DE3218539A1

DE3218539A1 - Doppelwandiges, gewelltes kunststoffrohr

Info

Publication number: DE3218539A1
Application number: DE19823218539
Authority: DE
Inventors: Shiro Takatsuki Osaka Kanao
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1983-04-14
Also published as: US4487232A; GB2108623A; JPS645175Y2; GB2108623B; FR2513346A1; JPS5844583U; FR2513346B1

Description

HOFFMANN · KVf 1*13 c*--i*ARTNER

PAT K N 'JAN WALT K

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · Dl PL.-I NG. W. EITLE · D R. R E R. NAT. K.HOFFMANN · DI PL.-1 N G. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MO NCH EN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29019 (PATHE)

36 796 p/hl

SHIRO KANAO,
Osaka / Japan

Doppelwandiges, gewelltes Kunststoffrohr

Die Erfindung bezieht sich auf ein doppelwandiges, gewelltes Kunststoffrohr.

Ein bekanntes gewelltes Einzelrohr aus Kunststoff bietet 5 dem darin strömenden Medium einen unerwünscht großen Widerstand. Um diese Konstruktion zu verbessern, wurde ein doppelwandiges gewelltes Rohr entwickelt, welches ein gerades Innenrohr und ein gewelltes Außenrohr umfaßt. Beide Rohre sind axial in gerader Form extrusionsgegossen, wonach das äußere Rohr durch Vakuumsaugen oder durch kontinuierliches Blasformen gewellt wurde. Dieses doppelwandige gewellte Rohr hat eine Anzahl von Nachteilen, die nachfolgend aufgeführt werden:

(1) Wenn das Außenrohr und das Innenrohr axial extrusionsgegossen sind, wird das synthetische Harz in Axialrichtung der Rohre gestreckt, so daß dessen Moleküle entlang der Achse der Rohre orientiert sind. Dementsprechend ist die Axialfestigkeit des Rohres größer als die Umfangsfestigkeit. Die Umfangsfestigkeit ist

jedoch von größerer Bedeutung, damit das Rohr einem hohen Außendruck widerstehen kann, beispielsweise wenn es in die Erde eingegraben wird. Es ist daher notwendig, das Rohr mit einer größeren Wandstärke zu versehen. 05

(2) Beide Rohre haben im wesentlichen die gleiche Wandstärke. Tatsächlich ist es unmöglich, an irgendeinem Querschnitt die Wandstärke zu verändern. Daraus resultiert ein erheblicher Materialverlust und es ist schwierig, ein gewelltes Rohr zu erzeugen, welches leicht und preisgünstig ist, und welches einem breiten Anwendungsbereich zugänglich ist.

(3) Die Herstellung eines Rohres mit einem großen Durchmesser von beispielsweise 500 mm oder darüber erfordert einen großen und komplizierten Gießapparat und beinhaltet verschiedene technische Schwierigkeiten. Das Produkt ist daher sehr teuer.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein doppelwandiges, gewelltes Rohr aus Kunststoff zu schaffen, welches eine hohe Stoß- bzw. Zusammendrückfestigkeit hat, leicht, flexibel sowie einfach und preisgünstig lior/.ustollon i Mt., Koqnr wann Rohre großen Durchmessers herzustellen sind. Dabei soll das Rohr in einem breiten Umfang einsetzbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist entsprechend der Erfindung ein doppelwandiges, gewelltes Kunststoffrohr vorgesehen, welches ein gerades Innenrohr und ein gewelltes Außenrohr aufweist. 3O^- Das Innenrohr ist aus einem spiralförmig gewundenen flachen Streifen und das Außenrohr aus einem spiralförmig gewundenen gewellten Streifen hergestellt.

Das Außenrohr versieht das doppelwandige Rohr mit einer hohen Stoß- bzw. Zusammendrückfestigkeit und einer hohen Flexibilität, während das Innenrohr eine glatte Innenfläche vorsieht, die dem darin strömenden Medium einen geringen Widerstand entgegensetzt. Wenn das Innen- und Außenrohr auf geeignete Weise hinsichtlich der Wandstärke verändert wird, ist es entsprechend der Erfindung möglich, ein doppelwandiges, gewelltes Rohr zu erzielen, welches vielseitig einsetzbar ist. Beispielsweise ist es möglich, das Rohr für die Drainage einer Straße, eines Schienenweges oder eines kultivierten· Landes, zum Fördern von Wasser zu einem Ackerland oder zu einer Fabrik, oder zum Drainieren von Ackerland oder für die Gasversorgungs- oder Abgasleitungen verschiedener Industrieanlagen oder zum Schutz eines elektrischen Kabels zu verwenden.

Das doppelwandige, gewellte Rohr gemäß der Erfindung hat eine Anzahl von Vorteilen, die nachfolgend zusammengefaßt werden:
'

(1) Das Rohr hat eine sehr hohe Umfangsfestigkeit, da die Moleküle des synthetischen Harzes entlang dem extrusionsgegossenen flachen und gewellten Streifen orientiert sind, und daher im wesentlichen in Umfangsrichtung um die Rohre, entsprechend der spiralförmigen Windungsrichtung der Streifen im fertigen Rohr. Daher hat das Rohr eine hohe Stoß- bzw. Zusammendrückfestigkeit und ist in höchstem Maße flexibel.

(2) Die Querschnittsform des flachen oder gewellten Streifens kann auf geeignete Weise ausgewählt werden. Somit ist es möglich, ein Innen- oder Außenrohr mit einer gewünschten Wandstärke oder Querschnittsform zu versehen, um dadurch ein doppelwandiges gewelltes Rohr zu erzielen, welches auf ideale Weise an den Zweck angepaßt werden kann, für den es bestimmt ist. Es ist möglich, ein gewelltes Rohr mit einer verbesserten Stoß- bzw. Zusammendrückfestigkeit herzustellen, welches in ausreichendem Maße

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flexibel ist. Es kann die Flexibilität auf einem geeigneten Niveau gehalten werden, ohne die Stoß- bzw. Zusammendrückfestigkeit zu beeinträchtigen. So ist das erfindungsgemäße doppelwandige, gewellte Rohr wirtschaftlich, leicht, preiswert und leicht an die verschiedenen Anwendungen anpaßbar.

(3) Da das erfindungsgemäße doppelwandige Rohr durch spiralförmiges Wickeln der Streifen aus synthetischem Harz hergestellt wird, bestehen keine technischen Probleme hinsichtlich der Herstellung eines Rohres mit großen Durchmessern von beispielsweise 500 mm und darüber. Sogar ein ganz großes Rohr kann wirksam und preiswert durch Verwendung eines einfachen Apparates hergestellt werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Pig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines doppelwandigen, gewellten Rohres entsprechend der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils II der Fig. 1 und

Fig. 3 bis 8 der Fig. 3 ähnliche Ansichten, jedoch mit der Darstellung einer abgeänderten Form des Rohres.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnungen ist ein doppelwandiges, gewelltes Kunststoffrohr P gemäß der Erfindung dargestellt. Das doppelwandige Rohr P umfaßt ein dünnwandiges Innenrohr 1 aus synthetischem Harz, beispielsweise; einem Polyo] eiinhar/., wie Polyäthylen oder Polypropylen,,oder einem harten odor

weichen Polyvinylchlorid, und ein gewelltes Außenrohr 2, welches integriert um das Innenrohr 1 angeordnet ist. Das Außenrohr besteht entweder aus demselben oder einem anderen synthetischen Harz, beispielsweise einem PoIyolefinharz, wie Polyäthylen oder Polypropylen, oder einem harten Polyvinylchlorid. Das gerade verlaufende Innenrohr gibt dem Rohr P eine glatte Innenfläche, die einem darin strömenden Strömungsmittel einen geringen Widerstand entgegensetzt, während das gewellte Außenrohr 2 eine hohe Stoßfestigkeit und Flexibilität verleiht.

Das Innenrohr 1 umfaßt einen spiralförmig gewundenen flachen Streifen 1a aus synthetischem Harz, wobei nebeneinanderliegende Windungen entlang ihren aneinandergrenzenden Rändern 3 durch Verschmelzen oder Klebung oder auf andere Weise entsprechend Fig. 2 miteinander verbunden sind. Die Moleküle des synthetischen Harzes sind in der Richtung orientiert, in der der Streifen 1a spiralförmig gewunden ist.

Das gewellte Außenrohr 2 umfaßt einen spiralförmig gewundenen, gewellten Streifen 2a aus synthetischem Harz, wobei ebenfalls die benachbarten Windungen entlang ihrer aneinanderliegenden Ränder 4 miteinander verschmolzen oder durch Klebung oder dgl. miteinander verbunden sind. Das synthetische Harz, aus dem das Außenrohr 2 hergestellt ist, hat ebenfalls in der Richtung orientierte Moleküle, in der der Streifen 2a spiralförmig gewunden ist. Das Außenrohr 2 umfaßt einen Nutabschnitt 2A reduzierten Durchmessers mit einer Innenfläche 6, die mit der Außenfläche 5 des Innenrohres 1 durch Verschmelzen oder Kleben integriert verbunden ist. Beim doppelwandigen Rohr entsprechend Fig. 1 und 2 haben das Außenrohr 2 und ebenfalls das Innenrohr 1 eine gleichförmige Wandstärke.

Fig. 3 bis 8 zeigen Abänderungen des doppelwandigen Rohres gemäß Fig. 1 und 2. Nur die Merkmale, die von denen des Rohres gemäß Fig. 1 und 2 unterschiedlich sind, werden nachfolgend beschrieben. Bei der Konstruktion gemäß Fig. 3 hat das Außenrohr 2 einen Nutabschnitt 2A und einen Rippenabschnitt 2C, welche beide eine größere Wandstärke haben als die restlichen Abschnitte des Rohres. Beim doppelwandigen Rohr der Fig. 4 hat das Rohr einen Rippenabschnitt 2C, welcher hinsichtlich der Wandstärke größer ist als die restlichen Abschnitte.

Beim doppelwandigen Rohr der Fig. 5 ist das Außenrohr 2 im Rippenabschnitt 2C teilweise mit einer vergrößerten Wandstärke versehen. Die doppelwandigen Rohre der Fig. 3 bis 5 haben eine erhöhte Stoßfestigkeit, während sie • . ausreichend flexibel bleiben. Insbesondere sind sie bei einer Verwendung geeignet, bei der die Außenflächen gegenüber Abnutzungen höchstwiderstandsfähig sein müssen.

Bei dem doppelwandigen Rohr der Fig. 6 hat das Außenrohr einen Nutabschnitt 2A, dessen Wandstärke größer ist als in den restlichen Abschnitten. Diese Konstruktion verbessert die Stoßfestigkeit. Das Rohr ist insbesondere dann gut verwendbar, wenn keine besonders hohe Flexibilität des Rohres erwünscht ist.

Es sei hier erwähnt, daß der Begriff "Stoßfestigkeit" auch eine Festigkeit gegenüber Zusammendrücken umfaßt.

Das doppelwandige Rohr der Fig. 7 ist insbesondere gekennzeichnet durch die Veränderung der Wandstärke des Außenrohres 2 im Abschnitt 2B zwischen dem Rippenabschnitt und dem Nutabschnitt. Der Zwischenabschnitt 2B hat in Richtung auf das Innenrohr 1 eine graduell zunehmende Wandstärke.

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So 1.Ht dieses Außenrohr an den Abschnitten b¹ in der Nähe dos Rippenabschnittes relativ dünn, während es in der Nähe des Nutabschnittes an den Stellen b" relativ dick ist. Diese Konstruktion ermöglicht die Verbesserung der Stoßfestigkeit des doppelwandigen Rohres auf wirksamere und wirtschaftlichere Weise.

Das doppelwandige Rohr der Fig. 8 ist durch eine sich ändernde Wandstärke des Innenrohres 1 gekennzeichnet. Das Innenrohr 1 hat in den spiralförmig verlaufenden Abschnitten, wo das Außenrohr 2 mit dem Innenrohr 1 verbunden ist, eine reduzierte Wandstärke, während eine gleichmäßige Innenfläche aufrechterhalten wird. So ist die kombinierte Wandstärke des Abschnittes reduzierter Wandstärke des Innenrohres 1 und der Wandstärke des Nutabschnittes des Außenrohres 2 im wesentlichen gleich der Wandstärke der verbleibenden Abschnitte des Innenrohres 1. Diese Konstruktion macht das doppelwandige Rohr insgesamt in höchstem Maße flexibel.

Entsprechend der Erfindung ist es möglich, doppelwandige, gewellte Rohre aus synthetischem Harz zu erhalten, die in unterschiedlicher Weise flexibel und stoßfest sind, wenn die Materialien, aus denen das Innenrohr und das Außenrohr bestehen, auf geeignete Weise ausgewählt werden. Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit den vorgenannten Ausführungsbeispielen beschrieben wird, sind weitere Abänderungen dieser Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die spiralförmigen Windungen der Streifen, die das Außenoder Innenrohr bilden, auf andere Weise und in anderen Lagen miteinander verbunden sein, als dies hierin beschrieben ist. Es ist ebenso möglich, einen gewellten Streifen zu verwenden, dessen Wellung im Querschnitt quadratisch, 5 trapezförmig, sinusförmig ist. Es können aber auch andere Querschnittsformen gewählt werden.

Claims

HOFFMANN · EITXsiH & "PARTNER PATENTANWÄLTE DR.ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . Dl PL.-ING. W. EITLE · DR.RER. NAT. K.HOFFMANN · Dl PU-I NG. W. LEU N DIPL.-ING. K.FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEUASTRASSE 4 . D-8000 MÖNCHEN 81 . TELETON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE) 36 796 p/hl SHIRO KANAO, Osaka / Japan Doppelwandiges, gewelltes Kunststoffrohr Patentansprüche

1. Doppelwandiges, gewelltes Kunststoffrohr, dadurch gekennzeichnet , daß ein gerades Innenrohr (1) und ein dieses umgebendes gewelltes Außenrohr (2) integriert miteinander verbunden sind, floß das Innenrohr (1) aus einem spiralförmig gewundenen flachen Streifen (1a) aus synthetischem Harz besteht, wobei die benachbarten Windungen entlang ihrer sich berührenden Ränder bzw. Kanten (1) miteinander verbunden sind, daß das Innenrohr (1) eine Außenfläche (5) aufweist, daß das Außenrohr (2) aus einem spiralförmig gewundenen, gewellten Streifen (2a) aus synthetischem Harz besteht, dessen benachbarte Windungen entlang ihren aneinandorlxegenden Rändern bzw. Kanten miteinander verbunden sind, daß das Außenrohr eine Wellung aufweist, die von einem Rippenabschnitt (2C), einem Nutabschnitt (2A) und einem dazwischenliegenden Zvvischenabschnitt (2B) gebildet ist, wobei der Nutabschnitt (2A) eine Innenfläche (6) aufweist, die mit der Außenfläche (5) des Innenrohres (1) verbunden ist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) und das Außenrohr (2) eine gleichförmige Wandstärke aufweisen, wobei die Wandstärke des Außenrohres (2) größer ist als die Wandstärke des Innenrohres (1).

3. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenabschnitt (2C) und der Nutabschnitt (2A) eine größere Wandstärke aufweisen als der Zwischenabschnitt (2B).

4. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenabschnitt (2C) eine größere Wandstärke aufweist als der Nutabschnitt (2A) und der Zwischenabschnitt (2B).

5. Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenabschnitt (2C) eine partiell vergrößerte Wandstärke aufweist.

6. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutabschnitt (2A) eine größere Wandstärke aufweist als der Rippenabschnitt (2C) und der Zwischenabschnitt (2B).

7. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenabschnitt (2B) eine wesentlich größere Wandstärke hat als der Rippenabschnitt (2C) und der Nutabschnitt (2A) und eine graduell zunehmende Wandstärke hat, die in der Nähe des Nutabschnittes (2A) größer ist als in der Nähe des Rippenabschnittes (2C).

8. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (1) einen spiralförmig verlaufen-

3'5 den Abschnitt reduzierter Wandstärke und trotzdem eine

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glatte Innenfläche aufweist, wobei der Nutabschnitt (2A) des Außenrohres (2) mit dem Abschnitt reduzierter Wandstärke des Innenrohres (1) in Verbindung steht.

9. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (1a, 2a) aus synthetischem Harz aus einem extrudierten Polymer bestehen, dessen Molekülstruktur im zusammengesetzten Zustand der Streifen spiralförmig hinsichtlich einer Achse des Rohres orientiert ist, wodurch die Umfangsfestigkeit des Rohres vergrößert ist.