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DE3490043T1 - Verfahren zur Herstellung einer thermisch isolierenden Ummantlung oder Röhre für ein oder mehrere Rohre - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer thermisch isolierenden Ummantlung oder Röhre für ein oder mehrere Rohre

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Publication number
DE3490043T1
DE3490043T1 DE19843490043 DE3490043T DE3490043T1 DE 3490043 T1 DE3490043 T1 DE 3490043T1 DE 19843490043 DE19843490043 DE 19843490043 DE 3490043 T DE3490043 T DE 3490043T DE 3490043 T1 DE3490043 T1 DE 3490043T1
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DE
Germany
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foam
surface layer
calibration
plastic
tube
Prior art date
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DE19843490043
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English (en)
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Johan Helsinki Brenner
Helge Hamari Lindström
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NESTE ESPOO Oy
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NESTE ESPOO Oy
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Publication date
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Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE f*ÖftUPE; : ": -II-yJireteV'belmEPA p* r\ Ο"··*·**·" ·:. * .* " : - DTpC-lng. H. Tiedtke
Pellmann - Grams - otruiP "
Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-Ing. R. Kinne , Dipl.-Ing. R Grupe
Dipl.-Ing. B. Pellmann O L Q Q Q !. 3 Dipl.-Ing. K. Grams
Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2
Tel.:089-53 96 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent München
2. Oktober 1984 DE 4268 /. case FI830487/TMA-
Neste Oy
Espoo / !Finnland
Verfahren zur Herstellung einer thermisch isolierenden Ummantlung oder Röhre für ein oder mehrere Rohre.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrs aus Isoliermaterial, das ein oder mehrere innere Rohre, eine Schaumkunststoffisolierung und eine Oberflächenschicht aus Kunststoff aufweist, wobei bei diesem Verfahren der Schaumstoff ähnlich wie das Ausgangskunststoffmaterial zur Bildung der Oberflächenschicht derart geleitet wird, daß er das Innenrohr ummantelt, und so um das Innenrohr gleichzeitig eine Schaumkunststoffisolierung und eine Oberflächenschicht in einem Schritt erzeugt werden, und wobei bei diesem Verfahren die Oberflächenschicht in einem Kalibrierelement auf die gewünschte Größe gekühlt wird, wobei die Oberfläche mittels eines Kalibrierdrucks gegen die 'Innenfläche dieses Kalibrierelements gedrückt wird.
Gebräuchlicherweise werden Zwischenheizelemente mit zwei verschiedenen Verfahren hergestellt. Bei einem der beiden Verfahren, dem sogen'annnten Innenschäumungsverfahren, wird zu-
Oresdner Bank (München) KIo 3939844 Deutsche Bank (Müncheni Kto 2861060 Postscheckamt (München) Kto 670-«3-80*
3A90G43
DE 4268
nächst ein dünnwandiges PEH-Rohr hergestellt. Innerhalb dieses Rohr wird mittels Lagerstützen ein Stahlrohr befestigt. Der Zwischenraum zwischen dem PEH-Rohr
und dem Stahlrohr wird dann mit Uraethan-Schaum . gefüllt. 5
Bei dem anderen Verfahren, dem sogenannten Beschichtungsverfahren, wird ein Stahlrohr in eine Form gelegt, in der Uraethan aufgeschäumt wird. In einem separaten Arbeitsschritt wird der Schaum mit Polyäthylen beschichtet. Mit Hilfe dieses Verfahrens wurden auch Iso- * lationsröhren hergestellt, wobei das Schäumen um ein glasfaserverstärktes Polyesterrohr durchgeführt wurde. Der Schaum wird wie oben beschrieben beschichtet. Hierbei können Stahlrohre oder - röhren verschiedener Größe
in das Polyesterrohr eingesetzt werden.
Diese Verfahren haben gemeinsam, daß sie eine große An- / zahl separater Arbeitsschritte mit Zwischenlagerung
aufweisen. Sie sind außerordentlich arbeitsintensiv und
schwierig zu automatisieren. Bei beiden Verfahren müssen für das Innenrohr Lager vorgesehen werden; dadurch kann die Wärmeleitfähigkeit erhöht werden. Zusätzlich beinhalten beide Verfahren die Verwendung von
Uraethanschaum in einem nicht abgeschirmten Raum. 25
Im Stand der Technik gibt es auch eine Vorrichtung, bei der ein kunststoffbeschichtetes Rohr aus Isoliermaterial in einem kontinuierlichen Strangpreßverfahren hergestellt -werden kann. Zusätzlich zur Oberflächenschicht
kann das Innenrohr auch durch Strangpressen hergestellt ^ werden; in Verbindung mit dem Strangpreßverfahren wird der Kunststoffscliaum zwischen die innere und die Oberflächenschichten gespritzt.
Die finnische Patentschrift 34878 offenbart eine Vor-
Λ90043
DE 426Γ
richtung, bei der das Innenrohr mittels einer Strangpreße in einem Schritt mit einer Schaumschicht und einer
r- Kunststoffoberflächenschicht beschichtet werden kann, b
Die Schäumdüse dieser Vorrichtung ist derart angeordnet, daß sie nach der Düse für die Oberflächenschicht folgt, und zwar in einer solchen Weise, daß die Kunststoffschaumisolierung in den Zwischenraum zwischen Oberflächenschicht und Innenrohr eingespritzt werden kann, und zwar in dem Bereich zwischen Düsenkopf und Kalibrierelement. Das Kalibrierelement, vorzugsweise ein Vakuumkalibrierelement, ist im Abstand zur Düse für die Oberflächenschicht angeordnet, so daß die Oberflächenschicht auf eine geeignete Kalibriertemperatur abkühlen 15
kann.
Die Nachteile der Vorrichtung gemäß der finnischen Patentanmeldung 54878 beinhalten die Stellung der Schäumduse in Rohrdurchgangsrichtung soweit hinter der ·
Düse für die Oberflächenschicht, wodurch hinter der Schäumdüse ein Hohlraum gebildet wird. Falls die Luft im Hohlraum mit dem Schaum mitgerissen wird, wird innerhalb der Oberflächenschicht direkt hinter der Düse ein
Vakuum erzeugt. Dadurch wird die weiche Oberflächen-25
schicht gegen die Schäumdüse gezogen; die Produktion kommt zum Erliegen. Der Hohlraum kann auch mit gehärtetem Schaum gefüllt werden, wodurch ein schädlicher Einfluß auf die Qualität der Oberflächenschicht ausgeübt
wird.
30
Ein weiterer Nachteil der Vorrichtung gemäß der fin- . nischen Patentanmeldung 54878 ist die Anordnung des Kalibrierlements im Abstand zur Düse für die Oberflächenschicht. Dadurch ist die Anwendung von Vakuumkali-35
brierung impliziert, was in dieser Patentschrift auch ausgeführt ist. Jedoch ist die Herstellung größerer
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Rohrabmessungen (über 100mm) durch Vakuumkalibrierung kritisch, da die schwierige Aufgabe auftritt, einen dichten Abschluß zwischen dem Rohr und dem Kalibrierrohr zu erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik bekannten Verfahren zu verbessern. Im einzelnen soll die Erfindung ein Verfahren schaffen, bei dem die Schäumung und die Herstellung des Außenrohrs um das innere Rohr simultan in einem Schritt durchgeführt werden können und bei dem keine Vakuuxnkalibrierung notwendig ist. Außerdem soll das erfindungsgemäße Verfahren gleichermaßen für ein Stahl- und für ein Kunststoffrohr anwendbar.sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das in seiner Hauptsache dadurch gekennzeichnet ist, daß der Kalibrierdruck durch das Aufschäumen erzeugt wird·, wobei der Abfall des Kalibrierdrucks durch den Pfropfen verhindert wird, den der Schaum bei seiner Verfestigung ausbildet.
Die anderen kennzeichnenden Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Anspruch 2 dargestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat zahlreiche bemerkenswerte Vorteile. Beispielsweise ermöglicht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Zwischenheizelementen, bei dem das Schäumen und die Herstellung der Außenschicht simultan in einem Schritt durchgeführt werden können, und zwar um ein Stahl- oder ein Polyesterrohr. Ebenfalls wird beim erfindungsgemäßen Verfahren keine Vakuumkalibrierung notwendig, wie es noch im Falle beispielsweise bei der Vorrichtung der finnischen Patentanmeldung 54878 notwendig war. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in gleicher Weise
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gut geeignet für ein Innenrohr aus Stahl oder aus Kunststoff.
c Als Schäummaterial können beim erfindungsgemäßen Verfahren alle Schäume benutzt werden, die die zweckmäßigen Charakteristika, beispielsweise Wärmebeständigkeit und Isolierfähigkeit, aufweisen. Ein geeignetes Schäummaterial ist beispielsweise Polyuraethan.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeisniel beschränkt sein soll.
Die Figur zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der beim erfindungsgemäßen Verfahren angewendeten Vorrichtung im Längsschnitt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist eine Vorrichtung 10 ·
eine mit einem Hohldorn versehene Kunststoffrohrdüse 11,
ein mit Zentrierfähigkeit ver-sehenes Gleitlager 12 für das Innenrohr 17, einen kombinierten Innenrohrleit- und Schaumdüsenkörper 13, ein äußeres, wassergekühltes Kalibrierrohr 14, Rohre 15 zur Schaumstoffzufuhr und Zufuhr-25
kanäle 19 für das Kunststoffausgangsmaterial de.r Oberflächenschicht auf. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Kunststoffoberflächenschicht 18 des Isolierrohrs und die Schaumkunststoffisolierung 18 hergestellt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wxrd eine Schaumkunststoff isolierung 18 und eine Oberflächenschicht 16 simultan in einem Arbeitsschritt um das Innenrohr 17 gebildet. Mit dem Schäumen wird ein Kalibrierdruck erzeugt, der durch Zufuhrdosierung des Ausgangsmaterials und durch die Temperatur des Schaumausgangsmaterials gesteuert wird. Äußere Kühlung 14 wird dazu angewendet, um
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die Oberflächenschicht 16 in genauen Abmessungen zu kühlen. Bei seiner Verfestigung bildet der Schaum einen c Pfropfen, der einen Abfall des Kalibrierdrucks verhindert. Die Durchlaufgeschwindigkeit, die Schaumkomponenten und die Länge des Kalibrierrohr 14 müssen derart ausgewählt werden, daß der Schaum verfestigt ist, und das Element aus dem Kalibrierrohr · 14 austritt. Weitere Kühl- und Zugelemente können den bei der Rohrherstellung angewendeten herkömmlichen Elementen entsprechen; dasselbe gilt für das Zufuhrelement für das Innenrohr 17.
Der Schaumdüsenkörper 13 dient auch als Leitelement für
das Innenrohr 17. Der Düsenkörper 13 ist von der Rohr-15
düse 11 isoliert und kann, falls notwendig, wassergekühlt werden. Im Düsenkörper 13 kann eine Vielzahl Schäumdüsen angeordnet sein, um homogenen Schaum zu erzeugen; Druckfühler können die Dosierung steuern. Die Schäumdüsen sind so angeordnet, daß der Schaum den gesamten Raum zwischen ·
der Oberflächenschicht 16 und dem Innenrohr 17 sofort hinter der Düse für die Oberflächenschicht füllt. Der Zwischenraum zwischen dem Innenraum 17 und dem Düsenkörper 13 wird durch herkömmliche Technik abgedichtet.
Falls notwendig kann ein Belüftungsventil auf dem Düsen-25
körper 13 sitzen, wobei dieses Ventil in der Anfangsphase in Betrieb ist. Der Düsenkörper 13 kann auch so · ausgebildet sein, daß er sich in Maschinenrichtung erstreckt und auf diese Art und Weise die Innenfläche der
Schutzschicht 16 vorkühlt. Das Kalibrierrohr 14 ist neben 30
der Düse 11 angeordnet, was wegen der Druckkalibriertechnik erforderlich ist.
Die Rohrdüse 11 kann mit einer herkömmlichen Zentriervorrichtung und einem spiralförmigen Verteiler oder üqui-35
valenten, aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen versehen sein. Die Kunststoffmischung kann durch eine
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oder mehrere Strangpressen auf diese Düse 11 aufgegeben werden. Zur Herstellung der Schutzschicht 16 können auch Strangpreßverfahren angewendet werden.
Die Querschnittsöffnung der Düse 11 und des Kalibrierrohrs 14 müssen nicht kreisförmig sein: Eine ovale oder andere Form kann vorteilhafter sein, wenn zwei oder mehrere Rohre isoliert werden sollen.
Durch das-vorliegende Verfahren können Zwischenheizelemente in einem Arbeitsschritt hergestellt werden. Mit Hxlfe der neuen Art der Druckkalibrierung können auch große Abmessungen hergestellt werden. Die Profildicke
1^ der Schutzschicht 16 kann genau gesteuert werden; die Außenfläche der Schutzschicht 16 ist glatt und entspricht genau der Dimensionierung. Die Anordnung der Sch'äumdüsen in Verbindung mit der Düse für die Oberflächenschicht sichert, daß keine Hohlräume im Schaum verbleiben. Das Verfahren'gewährleistet ebenfalls eine gute Haftung zwischen dem Schaum und dem Innenrohr 17 sowie zwischen dem Schaum und der Oberflächenschicht.

Claims (2)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Rohrs aus Isoliermaterial mit einem oder mehreren Innenrohren (17), einer Kunststoffschaumisolierung (18) und einer Kunststof fob'erflächenschicht (16), wobei bei diesem Verfahren das Schäummaterial derart geleitet wird, daß es das Innenrohr zur Erzeugung einer aufgeschäumten Kunststoffisolierung (18) ummantelt, und in ähnlicher Weise das Kunststoffausgangsmaterial zur Erzeugung einer Oberflächenschicht (16) geleitet wird, wodurch um das Innenrohr (17) in einem Schritt simultan die aufgeschäumte Kunststoffisolierung (18) und die Oberflächenschicht (16) erzeugt wird, und wobei bei diesem Verfahren die Oberflächenschicht (16) in einem Kalibrierelement (14) auf eine erwünschte Abmessung gekühlt wird, wobei die Oberflächenschicht (16) durch den Kalibrierdruck gegen die Innenfläche'des Kalibrierelements (14) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierdruck durch die Schäumung erzeugt wird, wobei der Abfall des Kalibrierdrucks durch den Pfropfen verhindert wird, der durch den Schaum bei dessen Verfestigung erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Kalibrierdrucks durch Regulierung der Schaümstoffausgangsmaterialversorgung und der Ausgangsmaterialtemperatur bewirkt wird.
r Rank (Mönchen) KIo 3939844 Deutsche Bank (München) Klo 2861060
i iMCincheni KIo 670-43-804
DE19843490043 1983-02-14 1984-02-03 Verfahren zur Herstellung einer thermisch isolierenden Ummantlung oder Röhre für ein oder mehrere Rohre Withdrawn DE3490043T1 (de)

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