23) oder innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) aufgebracht wird, wobei durch elektromagnetische Strahlung im zweiten Arbeitsschritt ein Schmelzbad erzeugt wird, in das die Zwischenlage (4, 14, 24) einsinkt.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) spiralförmig und parallel oder überkreuz auf die innere Kunststoffschicht (2, 12, 22) aufgewickelt wird.
Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwei- oder mehrteilige Zwischenlage (4, 14, 24) in sich verdreht, verdrillt oder geflochten auf die innere Kunststoffschicht aufgewickelt oder aufgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 36, 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (4, 14, 24) oder deren haftvermittelnde Verbindungsschicht (6, 16, 26) durch weitere Hilfsmittel während des zweiten Arbeitsschritts fixiert beziehungsweise angedrückt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzdicke des Schmelzbades der Dicke der jeweils verwendeten Materialstärke der Zwischenlage (4, 14, 24) angepasst ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung von Zwischenlagen (4, 14, 24) auf Rohren oder Formteilen als Hilfsmittel Gewebebänder zur Erzeugung einer Zugkraft verwendet werden, durch die der Fügedruck erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Zwischenlagen (4, 14, 24) auf plattenförmigen Verbundhalbzeugen (1) als Hilfsmittel zur Druckerzeugung während der Schmelzerstarrung und -abkühlung ein Gleitschlitten oder Druckplatten aus Glas verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Zwischenlagen (4, 14, 24) auf Platten und Rohren als Hilfsmittel zur Druckerzeugung während der Schmelzerstarrung beziehungsweise -abkühlung Andruckrollen verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41, 42 und 43, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Halbzeugen (1, 10, 20) und Hilfsmitteln eine transparente Trennfolie mit höherem Schmelzpunkt, in Form von Folien oder Bänder aus Polyimid, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Zwischenlagen (4, 14, 24) auf Rohren und Formteilen als Hilfsmittel wieder entfernbare im Wellenbereich von 300 bis 2.500 Nanometer transparente Bänder verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Zwischenlagen (4, 14, 24) auf allen Halbzeugen (1, 10, 20), insbesondere von Formteilen als Hilfsmittel zur Druckerzeugung während der Schmelzerstarrung und -abkühlung im Wellenbereich von 300 bis 2.500 Nanometer durchsichtige unter Vakuum stehende Folien verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierende Kopplungsschicht (5, 15, 25) der inneren Kunststoffschicht (2, 12, 22) zugewandt ist und dass für die Plastifizierung der Kopplungsschicht (5, 15, 25) als elektromagnetische Strahlungsquelle ein Festkörperlaser, Gaslaser, Halbleiterlaser oder eine Infrarotlichtquelle, beispielsweise eine Xenon-Kurzbogenlampe, verwendet wird oder ein CO₂-Laser eingesetzt wird.