DE3109216C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ummanteln eines Stahlrohres - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln von Stahlrohren, mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, wobei extrudierte Folienbänder um die in Umdrehung versetzten und in Längsrichtung bewegten Rohre schraubenlinienförmig gewickelt und mit der Rohroberfläche unter Verwendung eines Klebers verbunden werden. Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren so auszubilden, daß es möglich wird für das Ummanteln von Rohren nach dem Wickelverfahren thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Polyäthylen, zu verwenden, die eine Dichte von etwa 0,95 aufweisen, ohne daß eine Leistungsverminderung gegenüber der bekannten Umwicklung mit leichter fließenden Thermoplasten geringerer Dichte von etwa 0,93 eintritt und ohne daß eine vollflächige Verschweißung der Wickellagen miteinander behindert wird. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß zunächst in an sich bekannter Weise mit einem Ringspalt-Extruderspritzkopf eine Schlauchfolie erzeugt wird, die während ihres Austretens aus dem Spritzkopf in zwei Längsbahnen mit halbkreisförmigem Querschnitt zerteilt wird, welche dann flach aneinandergeführt und als Doppelfolie um das Rohr gewickelt werden. Gegenstand der Erfindung ist darüberhinaus auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit thermoplastischem Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Aus der DE-OS 29 39 399 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem von einem Extruderkopf eine aus zwei Schichten bestehende Doppelfolie erzeugt wird, die anschließend um das in Umdrehung versetzte und in seiner Längsrichtung vorgeschobene Stahlrohr schraubenlinienförmig gewickelt wird. Bei Verwendung von Polyäthylen-Typen mit höherer Dichte von z. B. 0,95 treten bei der Verarbeitung mitteis einer Breitschlitzdüse hohe Drücke auf, die eine wesentliche Leistungsverminderung erzwingen, verglichen mit den bei Polyäthylen niederer Dichte erzielbaren Durchsatzmengen. Außerdem können bei der ungünstigen Strömungsverteilung in den Breitschlitzdüsen zusätzlich Oberflächenstörungen an dem austretenden Extrudat auftreten, die eine einwandfreie, vollflächige Verschweißung der Wickellagen behindern oder unmöglich machen. Es ist zwar bekannt, daß bei im wesentlichen rotatio'nssymmetrischer Strömungsverteilung, wie sie in Extrusionswerkzeugen zur Herstellung kreisringförmiger Thermoplastquerschnitte vorliegen, wesentliche Verbesserungen der Extrudatqualität bzw. des Ausstoßes, verglichen mit den Verhältnissen bei nicht rotationssymmetrischer Strömungsverteilung, z. B. bei Breitschlitzdüsen, möglich sind. Die Übertragung dieser Erfahrungen auf inzwischen international üblich gewordene Verfahren, bei denen eine Polyäthylen-Ummantelung von Rohren durch mehrlagiges Bewickeln in der Wärme erreicht wird, wobei die Wickellagen vollflächig verschweißen, ist jedoch insofern problematisch, als das Flachlegen eines an einer

ίο Stelle aufgeschnittenen kreisringförmigen Querschnittes zu einem flachen Bandquerschnitt bei den infrage kommenden Abmessungen nur über längere Entfernungen möglich ist wenn dabei nicht unzulässige Reckungen des Folienrandes auftreten sollen. Die Handhabung einer frisch extrudierten Thermoplastfolie mit den genannten Abmessungen ist vor allem wegen deren Neigung zum Kleben und wegen der Abkühlung der Folie schwierig und betrieblich wenig empfehlenswert
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine hierfür dienende Vorrichtung zu schaffen, womit ermöglicht wird, für das Ummanteln von Rohren nach dem Wickelverfahren thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Polyäthylene, zu verwenden, die eine Dichte von etwa 0,95 aufweisen, ohne daß eine Leistungsverminderung gegenüber der bekannten Umwicklung mit leichter fließenden Thermoplasten geringerer pichte von etwa 0,93 eintritt und ohne daß eine vollflächige Verschweißung der Wickellagen miteinander behindert wird.

Gelöst wird die Aufgabe mit den Maßnahmen des Patentanspruches 1 bzw. mit den Merkmalen des Patentanspruches 3.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß abgesehen von der Verwendung der aufgabegemäß angegebenen Thermoplaste mehrlagige Ummantelungen in einem Wickelvorgang hergestellt werden können.

Nach der DE-OS 19 49 118 ist an sich bekannt, eine Schlauchfolie durch Extrudieren zu erzeugen, diese an zwei gegenüberliegenden Steilen zu teilen — so daß zwei Längsbahnen entstehen — und die Längsbahnen dann für die weitere Verwendung zur Bildung einer Doppelfolie aufeinanderzulegen.

Für diese Maßnahmen wird jedoch an sich kein Schutz beansprucht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für das Ummanteln eines Großrohres mit einem Durchmesser von 48" dargestellt. Es zeigt schematisch

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Trennmesser aufweisenden Extruderkopfes mit einem mit einer Schlauchfolie zu ummantelnden Stahlrohr,

F i g. 2 eine Ansicht des Extruderkopfes nach F i g. 1 aus Richtung X und

Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie 1II-III in Fig.2.

Ein zu ummantelndes Stahlrohr 1 wird mit angetriebenen Rollen 2 schraubenlinienförmig mit einer Steigung von 200 mm vorwärts bewegt. Seitlich über dem Stahlrohr 1 befindet sich ein an einen nicht dargestellten Extruder angeschlossener Extruderkopf 3, welcher zur Erzeugung einer Schlauchfolie 4 einen Ringspalt 5 mit einem Durchmesser von 635 mm und mit einer Dicke von 1 mm aufweist. Der Ringspalt 5 ist an zwei einander gegenüberliegenden Stellen 6a und 6b bis auf 0,5 mm verjüngt.

Unmittelbar unter diesen beiden verjüngten Stellen 6a und 6b sind zwei elektrisch beheizte Trennmesser 7a und Tb angeordnet, welche die im Extruderkopf 3 er-

zeugte Schlauchfolie 4 in zwei Hälften 4a und 4b der Länge nach zerteilen.

Der Extruderkopf 3 befindet sich etwa 2 m über dem Rohrscheite! des Stahlrohres 1 und 0,5—1 mm seitlich versetzt. Er kann zur Einstellung um seine Achse gedreht und in der betreffenden Lage fixiert werden.

1,5 m unterhalb des Extruderkopfes 3 ist ein Paar Rollen 8a und 86 etwa im Abstand des Durchmessers des Austrittsquerschnittes angeordnet. Die Rollen 8a und Sb sind mit Teflon oder Silikonkautschuk beschichtet und leicht drehbar gelagert Die so entstandenen Flachquerschnitte, die (durch entsprechende Drehung der von den beiden Trennmessern (7a, Tb) gebildeten Geraden gegen die Rohrachse) um ca 100 mm gegeneinander versetzt sind, werden von zwei weiteren unmittelbar darunter angeordneten, ebenfalls beschichteten Führungsrollen 9a und 9b, die elastisch gegeneinander gepreßt und mit einsteUbarer Drehzahl ineinander kämmend angetrieben sind, zu einer abgetreppten Doppelfolie verschweißt. Die Drehzahl der Führungsrollen 9a und 96 und die Ausstoßgeschwindigkeit aus dem Extruderkopf 3 sind auf die Umfangsgeschwindigkeit des Stphlrohres 1 so abgestimmt, daß einerseits die Hälften 4a und 4b der Schlauchfolie 4 zwischen Austritt und Auflage auf das Stahlrohr 1 um einen Faktor von etwa 2 gereckt werden und daß sich andererseits zwischen den Führungsrollen 9a, 9b und Umlenkrollen 10 ein Durchgang ausbildet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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eo

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ummanteln eines Stahlrohres mit thermoplastischem Kunststoff, insbesondere mit Polyäthylen, bei dem eine mittels eines Extruderkopfes hergestellte Doppelfolie um das in Umdrehung versetzte und in seiner Längsrichtung vorgeschobene Stahlrohr schraubenlinienförmig gewickelt und mit der Oberfläche des Stahlrohres mittels eines Klebers verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß für das Herstellen der Doppelfolie eine Schlauchfolie extrudiert sowie in zwei gleich große Längsbahnen zerteilt wird und daß die Längsbahnen gegeneinander versetzt flach zusammengeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Extrudieren der Schlauchfolie mit an zwei einander gegenüberliegenden Stellen um etwa die Hälfte verringerter Wanddicke und das Zerteilen an diesen Stellen erfolgt

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit einem an einen Extruder angeschlossenen Extruderkopf, der einen zum Erzeugen einer Schlauchfolie dienenden Ringkanal und zwei Trennmesser aufweist, sowie mit zum Flachlegen und Zusammenführen der durd:- die Trennmesser in zwei Folienhälften längs zerteilten Schlauchfolie dienenden Führungsrollen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsquerschnitt des Ring-* kanals an zwei einander gegenüberliegenden Stellen (6a, 6b) örtlicii verringert ist und daß jeder dieser Stellen (6a und 6b) je eines de? elektrisch beheizbaren Trennmesser (7s, 76) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch '., dadurch gekennzeichnet, daß die durch die beiden Trennmesser (7a, Tb) verlaufende Ebene gegenüber der Richtung der Drehachsen der Führungsrollen (9a, 9b) verdreht angeordnet ist