WO2012072057A1

WO2012072057A1 - Plastic pipes

Info

Publication number: WO2012072057A1
Application number: PCT/DE2010/001393
Authority: WO
Inventors: Helmut Schlösser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2013-06-01
Also published as: DE112010006044A5

Abstract

The invention relates to a plastic pipe having a reinforcement for absorbing the tangential stress and axial stress that are produced by an internal pressure and that act jointly on the plastic pipe, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers is designed as a tangential reinforcing layer for absorbing the tangential stresses and the second of the two layers is designed as an axial reinforcing layer for absorbing the axial stresses and which are provided at different radii. According to the invention, nearly continuous production can be enabled by suitably wrapping reinforcing fibers or reinforcing bands.

Description

Kunststoffrohre Plastic pipes

[01 ] Die Erfindung betrifft Kunststoffrohre mit einer Verstärkung zur Aufnahme der durch einen Innendruck erzeugten und gemeinsam auf das Kunststoffrohr wirkenden Tangential- und Axialspannung, wobei die Verstärkung zumindest zwei Lagen umfasst, von denen eine erste der beiden Lagen als tangentiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Tangentialspannungen und die zweite der beiden Lagen als axiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Axialspannungen ausgebildet ist und die auf verschiedenen Radien vorgesehen sind. [01] The invention relates to plastic pipes with a reinforcement for receiving the tangential and axial stress generated by an internal pressure and acting jointly on the plastic pipe, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers as a tangential reinforcement layer for receiving the Tangentialspannungen and the second of the two layers is formed as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and which are provided on different radii.

[02] Hierbei ist es für den Transport verschiedener Medien wie Wasser, Öl, Gas und ähnliches, bekannt, Kunststoffrohre mit verschiedenen Lagen zu versehen, von denen jede der Lagen jeweils dazu bestimmt ist, eine bestimmte Art von Spannungen entgegen zu wirken, wie dieses beispielsweise insbesondere in der AT 380 089 bekannt ist. Hierbei geht es darum, mit möglichst hohen Innendrücken arbeiten zu können, um möglichst hohe Durchsätze zu erreichen. Der Rohrinnendruck wiederum erzeugt Tangential- und Axialspannungen, die nach der Kesselformel im Verhältnis 2: 1 auf das Kunststoffrohr wirken, dass heißt die Tangentialspannung ist entsprechend der Kesselformel doppelt so groß wie die Axialspannung. Here, it is known for the transport of various media such as water, oil, gas and the like, to provide plastic pipes with different layers, each of the layers is each intended to counteract a certain type of tension, like this For example, in particular in the AT 380 089 is known. This is about being able to work with the highest possible internal pressures in order to achieve the highest possible throughputs. The internal pipe pressure in turn generates tangential and axial stresses which, according to the boiler formula, act on the plastic pipe in a ratio of 2: 1, ie the tangential stress is twice as large as the axial stress according to the boiler formula.

[03] Andererseits ist es aus der DE 600 04 705 T2 bekannt, dünnwandige Zylinder aus faserverstärkten Kunststoffmaterial bereitzustellen, bei welchem ebenfalls die einzelnen Lagen unterschiedlich ausgerichtete Fasern aufweisen, sodass auch diese Anordnung Lagenweise unterschiedlichen Spannungen gezielt begegnen kann. [04] Letztlich offenbaren beide Druckschriften, also sowohl die AT 380 089 als auch die DE 600 04 705 T2, die Verwendung von in die jeweiligen Kunststofflagen eingebetteten Einzelfasern, welche vorzugsweise gerichtet sind, was beispielsweise durch ein Schleuderverfahren oder auch durch ein Verstrecken erreicht werden kann. On the other hand, it is known from DE 600 04 705 T2 to provide thin-walled cylinders made of fiber-reinforced plastic material, in which likewise the individual layers have differently oriented fibers, so that this arrangement can also selectively encounter layer-wise different stresses. Finally, both documents, both AT 380 089 and DE 600 04 705 T2, disclose the use of individual fibers embedded in the respective plastic layers, which are preferably directed, which are achieved, for example, by a spin coating process or else by stretching can.

[05] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung ein Kunststoffrohr bereitzustellen, welches sich auch in sehr großen Längenabschnitten möglichst problemfrei herstellen lässt. [05] It is an object of the present invention to provide a plastic tube which can be produced as problem-free as possible even in very long lengths.

BESTÄTIGUNGSKOPIE [06] Als Lösung schlägt vorliegende Erfindung einerseits ein Kunststoffrohr mit einer Verstärkung zur Aufnahme der durch einen Innendruck erzeugten gemeinsam auf das Kunststoffrohr wirkenden Tangential- und Axialspannung vor, bei welchem die Verstärkung zumindest zwei Lagen umfasst, von denen eine erste der beiden Lagen als tangentiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Tangentialspannungen und die zweite der beiden Lagen als axiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Axialspannung ausgebildet ist und die auf verschiedenen Radien vorgesehen sind, und wobei sich das Kunststoffrohr dadurch auszeichnet, dass die tangentiale Verstärkungslage wenigstens ein mit einer Wickelsteigung um das Kunststoffrohr gewickeltes Verstärkungsband umfasst. [07] Die Verwendung eines Verstärkungsbandes, welches in das Kunststoffrohr eingewickelt wird, was letztlich während der Herstellung einfach dadurch geschehen kann, dass die entsprechende Lage durch einen Wicklungsprozess bereitgestellt wird, ermöglichst es ohne weiteres, Kunststoffrohre über sehr große Längen zu fertigen, da ein derartiger Wickelvorgang lediglich durch die Länge der jeweiligen Verstärkungsbänder begrenzt ist, wobei derartige Verstärkungsbänder einerseits in sehr großen Längen gefertigt werden können und andererseits auch ohne weiteres Maßnahmen vorgesehen sein können, welche ein Ansetzen entsprechender Verstärkungsbänder hintereinander ermöglichen. Insofern lassen sich auf diese Weise Kunststoffrohre auch mit einer tangentialen Verstärkungslage ohne weiteres über nahezu beliebige Länge fertigen. [08] Hierbei ermöglicht die lagenweise Spezialisierung der Verstärkungslagen, dass die Verstärkungsbänder der tangentialen Verstärkungslage mit einer verhältnismäßigen niedrigen Wickelsteigung, also insbesondere auch unter 22,5° gewickelt werden können, was einerseits die Verwendung schmaler Bänder und/oder andererseits einen guten Überlapp der jeweiligen Wicklungen ermöglicht. [09] In diesem Zusammenhang sei herausgestellt, dass gegebenenfalls auch mehrere tangentiale Verstärkungslagen vorgesehen sein können, bei denen der Drehsinn der Wicklung entgegengesetzt ist. CONFIRMATION COPY [06] As a solution, the present invention proposes, on the one hand, a plastic tube with a reinforcement for receiving the tangential and axial stresses generated by an internal pressure acting together on the plastic tube, in which the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers is tangential Reinforcement for receiving the Tangentialspannungen and the second of the two layers is designed as an axial reinforcing layer for receiving the axial stress and which are provided at different radii, and wherein the plastic tube is characterized in that the tangential reinforcing layer at least one wound with a winding pitch around the plastic pipe reinforcing tape includes. The use of a reinforcing tape which is wrapped in the plastic tube, which can ultimately be done during manufacture simply by the fact that the corresponding layer is provided by a winding process, it readily allows to produce plastic pipes over very long lengths, as a Such winding process is limited only by the length of the respective reinforcing bands, such reinforcing bands can be made on the one hand in very long lengths and on the other hand also measures can be readily provided, which allow a corresponding setting of reinforcing bands in succession. In this respect, in this way plastic pipes can also be finished with a tangential reinforcing layer over virtually any desired length. Here, the layer-wise specialization of the reinforcing layers that the reinforcing bands of the tangential reinforcing layer with a relatively low winding pitch, so in particular 22.5 ° can be wound, which on the one hand the use of narrow bands and / or on the other hand a good overlap of the respective Windings possible. [09] In this context, it should be pointed out that, where appropriate, a plurality of tangential reinforcing layers may be provided in which the direction of rotation of the winding is opposite.

[10] Als weitere Lösung der oben genannten Aufgabe schlägt vorliegende Erfindung ein Kunststoffrohr mit einer Verstärkung zur Aufnahme der durch einen Innendruck erzeugten und gemeinsam auf das Kunststoffrohr wirkenden Tangential- und Axialspannung vor, bei welchem die Verstärkung zumindest zwei Lagen umfasst, von denen eine erste der beiden Lagen als tangentiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Tangentialspannungen und die zweite der beiden Lagen als axiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Axialspannungen ausgebildet ist und die auf verschiedenen Radien vorgesehen sind, wobei sich das Kunststoffrohr dadurch auszeichnet, dass die axiale Verstärkungslage wenigstens zwei axial verlaufende Verstärkungsbänder umfasst. As a further solution to the above object, the present invention proposes a plastic tube with a reinforcement for receiving the generated by an internal pressure and jointly acting on the plastic tube tangential and axial stress, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers is designed as a tangential reinforcement layer for receiving the Tangentialspannungen and the second of the two layers as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and which are provided on different radii, wherein the plastic tube is characterized in that the axial reinforcing layer comprises at least two axially extending reinforcing ribbons.

[1 1 ] Die Verwendung axial verlaufender Verstärkungsbänder für die axiale Verstärkungslage erleichtert ebenfalls deren Herstellung, wobei letztlich das Aufbringen axialer Verstärkungsbänder ähnlich wie auch das Aufbringen axial gerichteter Verstärkungsfasern, insbesondere wenn diese verseilt sind, bzw. das Aufbringen axialer Endlosfilamente an sich ohnehin die Länge des erzeugten Kunststoffrohres nicht begrenzt. Letzteres wird jedoch durch die Verwendung von vorgefertigten Folien oder auch durch die Verwendung von Schleuderverfahren bedingt, welche letztlich lediglich bei in der Länge begrenzten Rohrteilstücken durchgeführt werden können. The use of axially extending reinforcing ribbons for the axial reinforcing layer also facilitates their production, wherein ultimately the application of axial reinforcing bands similar to the application of axially directed reinforcing fibers, especially if they are stranded, or the application of axial filaments in itself anyway the length the produced plastic pipe is not limited. However, the latter is due to the use of prefabricated films or by the use of spin coating, which ultimately can be performed only in limited in length pipe sections.

[ 12] Die Verstärkungsbänder sind bei vorliegender Erfindung vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff gebildet, sodass diese ohne weiteres in das jeweilige Kunststoffrohr integriert werden können. Jedes der Verstärkungsbänder weist eine Breite und eine Stärke auf, wobei die Breite der Verstärkungsbänder vorzugsweise dreimal so groß ist wie deren Stärke, um einen effektiven Wicklungsprozess garantieren zu können. Es versteht sich, dass auch Verstärkungsbänder mit einem größeren Breiten-Stärken-Verhältnis zur Anwendung kommen können. Vorzugsweise sind die die Verstärkungsbänder nicht so breit wie der Durchmesser des Kunststoffrohrs, in welches sie eingebracht sind. Durch die Verwendung nicht zu breiter Verstärkungsbänder wird das Handling der Verstärkungsbänder erheblich erleichtert. Bevorzugt erreichen die Ver- Stärkungsbänder in ihrer Breite nicht einmal den Radius des Kunststoffrohrs, in welches sie eingebracht sind. Da vorliegende Erfindung insbesondere für Kunststoffrohre mit Durchmessern größer 300 mm aber auch für weitaus größere Kunststoffrohre, z.B. größer als 2 m oder darüber, eignet, empfehlen sich Verstärkungsbänder mit Breiten über 150 mm, bzw. in Breiten von ungefähr 200 mm oder 250 mm, so dass Verstärkungsbänder für eine Vielzahl von Rohrdurchmessern genutzt werden können. Hierbei können insbesondere auch lediglich 250 mm breiter oder sogar schmalere Verstärkungsbänder auch für sehr große Rohrdurchmesser, beispielsweise auch über 2 m genutzt werden. Die vorstehenden Überlegungen zum Handling von Verstärkungsbändern verstehen sich insbesondere im Zusammenhang mit Verstärkungsbändern, welche verstreckt wurden, um deren Stabilität zu erhöhen. Bei armierten Verstärkungsbändern, beispielsweise durch Aramid-, Mineral- oder Glasfasern können ggf. auch größere Breiten noch gut zu handhaben sein, wobei vorzugsweise eine Breite größer als der Rohrdurchmesser, besser größer als der Rohrradius, nicht gewählt werden sollte. The reinforcing ribbons are preferably also formed of plastic in the present invention, so that they can be easily integrated into the respective plastic tube. Each of the reinforcing tapes has a width and a thickness, wherein the width of the reinforcing tapes is preferably three times as large as their thickness in order to guarantee an effective winding process can. It is understood that also reinforcing tapes with a greater width-to-thickness ratio can be used. Preferably, the reinforcing bands are not as wide as the diameter of the plastic tube into which they are inserted. The use of not too wide reinforcing tapes greatly facilitates the handling of the reinforcing tapes. Preferably, the reinforcing ribbons do not even reach the radius of the plastic tube in which they are inserted in their width. Since present invention in particular for plastic pipes with diameters greater than 300 mm but also for much larger plastic pipes, eg greater than 2 m or more, is suitable reinforcing tapes with widths above 150 mm, or in widths of about 200 mm or 250 mm, so that reinforcing tapes can be used for a variety of pipe diameters. In particular, only 250 mm wide or even narrower reinforcing tapes can also be used for very large pipe diameters, for example, be used over 2 m. The foregoing considerations for handling reinforcing tapes are particularly related to reinforcing tapes which have been stretched to increase their stability. For reinforced reinforcing tapes, for example by aramid, mineral or glass fibers, larger widths may possibly still be easy to handle, preferably a width greater than the pipe diameter, better than the pipe radius, should not be selected.

[ 13] Vorzugsweise sind die Verstärkungsbänder aus einem Kunststoff gebildet, welcher zu dem Kunststoff zu den sie umgebenden Lagen bzw. zu wenigstens einer dieser Lagen kompatibel ist. Auf diese Weise können die Verstärkungsbänder dementsprechend gut in das Kunststoffrohr integriert werden. Insbesondere können die Verstärkungsbänder vorzugsweise aus demselben Kunststoff, wie wenigstens eine weitere Lage, mit welcher das jeweilige Verstärkungsband in dem Kunststoffrohr in Kontakt steht, gebildet sein, wobei es sich versteht, dass der Kunststoff des jeweiligen Verstärkungsbandes noch abweichend aufbereitet sein kann, um die Verstärkungsfunktion geeignet durchführen zu können. [ 14] So kann das Verstärkungsband in Längsrichtung des Verstärkungsbandes gerichtete Verstärkungsfasern aufweisen, welche insbesondere auch verseilt sein können. Ebenso können dieses auch entsprechende Endlosfilamente sein, welche in das Verstärkungsband eingebracht sind. Als entsprechende Fasern bzw. entsprechende Armierung kommen beispielsweise insbesondere Aramit-, Mineral- oder Glasfasern zur Anwendung. Ein Richten von Verstärkungsfasern in Kunststoff ist an sich bekannt und geschieht bei verseilten Verstärkungsfasern oder bei Endlosfilamenten schon dadurch, dass diese entsprechend gerichtet auf den Kunststoff aufgebracht bzw. entsprechend in diesen eingebracht werden. Auch kürzere Fasern bzw. Stapelfasern können innerhalb von Kunststoff gerichtet werden, was beispielsweise schon beim Einbringen in den Kunststoff, z.B. durch strömungstechnische Maßnahmen, oder auch durch ein nachträgliches VerStrecken erfolgen kann. Auch ist es denkbar, dass wenigstens eines der Verstärkungsbänder, welche bei dem erfindungsgemäßen Kunststoffrohr zur Anwendung kommen, in an sich bekannter Weise verstreckt ist, um die Zugfestigkeit entlang des Bandes zu erhöhen. Ein derartiges Verstrecken ist insbesondere bei Bändern verhältnismäßig einfach auch bei einem kontinuierlichen Prozess durchführbar, gestaltet sich aber beispielsweise insbesondere bei der Verwendung von Folien, besonders wenn diese über sehr große Rohrlängen zur Anwendung kommen sollen, als äußerst aufwendig. [ 15] Nach dem ein Verstärkungsband in vorbeschriebener Weise gewickelt wurde bzw. während des Legens der entsprechenden Wicklungen, können Klebe- und Verbindungsprozess zur Anwendung kommen. Beispielsweise können die einzelnen Wicklungen axial miteinander verbunden werden. Dieses kann durch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise Kleber oder Lösungsmittel, durch Vulkanisierungsprozesse aber auch durch Schweiß verfahren oder durch ein kurzzeitiges Aufschmelzen geschehen. Letzteres ist insbesondere bei thermoplastischen Kunststoffen einfach durchzuführen. Preferably, the reinforcing tapes are formed of a plastic which is compatible with the plastic to the surrounding layers or to at least one of these layers. In this way, the reinforcing ribbons can be integrated accordingly well into the plastic tube. In particular, the reinforcing ribbons may preferably be formed from the same plastic as at least one further layer with which the respective reinforcing strip is in contact in the plastic tube, it being understood that the plastic of the respective reinforcing strip may still be processed differently to the reinforcing function to carry out suitable. Thus, the reinforcing tape in the longitudinal direction of the reinforcing tape may have directional reinforcing fibers, which may in particular also be stranded. Likewise, this may also be corresponding endless filaments which are introduced into the reinforcing tape. Aramite, mineral or glass fibers, for example, are used in particular as corresponding fibers or corresponding reinforcement. A straightening of reinforcing fibers in plastic is known per se and is done in stranded reinforcing fibers or continuous filaments already in that they are applied according directed to the plastic or introduced accordingly in this. Even shorter fibers or staple fibers can be directed within plastic, which can be done for example already when introduced into the plastic, for example by fluidic measures, or by a subsequent VerStrecken. It is also conceivable that at least one of the reinforcing tapes which are used in the plastic pipe according to the invention is stretched in a manner known per se in order to increase the tensile strength along the strip. Such stretching is relatively simple even in a continuous process feasible bands, but designed, for example, especially when using films, especially if they are to be used over very long pipe lengths, as extremely expensive. [15] After a reinforcing tape has been wound in the manner described above or during the laying of the corresponding windings, bonding and bonding processes can be used. For example, the individual windings can be connected together axially. This can be done by suitable measures, such as adhesives or solvents, by vulcanization processes but also by welding or by a brief melting. The latter is easy to perform especially in thermoplastic materials.

[ 16] Die Verstärkungsbänder können auf besonders einfache Weise in ein Kunststoffrohr integriert werden, wenn diese auf ein Innenrohr laminiert werden. Dieses gilt sowohl für das Bereitstellen der entsprechenden Wicklungen für die tangentiale Verstärkungslage als auch für im Wesentlichen axial verlaufende Verstärkungsbänder der axialen Verstärkungslage, wobei auch hier jeder bekannte Verbindungsprozess, insbesondere jeder der vorstehend aufgeführten Verbindungsprozesse, vorteilhaft zur Anwendung kommen kann. The reinforcing tapes can be integrated in a particularly simple manner in a plastic tube when they are laminated to an inner tube. This applies both to the provision of the corresponding windings for the tangential reinforcing layer and to essentially axially extending reinforcing strips of the axial reinforcing layer, whereby here also any known joining process, in particular any of the bonding processes listed above, can advantageously be used.

[ 17] Auch ist es ohne weiteres möglich und sinnvoll, ein Außenrohr vorzusehen, welches wenigstens ein Verstärkungsband umgibt, um dieses zu schützen. [17] It is also readily possible and useful to provide an outer tube which surrounds at least one reinforcing band in order to protect it.

[ 18] Sowohl Innenrohr aus auch Außenrohr können in an sich bekannter Weise unmittelbar extrudiert bzw. aufextrudiert werden, wobei es sich versteht, dass in die Wandung des jeweiligen Rohrs, also in die Wandung des Innenrohrs bzw. des Außenrohrs, auch Verstärkungsfasern einextrudiert werden können. Insbesondere können diesbezüglich auch verseilte Verstärkungsfasern bzw. entsprechende Endlosfilamente zur Anwendung kommen, wobei durch das Einbringen der Fasern während des jeweiligen Extrusionsvorganges eine besonders innige Verbindung der Fasern mit dem diese umgebende Kunststoff gewährleistet ist, was das Kunststoffrohr darüber hinausgehend stabilisiert. Dementsprechend versteht es sich, dass - je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung - das Innenrohr und/oder das Außenrohr als Verstärkungslage, insbesondere, als axiale Verstärkungslage, genutzt werden kann. Both inner tube and outer tube can be directly extruded or extruded in a conventional manner, it being understood that in the wall of the respective tube, ie in the wall of the inner tube or the outer tube, and reinforcing fibers can be extruded , In particular stranded reinforcing fibers or corresponding endless filaments can be used in this regard, wherein a particularly intimate connection of the fibers is ensured with the surrounding plastic by introducing the fibers during the extrusion process, which stabilizes the plastic pipe beyond. Accordingly, it is understood that - depending on the concrete implementation of the present invention - the inner tube and / or the outer tube can be used as a reinforcing layer, in particular, as an axial reinforcing layer.

[ 19] Ebenso versteht es sich, dass wenigstens eine Verstärkungslage in Kunststoff eingebettete Verstärkungsfasern umfassen kann, wobei diese Verstärkungsfasern vorzugsweise in den Kunststoff einextrudiert sind, um die bereits vorstehend erläuterten Verteile zu erzielen. Insbesondere können hierbei verseilte Verstärkungsfasern, bzw. entsprechende Endlosfilamente zur Anwendung kommen, wodurch sich eine besondere Stabilisierung und günstige Kraftverteilung realisieren lässt. Letzteres bedingt unmittelbar entsprechend gerichtete Verstärkungsfasern, welche in die jeweilige Verstärkungsrichtung wirken. Ein derartiges Richten kann aber beispielsweise auch bei Stapelfasern bzw. kurzen Fasern während des Extrusionsprozesses gewährleistet werden. Ebenso kann ein derartiges Richten durch ein nachträgliches Verstrecken, was jedoch bei dem Innenrohr und dem Außenrohr technisch nahezu unmöglich bzw. sehr aufwändig ist, jedoch ohne weiteres bei dem Verstärkungsbändern realisiert werden kann, erfolgen. [20] Anderseits ist es nicht zwingend notwendig, dass die Fasern in den Kunststoff einextrudiert sind. Vielmehr kann der Kontakt zwischen den Verstärkungsfasern und dem Kunststoff auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise ist es denkbar, dass endlose Verstärkungselemente, wie beispielsweise verseilte Verstärkungsfasern bzw. entsprechende Endlosfilamente, auf ein inneres Rohr aufgelegt werden, um diese anschließend mit Kunststoff zu ummanteln, was auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung entsprechend vorteilhaft ist. [19] It is also understood that at least one reinforcing layer may comprise plastic-embedded reinforcing fibers, these reinforcing fibers preferably being extruded into the plastic to achieve the parts already discussed above. In particular, here stranded reinforcing fibers, or corresponding endless filaments can be used, whereby a special stabilization and favorable power distribution can be realized. The latter requires immediately correspondingly directed reinforcing fibers, which act in the respective direction of reinforcement. However, such straightening can also be ensured, for example, with staple fibers or short fibers during the extrusion process. Likewise, such a straightening by a subsequent stretching, which is technically almost impossible or very complicated in the inner tube and the outer tube, but can be readily realized in the reinforcing bands done. [20] On the other hand, it is not absolutely necessary that the fibers are extruded into the plastic. Rather, the contact between the reinforcing fibers and the plastic can also be done in other ways. For example, it is conceivable that endless reinforcing elements, such as stranded reinforcing fibers or corresponding endless filaments, are placed on an inner tube in order to then encase them with plastic, which is also advantageous independently of the other features of the present invention.

[21 ] Dementsprechend schlägt die Erfindung als Lösung für die oben genannte Aufgabe ein Kunststoffrohr mit einer Verstärkung zur Aufnahme der durch einen Innendruck erzeugten gemeinsam auf das Kunststoffrohr wirkenden Tangential- und Axialspannung vor, bei welchem die Verstärkung zumindest zwei Lagen umfasst, von denen eine erste der beiden Lagen als tangentiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Tangentialspannungen und die zweite der beiden Lagen als axiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Axialspannungen ausgebildet ist und die auf verschiedenen Radien vorgesehen sind, wobei sich das Kunststoff rohr dadurch auszeichnet, dass die tangentiale Verstärkungslage in Verstärkungsrichtung gerichtete, endlose Verstärkungselemente aufweist, die mit einer Wickelsteigung um das Kunststoff rohr gewickelt sind. Accordingly, the invention proposes as a solution to the above problem, a plastic tube with a reinforcement for receiving the force generated by an internal pressure on the plastic pipe acting tangential and axial stress, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first the two layers is designed as a tangential reinforcing layer for receiving the Tangentialspannungen and the second of the two layers as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and are provided at different radii, wherein the plastic tube is characterized in that the tangential reinforcing layer directed in the direction of reinforcement, endless Has reinforcing elements, which are wound with a winding pitch around the plastic tube.

[22] Auch schlägt die die Erfindung als Lösung für die oben genannte Aufgabe ein Kunststoffrohr mit einer Verstärkung zur Aufnahme der durch einen Innendruck erzeugten gemeinsam auf das Kunststoffrohr wirkenden Tangential- und Axialspannung vor, bei welchem die Verstärkung zumindest zwei Lagen umfasst, von denen eine erste der beiden Lagen als tangentiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Tangentialspannungen und die zweite der beiden Lagen als axiale Verstärkungslage zur Aufnahme der Axialspannungen ausgebildet ist und die auf verschiedenen Radien vorgesehen sind, wobei sich das Kunststoffrohr dadurch auszeichnet, dass die axiale Verstärkungslage in Verstärkungsrichtung gerichtete, endlose Verstärkungselemente aufweist. Hierdurch kann, unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung, auf konstruktiv einfache Weise eine armierte axiale Verstärkungslage bereit gestellt werden. Also proposes the invention as a solution to the above problem, a plastic tube with a reinforcement for receiving the force generated by an internal pressure acting together on the plastic tube tangential and axial tension, wherein the reinforcement comprises at least two layers, one of which first of the two layers as Tangential reinforcing layer for receiving the Tangentialspannungen and the second of the two layers is formed as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and which are provided at different radii, wherein the plastic tube is characterized in that the axial reinforcing layer directed in the reinforcing direction, endless reinforcing elements. In this way, regardless of the other features of the present invention, a reinforced axial reinforcing layer can be provided in a structurally simple manner.

[23] Wie bereits vorstehend dargelegt, können als endlose Verstärkungselemente insbesondere verseilte, in Verstärkungsrichtung gerichtete Verstärkungsfasern zur Anwendung kommen. Ebenso ist auch der Einsatz von entsprechenden Endlosfilamenten denkbar. Insbesondere ist es möglich, die endlosen Verstärkungselemente in einem Kunststoffband, welches in das Kunststoffrohr eingewickelt ist, vorzusehen. [23] As already explained above, in particular stranded reinforcing fibers directed in the reinforcing direction may be used as endless reinforcing elements. Likewise, the use of corresponding continuous filaments is conceivable. In particular, it is possible to provide the endless reinforcing elements in a plastic band which is wrapped in the plastic tube.

[24] In vorliegendem Zusammenhang sei betont, dass "endlose Verstärkungselemente", seien es Fäden, Garne oder sonstige Fasern bzw. Endlosfilamente, naturgemäß schon durch die Gesamtlänge eine jeweiligen Rohres begrenzt sind. Sie sind in vorliegendem Zusammenhang jedoch insbesondere zu unterscheiden von Stapelfasern oder sonstigen kürzeren Verstärkungselementen, welche ebenfalls zur Verstärkung in Kunststoffe eingebracht werden bzw. werden können. Dementsprechend wird vorliegend von "endlosen Verstärkungselementen" gesprochen, wenn diese in ihrer Länge ein Vielfaches des jeweiligen Rohrdurchmessers aufweisen, wobei es durchaus denkbar ist, dass derartige "endlose Verstärkungselemente" auch durch ansetzen derartiger Verstärkungselemente verlängert werden, was beispielsweise bei verseilten Verstärkungsfasern durch Spleißen oder ähnliches geschehen kann. Ebenso können "endlose Verstärkungselemente" durch Fügemaßnahmen, wie beispielsweise Schweiß- oder Klebeprozesse entsprechend verlängert werden. [25] Insofern werden auch Verstärkungsbänder oder sonstige Kunststoffbänder als "endlos" in Bezug auf vorliegende Erfindung bezeichnet, wenn diese in ihrer Länge ein Vielfaches des jeweiligen Rohrdurchmessers aufweisen. Sie können mithin mehrfach um ein Kunststoffrohr herumgewickelt bzw. mehrfach in dieses eingewickelt werden. [26] Es ist unmittelbar nachzuvollziehen, dass ggf. Verstärkungsbänder, welche in ein Kunststoffrohr eingewickelt sind, verhältnismäßig schwer nachzuweisen sind, insbesondere wenn sie aus demselben Material wie weitere Baugruppen des Kunststoffrohres, wie beispielsweise aus dem Material des Innenrohres oder aus dem Material des Außenrohres, gebildet sind. Andererseits werden, je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung, eine spiralförmige Windung in einer Lage des Kunststoffrohres, die beispielsweise durch gerichtete und entsprechend umlaufende Kunststoffketten und/oder durch entsprechend umlaufende Nahtstellen erkennbar sind, zwingend auf den Einsatz entsprechender Verstärkungsbänder bzw. Kunststoffbänder schließen lassen. Ein entsprechender Nachweis von gerichteten und ungerichteten Bereichen bzw. von etwaigen Nahtstellen kann beispielsweise durch deren unterschiedlichen Einfluss auf polarisiertes Licht erfolgen. Auch andere Nachweise, mit denen Vorzugsrichtungen und Nahtstellen in Kunststoff nachgewiesen werden können, können diesbezüglich zur Anwendung kommen. [24] It should be emphasized in the present context that "endless reinforcing elements", be they threads, yarns or other fibers or endless filaments, are naturally already limited by the total length of a respective tube. In the present context, however, they are to be distinguished, in particular, from staple fibers or other shorter reinforcing elements, which are or may also be incorporated into plastics for reinforcement. Accordingly, in the present case of "endless reinforcing elements" spoken, if they have in their length a multiple of the respective pipe diameter, it is quite conceivable that such "endless reinforcing elements" are extended by attaching such reinforcing elements, which, for example, in stranded reinforcing fibers by splicing or something similar can happen. Likewise, "endless reinforcement elements" can be extended accordingly by joining measures, such as welding or adhesive processes. In this respect, also reinforcing tapes or other plastic tapes are referred to as "endless" in relation to the present invention, if they have in their length a multiple of the respective pipe diameter. They can therefore be wrapped around a plastic tube several times or wrapped several times in this. It is immediately apparent that possibly reinforcing tapes which are wrapped in a plastic tube, are relatively difficult to detect, especially if they are made of the same material as other components of the plastic tube, such as from the material of the inner tube or from the material of the outer tube , are formed. On the other hand, depending on the concrete implementation of the present invention, a spiral winding in a position of the plastic pipe, which are recognizable for example by directed and correspondingly circulating plastic chains and / or by corresponding peripheral seams, make it imperative to conclude the use of corresponding reinforcing bands or plastic bands. Proper detection of directional and non-directional areas or of any seams can be done, for example, by their different influence on polarized light. Other proofs with which preferred directions and interfaces in plastic can be detected can be used in this regard.

[27] Vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für endlose Kunststoffrohre, wobei es sich in diesem Zusammenhang versteht, dass "endlose Kunststoffrohre" naturgemäß auch einen Anfang und ein Ende haben bzw. endlich sein müssen. Insofern werden vorliegend unter "endlose Kunststoffrohre" Kunststoffrohre verstanden, die lediglich, bei kleineren Durchmessern, in aufgerollten Zustand transportiert werden können, was jedoch in der Regel nur bei Rohrdurchmessern unter 150 mm ohne bleibende Beeinträchtigung des Rohres möglich ist, oder die wegen ihrer Länge überhaupt nicht transportiert werden können. The present invention is particularly suitable for endless plastic pipes, it being understood in this context that "endless plastic pipes" naturally also have a beginning and an end or have to be finite. In this respect, in the present case "plastic pipes" are understood to mean plastic pipes which can only be transported in a rolled-up condition for smaller diameters, which, however, is generally only possible with pipe diameters of less than 150 mm without permanent impairment of the pipe, or because of their length at all can not be transported.

[28] Im Übrigen versteht es sich, dass ein erfindungsgemäßes Verstärkungsrohr auch mehrere axiale Verstärkungslagen bzw. mehrere tangentiale Verstärkungslagen aufweisen kann, wenn dieses, insbesondere auch um sehr hohen Innendrücken begegnen zu können, erforderlich erscheint. [29] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und der zugehörigen Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung zeigen: Incidentally, it goes without saying that a reinforcing tube according to the invention can also have a plurality of axial reinforcing layers or a plurality of tangential reinforcing layers if this, in particular in order to be able to counteract very high internal pressures, appears to be necessary. [29] Further advantages, objects and features of the present invention will be explained with reference to the following description of some embodiments and the accompanying drawings. In the drawing show:

Figuren l A bis 6B verschiedene Rohre im schematischen Längsschnitt (Figuren A) bzw. in schematischen Querschnitt (Figuren B). [30] Bei dem in Figuren 1 A und 1 B dargestellten Kunststoffrohr sind in ein Innenrohr a Verstärkungsfasern d zur Aufnahme der Axialspannung einextrudiert. Zur Aufnahme der Tangentialspannung sind armierte Verstärkungsbänder c um das Innenrohr gewickelt, wobei im Anschluss hieran noch ein Außenrohr b aufextrudiert wurde. [31 ] Als Armierung kommen hierbei und auch ggf. bei anderen Umsetzungen vorliegender Erfindung insbesondere Aramit-, Mineral- oder Glasfasern zur Anwendung. In alternativen Ausführungsformen können insbesondere die Verstärkungsbänder entlang ihrer Länge verstreckt werden, sodass diese in an sich bekannter Weise dem entsprechend höhere Zugkräfte aufnehmen können. [32] Bei dem in Figur 2A und 2B dargestellten Kunststoffrohr wurde die axiale Verstärkungslage in das Außenrohr b verlegt, indem dort Verstärkungsfasern d als Armierung zur Aufnahme der Axialspannung einextrudiert wurden. Zur Herstellung dieses Rohres wurde zunächst ein Innenrohr a extrudiert, auf welches dann armierte Verstärkungsbänder c zur Aufnahme der Tangentialspannung gewickelt wurden. Hiernach wurde das Außenrohr über einen an sich bekannten Glaskopf mit der Armierung bzw. mit den entsprechenden Verstärkungsfasern d aufextrudiert. Figures l A to 6B different tubes in a schematic longitudinal section (Figures A) and in a schematic cross section (Figures B). [30] In the plastic pipe shown in FIGS. 1A and 1B, reinforcing fibers d for extruding the axial stress are extruded into an inner tube a. Reinforced reinforcing tapes c are wound around the inner tube to accommodate the tangential stress, with an outer tube b subsequently extruded thereon. As reinforcement here and possibly also in other reactions of the present invention in particular Aramit-, mineral or glass fibers are used. In alternative embodiments, in particular, the reinforcing bands can be stretched along their length, so that they can absorb the correspondingly higher tensile forces in a conventional manner. [32] In the plastic pipe shown in FIGS. 2A and 2B, the axial reinforcing layer was laid in the outer pipe b by extruding reinforcing fibers d as a reinforcement for receiving the axial stress. To produce this tube, an inner tube a was first extruded, on which then reinforced reinforcing bands c were wound to accommodate the tangential stress. Thereafter, the outer tube was extruded on a known per se glass head with the reinforcement or with the corresponding reinforcing fibers d.

[33] Die in Figuren 3A und 3B dargestellte Ausführungsform fasst die Ausführungsformen nach Figuren 1 und 2 zusammen, indem sowohl das Innenrohr a als auch das Außenrohr b jeweils Verstärkungsfasern d zur Aufnahme der Axialspannungen aufweisen. Zwischen dem Innenrohr a und dem Außenrohr b ist eine tangentiale Verstärkungslage mit der Wicklung eines armierten Verstärkungsbandes c vorgesehen. [33] The embodiment illustrated in FIGS. 3A and 3B summarizes the embodiments according to FIGS. 1 and 2 in that both the inner tube a and the outer tube b each have reinforcing fibers d for receiving the axial stresses. Between the inner tube a and the outer tube b, a tangential reinforcing layer with the winding of a reinforced reinforcing band c is provided.

[34] Es versteht sich, dass statt lediglich eines gewickelten Verstärkungsbandes c auch mehrere Verstärkungsbänder vorgesehen sein können, welche insbesondere auch mehrlagig und mit entgegen gesetzten Wickelrichtungen angeordnet sein können. Gegebenenfalls können auch in einer Lage mehrere nebeneinander angeordnete Verstärkungsbänder ähnlich einer Doppelhelix gewickelt werden, was technisch jedoch verhältnismäßig aufwendig ist. Ebenso ist es denkbar, die Wicklungen der jeweiligen Verstärkungsbänder axial überlappen zu lassen. It is understood that instead of just one wound reinforcing band c, it is also possible to provide a plurality of reinforcing bands, which may in particular also be arranged in multiple layers and with opposite winding directions. Optionally, a plurality of juxtaposed reinforcing bands similar to a double helix can be wound in one layer, which is technically relatively expensive. It is also conceivable to let the windings of the respective reinforcing tapes overlap axially.

[35] Bei den in Figuren 4A und 4B dargestellten Kunststoffrohr ist als axiale Verstärkungslage eine separate Lage vorgesehen, die - bei diesem Ausführungsbeispiel - zehn axial verlaufende, verstreckte Verstärkungsbänder d aufweist, welche axial auf die tangentiale Verstärkungslage, welche aus gewickelten, armierten Verstärkungsbändern c zur Aufnahme der Tangentialspannung gebildet ist, aufgebracht wurden. Radial innerhalb der beiden Verstärkungslagen ist ein Innenrohr a und radial außerhalb der beiden Verstärkungslagen ein Außenrohr b vorgesehen. [35] In the case of the plastic tube illustrated in FIGS. 4A and 4B, a separate layer is provided as the axial reinforcing layer, which, in this exemplary embodiment, is ten axially extending, stretched reinforcing ribbons d which have been axially applied to the tangential reinforcing ply formed of wound, reinforced reinforcing tapes c for receiving the tangential stress. Radial within the two reinforcing layers, an inner tube a and radially outside the two reinforcing layers, an outer tube b is provided.

[36] Es versteht sich, dass die Zahl der Verstärkungsbänder, insbesondere die Zahl der axial verlaufende Verstärkungsbänder d, entsprechend den vorliegenden Erfordernissen angepasst werden kann. [36] It is understood that the number of reinforcing tapes, in particular the number of axially extending reinforcing tapes d, can be adjusted according to the present requirements.

[37] Das in Figuren 5A und 5B dargestellte Kunststoffrohr entspricht im Wesentlichen dem Kunststoffrohr nach Figuren 4A und 4B jedoch wurde hier statt armierter Verstärkungsbänder zur Aufnahme der Tangentialspannungen auf versteckte Verstärkungsbänder c zur Aufnahme der Tangentialspannungen zurückgegriffen. [37] The plastic tube shown in FIGS. 5A and 5B essentially corresponds to the plastic tube according to FIGS. 4A and 4B, but here, instead of reinforced reinforcing bands for accommodating the tangential stresses, recourse has been made to hidden reinforcing bands c for receiving the tangential stresses.

[38] Das in Figuren 6A und 6B dargestellte Kunststoffrohr entspricht seinerseits im Wesentlichen dem Kunststoffrohr nach Figuren 5A und 5B, wobei jedoch die tangentiale Verstärkungslage und die axiale Verstärkungslage hinsichtlich ihres radialen Aufbaus vertauscht wurden. Bei dem in Figuren 6A und 6B dargestellten Ausführungsbeispiel wurden mithin verstreckte Verstärkungsbänder d zur Aufnahme der Axialspannungen unmittelbar auf das Innenrohr a aufgebracht, während diese Anordnung im Anschluss hieran zum Aufbau der tangentialen Verstärkungslage mit verstreckten Verstärkungsbändern c zur Aufnahme der Tangentialspannungen umwickelt wurde. Abschließend wurde ein Außenrohr b aufextrudiert. [38] The plastic pipe shown in Figs. 6A and 6B, in turn, substantially corresponds to the plastic pipe of Figs. 5A and 5B, but the tangential reinforcing layer and the axial reinforcing layer have been interchanged in their radial structure. In the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 6A and 6B, stretched reinforcing tapes d for absorbing the axial stresses were thus applied directly to the inner tube a, while this arrangement was subsequently wound around the tangential reinforcing layer with stretched reinforcing tapes c for receiving the tangential stresses. Finally, an outer tube b was extruded.

[39] Es versteht sich, dass - je nach konkreten Erfordernissen - die einzelnen Lagen auch abweichend hierzu ausgestaltet werden können, wie schon anhand der diversen Ausführungsbeispiele dargestellt. Darüber hinaus können auch mehrere derartiger Lagen vorgesehen sein, wenn dieses die Umstände erfordern. Insbesondere kann - je nach konkreten Erfordernissen - zwischen verstreckten und armierten Verstärkungsbändern variiert werden. [39] It is understood that - depending on the specific requirements - the individual layers can also be designed deviating to this, as already shown with reference to the various embodiments. In addition, several such layers may be provided, if required by the circumstances. In particular, depending on the specific requirements, it is possible to vary between stretched and reinforced reinforcing tapes.

Claims

claims:

1. plastic tube with a reinforcement for receiving the internal pressure generated and acting together on the plastic tube tangential and axial stress, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers as a tangential reinforcement layer for receiving the Tangentialspannungen and the second of the two layers is formed as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and which are provided at different radii, characterized in that the tangential reinforcing layer comprises at least one wound with a winding pitch in the plastic tube reinforcing band.

2. plastic pipe with a reinforcement for receiving the generated by an internal pressure and acting together on the plastic pipe tangential and axial stress, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers as tangential reinforcement layer for receiving the tangential and the second of the two layers is formed as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and which are provided at different radii, characterized in that the axial reinforcing layer comprises at least two axially extending reinforcing ribbons.

3. Plastic pipe according to one of the preceding claims, characterized in that comprises at least one reinforcing layer embedded in plastic reinforcing fibers.

4. Plastic pipe according to claim 3, characterized in that at least one reinforcing layer in plastic comprises extruded reinforcing fibers.

5. Plastic pipe according to claim 3 or 4, characterized in that at least one

Reinforcement layer stranded reinforcing fibers comprises.

6. Plastic pipe according to one of claims 3 to 5, characterized in that the reinforcing fibers are directed in the reinforcing direction.

7. Plastic pipe according to claim 1 or 2, characterized in that at least one reinforcing strip comprises plastic embedded reinforcing fibers.

8. Plastic pipe according to claim 7, characterized in that the reinforcing tape in the longitudinal direction of the reinforcing tape directed reinforcing fibers comprises.

9. plastic pipe according to claim 8, characterized in that the directed in the longitudinal direction of the reinforcing tape reinforcing fibers are stranded.

10. Plastic pipe according to one of the preceding claims, characterized in that at least one reinforcing strip is stretched.

1 1. Plastic pipe according to one of the preceding claims, characterized in that at least one reinforcing band is smaller than the pipe diameter is wide.

12. Plastic pipe according to one of the preceding claims, characterized in that at least one reinforcing tape is laminated to an inner tube.

13. Plastic pipe according to one of the preceding claims, characterized by an outer tube which surrounds at least one reinforcing strip.

14. Plastic pipe according to claim 12 or 13, characterized in that in the tube reinforcing fibers are extruded.

15. Plastic pipe with a reinforcement for receiving the generated by an internal pressure and acting together on the plastic pipe tangential and axial stress, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers as a tangential reinforcement layer for receiving the tangential and the second of the two layers is formed as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and which are provided at different radii, characterized in that the tangential reinforcing layer directed in the reinforcing direction, endless reinforcing elements, which are wound with a winding pitch around the plastic tube.

16. plastic pipe with a reinforcement for receiving the internal pressure generated and acting jointly on the plastic tube tangential and axial stress, wherein the reinforcement comprises at least two layers, of which a first of the two layers as tangential reinforcement layer for receiving the tangential and the second of two layers is formed as an axial reinforcing layer for receiving the axial stresses and which are provided at different radii, characterized in that the axial reinforcing layer directed in the reinforcing direction, endless reinforcing elements.

17. Plastic pipe according to claim 15 or 16, characterized in that the endless reinforcing elements comprise stranded, directed in the reinforcing direction reinforcing fibers.

18. Plastic pipe according to one of claims 15 to 17, characterized in that the axial reinforcing layer is formed by an inner tube and / or an outer tube.