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Patent Searching and Data


Title:
PLASTIC/METAL COMPOSITE TUBE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/094887
Kind Code:
A1
Abstract:
The plastic/metal composite tube comprises a base tube (1) and an oxygen diffusion barrier layer which surrounds the base tube (1). The barrier layer is impermeable to oxygen. The plastic/metal composite tube also comprises a layer which is arranged on the oxygen diffusion barrier layer (3), said layer being made of an adhesive promotor material (4), and a metal strip which is arranged around the layer made of an adhesive promotor material (4) and which does not overlap said layer.

Inventors:
HOEFFKER BRUNO (DE)
EWERING FRANZ-JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/004135
Publication Date:
November 04, 2004
Filing Date:
April 19, 2004
Export Citation:
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Assignee:
UPONOR INNOVATION AB (SE)
HOEFFKER BRUNO (DE)
EWERING FRANZ-JOSEF (DE)
International Classes:
F16L9/147; B29C48/08; B29C48/09; B29C48/151; B29C48/21; (IPC1-7): F16L9/12
Foreign References:
DE3242271A11984-05-24
GB1472630A1977-05-04
FR1318307A1963-02-15
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Hilleringmann, Jochen (Köln, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE
1. Kunststoff/MetallVerbundrohr mit einem Basisrohr (1) aus Kunststoff, einer das Basisrohr (1) umgebenden SauerstoffdiffusionsSperrschicht (3), die für Sauerstoff undurchlässig ist, einer auf die SauerstoffdiffusionsSperrschicht (3) aufgebrachten Schicht aus einem Haftvermittlermaterial (4), und einem um die Schicht aus dem Haftvermittlermaterial (4) gelegten und sich nicht überlappenden Metallband (5).
2. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten des Metallbandes (5) auf Stoß aneinander liegen.
3. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten des Metallbandes (5) geringfügig voneinander beabstan det sind.
4. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge kennzeichnet durch einen auf das Metallband (5) aufgebrachten Kunst stoffAußenmantel (7).
5. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dasszwischen dem Metallband (5) und dem KunststoffAußenmantel (7) eine Schicht aus einem Haftvermittlermaterial (6) angeordnet ist.
6. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass das Metallband (5) eine Dicke (d5) von 0,15 bis 0,6 mm aufweist.
7. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass die Dicke (d7) des Außenmantels (7) das Doppelte der Dicke (d5) des Metallbandes (5) beträgt.
8. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass das Metallband (5) aus Aluminium besteht.
9. Kunststoff/MetallVerbundrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass das Metallband (5) gelocht ist.
Description:
Kunststoff/Metall-Verbundrohr Die Erfindung betrifft ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr, insbesondere ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr mit Aluminiummantel.

Für Heizungen zu verwendende Rohre müssen für Sauerstoff undurchlässig sein. Neben Metallrohren (z. B. aus Kupfer) werden auch Rohre aus Kunststoff, z. B. Polyethylen (PE) eingesetzt. Die dabei verwendeten Kunststoffe sind je- doch für Sauerstoff durchlässig, weshalb sie mit einer (Sauerstoff-) Diffusions- Sperrschicht versehen werden, die im Allgemeinen das das Fluid führende Kunststoff-Basisrohr von außen umgeben. Als Material für die Diffusions- Sperrschicht kommt zum Beispiel EVOH in Frage. Beispiele für derartige Kunststoffrohre finden sich in DE 296 06 533 U1 und DE 298 24 837 U1.

Neben Rohren aus ausschließlich Kunststoffmaterialien kommen auch Kunst- stoff/Metall-Verbundrohre zur Anwendung, die ein Basisrohr aus einem Kunst- stoff, dass das Fluid führt, und eine das Basisrohr umgebende Metallschicht aufweisen. Diese Metallschicht ist zumeist ein dünnes, um das Basisrohr ge- legtes Aluminiumband, das Längsnaht verschweißt (z. B. EP 0 639 411 B1 und EP 0 823 867 Bl) oder verklebt (z. B. DE 301 61 34 A1 und EP 0 746 716 B1) ist. Die Verschweißung einer Längsnaht ist sehr aufwändig, da das Aluminium- band sehr genau gefertigt und präzise auf dem Basisrohr platziert werden muss.

Alternativ kann das Aluminiumband auch um das Rohr gewickelt sein, wobei es im Regelfall überlappend verklebt ist (z. B. DE 324 22 71 C2), um die Sauerstoffundurchlässigkeit des Rohres zu gewährleisten. Für eine Verklebung muss das Aluminiumband mit einem Haftvermittler beschichtet werden. Bei der Herstellung des Rohres muss sichergestellt sein, dass das Aluminiumband sich überlappt und im Überlappungsbereich verklebt ist. Dies zwingt zu einem

komplizierten Herstellungsverfahren und zu einem relativ hohen Verbrauch von Aluminiumband pro Rohr.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr zu schaffen, dessen Herstellung, insbesondere das Aufbringen der Metall- schicht, vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Nach der Erfindung besteht das Kunststoff/Metall-Verbundrohr aus einem Kunststoff-Basisrohr, einer das Basisrohr umgebenden Sauerstoffdiffusions- Sperrschicht (z. B. aus EVOH), einer auf die Sperrschicht aufgebrachten Schicht aus Haftvermittlermaterial und einem um die Schicht aus Haftvermitt- lermaterial gelegten und sich dabei nicht überlappenden Metallband, zum Bei- spiel aus Aluminium. Da die Sauerstoffdiffusions-Sperrschicht bereits un- durchlässig für Sauerstoff ist, können die Materialeigenschaften und die An- ordnung des Metallbandes vollständig von mechanischen Gesichtspunkten be- stimmt werden, ohne dass bei dem Legen des Metallbandes um das Basisrohr auf Dichtigkeit gegenüber Sauerstoff geachtet werden muss.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Kunststoff/Metall-Verbundrohres besteht darin, dass der Metallschicht keine Diffusionssperrschicht-Funktion zukommt.

Damit brauchen die Kanten des Metallbands nicht vollständig miteinander ver- bunden zu sein. Von daher ist es auch möglich, dass das Metallband gelocht ist.

Die Verklebung des Metallbandes mit dem Innenrohr führt zu einer geringeren Längenausdehnung des Innenrohres, was die empfindliche Sauerstoffdiffu- sions-Sperrschicht zusätzlich schützt. Darüber hinaus wird das Rohr plastisch formbar und lässt sich somit einfacher verlegen. Abhängig von den Anforde- rungen an das Rohr kann es bereits ausreichend sein, wenn das Metallband mit geringem gegenseitigem Abstand aufgebracht ist, so dass zwischen den einzelnen Abschnitten des Metallbandes ein Freiraum besteht.

Mithin werden also mit dem erfindungsgemäßen Ansatz, wie bei Kunst- stoff/Metall-Verbundrohren an sich üblich, die Vorteile eines Kunststoffrohres (z. B. Korrosionsbeständigkeit) mit denen eines Metallrohres (z. B. plastische Verformbarkeit) vereinigt, jedoch ohne dass der Metallschicht (alleinig) die Funktion der Sauerstoffdichtigkeit zukommen muss.

Die zwischen der Sauerstoffdiffusions-Sperrschicht und dem Metallband ange- ordnete Schicht aus Haftvermittlermaterial erfüllt eine Doppelfunktion. Sie verbindet das Metallband mit der Sauerstoffdiffusions-Sperrschicht und schützt diese gleichzeitig vor einer Rissbildung, indem sie die spröde Sauerstoffdiffu- sions-Sperrschicht vollständig umhüllt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich- nungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr mit beabstandet gewickeltem Metallband, und Fig. 3 ein Kunststoff/Metall-Verbundrohr mit längs aufgebrachtem Metallband.

Bei der Betrachtung der Figuren ist zu beachten, dass die dargestellten Schichtdicken und Abstände weder relativ zueinander noch absolut maßstabs- gerecht gezeichnet sind.

Das in Fig. 1 gezeigte Kunststoff/Metall-Verbundrohr 10 baut auf einem Kunst- stoff-Basisrohr 1 (z. B. aus PE) zum Führen von Fluiden auf, das von einer Schicht aus Haftvermittlermaterial 2 zur Ankopplung einer Sauerstoffdiffu- sions-Sperrschicht 3 aus Kunststoff (z. B. EVOH, Ethylen-Vinyl-Alkohol) umge- ben ist.

Das Basisrohr 1, das Haftvermittlermaterial 2 und die Sauerstoffdiffusions- Sperrschicht 3 bilden bereits ein für Sauerstoff undurchlässiges (Innen-) Rohr, das jedoch sehr empfindlich gegenüber mechanischen Belastungen ist.

Auf die Sauerstoffdiffusions-Sperrschicht 3 ist eine weitere Schicht aus Haft- vermittlermaterial 4 aufgebracht, welches zum einen zur Ankopplung eines Metallbandes 5, hier eines Aluminiumbandes mit einer Dicke d5 von z. B. 0,15 bis 0,6 mm, und zum anderen zum Schutz der Sauerstoffdiffusions-Sperr- schicht 3 dient.

EVOH-Material hat um so bessere Diffusionssperreigenschaften, je trockener es ist. Das Material ist aber mit zunehmender Trockenheit spröder und damit brüchiger. Die Schicht aus Haftvermittlermaterial 4 schützt die Sauerstoffdiffu- sions-Sperrschicht 3 indem sie das EVOH-Material umschließt und damit zu- sammenhält, wodurch eine Rissbildung verhindert wird.

In den Fign. 2 und 3 sind zwei Alternativen dafür dargestellt, wie das Metall- band 5 um die Schicht aus Haftvermittlermaterial 4 gelegt ist, ohne dass sich Abschnitte des Metallbandes 5 gegenseitig überlappen.

Das Metallband 5 kann wie, in Fig. 2 dargestellt, mit geringem gegenseitigen Abstand gewickelt sein. Es ist auch möglich, das Metallband 5 auf Stoß zu wickeln, so dass die Kanten des Metallbands 5 direkt aneinander liegen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, kann das Metallband 5 auch längs aufgebracht sein und zwar wiederum mit geringem gegenseitigen Abstand oder auf Stoß aneinan- derliegend.

Die Breite des Metallbands 5 ist vorzugsweise derart bemessen, dass die Kan- ten des aufgebrachten Metallbands 5 sich gerade nicht berühren. So bleiben Toleranzen für das Maß des Metallbands 5 und bei der Fertigung, die ein Überlappen des Metallbands 5 verhindern, aber auch sicher stellen, dass die Ränder des Metallbands 5 dicht benachbart sind. Das Aufbringen des Metall-

bands 5 gestaltet sich einfach, da es weder Kante an Kante noch überlappend aufgebracht werden muss. Es braucht lediglich mit einem geringen-nicht zwangsläufig konstanten-Abstand der Kanten zueinander verlegt werden.

Auf das Metallband 5 kann, wie in Fig. 1 zu sehen ist, eine weitere Schicht aus Haftvermittlermaterial 6 aufgebracht sein, die von einem abschließenden Außenmantel 7 umgeben ist. Der Außenmantel 7 besteht aus einem Kunststoff wie PE oder PEX und hat eine Schichtdicke, die etwa das 1,5 bis 2-fache der Dicke des Metallbandes 5 beträgt.

Der Außenmantel 7 ist in Material und Dicke derart beschaffen, dass das Metallband 5 wirkungsvoll vor Korrosion und Beschädigung geschützt wird.