DE3616774A1 - Waermeisoliertes leitungsrohr - Google Patents
Waermeisoliertes leitungsrohrInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein wärmeisoliertes Leitungsrohr, bestehend
aus Vor-und Rücklaufleitung, die gemeinsam von einem Außenmantel
umgeben sind und einer den Raum zwischen Außenmantel und Vor- und
Rücklaufleitung angeordneten Schicht aus Wärmedämmstoff.
Aus der AT-PS 3 05 715 ist ein Fernwärmeleitungsrohr bekannt, bei dem
zwei Leitungsrohre, die als Vor- und Rücklaufleitung dienen,
innerhalb eines gemeinsamen Außenrohres gelagert sind, wobei der
Zwischenraum zwischen dem Außenrohr und Vor- und Rücklaufleitung mit
einem aufschäumbaren Kunststoff ausgefüllt ist. Für den Fall, daß es
sich um starre Rohre handelt, ist bei der Verlegung darauf zu achten,
daß die beim Transport von Fernwärme durch Temperaturerhöhung
bedingten Längenänderungen aufgefangen werden können. Handelt es sich
wie im bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt um schrauben
linien- oder ringförmig gewellte Metallrohre als Leitungsrohre, so
sind derartige Vorkehrungen nicht vonnöten, da gewellte Rohre
Wärmedehnungen in sich selbst kompensieren. Beiden Lösungen ist
jedoch gemein, daß bei der Herstellung zwei getrennte Rohre in den
umhüllenden Außenmantel eingebracht werden müssen, wodurch sich
insbesondere bei der Verwendung von Polyurethanschaum Nachteile
ergeben können, die zu einer schlechten Ausbildung des Schaumes
führen. Es ist nämlich bekannt, daß Polyurethanschaum nur dann zu
einer fehlerfreien Isolierschicht führt, wenn der Schaum sich nahezu
ungehindert frei ausdehnen kann. Insbesondere Scherbelastungen
während des Aufschäumens führen zu Lunkern. Bei der Herstellung der
bekannten Fernwärmeleitung besteht somit die Gefahr, daß die beiden
parallel zueinander eingeführten Rohre während der Aufschäumphase
gegeneinander nicht stabil sind, so daß die sich zwischen den Rohren
bildende Isolierschicht nicht frei aufschäumen kann.
Nachteilig ist bei dieser Konstrunktion ferner, daß die Biegbarkeit
des Rohres durch das gerade verlaufende Innenrohr beschränkt ist.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein
wärmeisoliertes Leitungsrohr anzugeben, das wirtschaftlich
herstellbar, frei von Lunkern ist und bei dem auch im Fall von
starren Rohren auf Dehnungsmaßnahmen bei der Verlegung verzichtet
werden kann und welches in jeder Richtung gut biegbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Leitungsrohr der eingangs erwähnten Art
dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung Vor- und Rücklaufleitung mit
großer Schlaglänge miteinander verseilt sind. Durch die Erfindung ist
es gelungen, Vorlauf- und Rücklaufleitung so gegeneinander durch die
Verseilung zu fixieren, daß eine Veränderung des Abstandes zwischen
ihnen nicht möglich ist. Ein weiterer Vorteil, der sich aus der
Verseilung ergibt, liegt darin, daß bei Wärmedehnungen die Auslenkung
der Rohre infolge der Verseilung die Längenänderungen aufnehmen kann,
so daß auf zusätzliche Dehnungsmaßnahmen, wie Vorspanntechniken oder
Dehnungskompensatoren, bei der Verlegung verzichtet werden kann.
Weiterhin ist durch die Verseilung eine Biegbarkeit in jeder Richtung
sichergestellt.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
die eine Leitung von der anderen Leitung umseilt, d. h., eine Leitung
verläuft gestreckt in Längsrichtung des Leitungsrohres, während die
andere Leitung diese wendelartig umläuft.
Mit besonderem Vorteil beträgt die Schlaglänge zwischen 0,3 und 5 m.
Die Schläglänge ist selbstredend abhängig vom Außendurchmesser der
Vor- und Rücklaufleitung. Das Verhältnis von Schlaglänge zum
Außendurchmesser von Vor- und Rücklaufleitung liegt vorteilhafter
weise zwischen 30 und 200.
Die erfindungsgemäße Fernwärmeleitung bietet den Vorteil, daß sie in
beliebigen Längen gefertigt und wie ein elektrisches Kabel auf
Trommeln gewickelt und verlegt werden kann, wobei der Vorlauf und
Rücklauf innerhalb eines Mantels angeordnet sind, insbesondere
Zuführungsleitungen zu kleinen Abnehmern technisch und wirtschaftlich
herstellbar sind. Insbesondere für den letztgenannten Anwendungsfall
der Abzweigleitungen zu Endverbrauchern hat sich eine Konstruktion
als vorteilhaft erwiesen, bei der Vor- und Rücklaufleitung aus einem
nahtlos gezogenen weichen Kupferrohr bestehen. Ein solches
Fernwärmeleitungsrohr ist sehr montagefreundlich, da es durch
Techniken verbunden werden kann, die dem Heizungsbauer geläufig sind,
wie beispielsweise Kapillarlötung. Alternativ können Vor- und
Rücklaufleitung aus je einem thermoplastischen Kunststoffrohr
bestehen bzw. aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Hierbei
ist es zweckmäßig, daß die thermoplastischen Kunststoffrohre an ihrer
inneren und/oder äußeren Wandung oder auch innerhalb ihrer Wandung
eine diffusionsdichte Schicht, vorzugsweise eine Metallfolie,
aufweisen. Durch die Diffusionsschicht soll verhindert werden, daß
Feuchtigkeit in die empfindliche Wärmedämmschicht gelangen kann und
diese zerstören kann. Für alle Ausführungsformen ist es sinnvoll bzw.
unumgänglich, daß Vor- und Rücklaufleitung voneinander unterscheidbar
sind, damit beim Anschluß an die Hauptleitung keine Fehler passieren.
Für manche Anwendungsfälle, z. B. wenn die Vorlauftemperatur sehr
hoch und die Rücklauftemperatur niedrig ist, können auch für Vor- und
Rücklaufleitung unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden, z. B.
Kupfer für die Vorlauf- und Kunststoff für die Rücklaufleitung.
Mit besonderem Vorteil weisen die Kupferrohre einen Kunststoffmantel
auf, der beispielsweise unterschiedlich eingefärbt ist, so daß Vor
und Rücklaufleitung voneinander unterscheidbar sind. Der
Kunststoffmantel besteht zweckmäßigerweise aus gefülltem
Polyvinylchlorid und weist nach innen weisende Stege auf, die sich
auf der Oberfläche des Kupferrohres abstützen. Solche unter dem
Handelsnamen WICU®-Rohr bekannten Rohre erbringen noch den Vorteil,
daß infolge der Stege das Kupferrohr sich innerhalb des
Kunststoffmantels begrenzt in radialer Richtung ausdehnen kann.
Zu einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gelangt
man, wenn für die Vor- und Rücklaufleitung längsnahtgeschweißte und
gewellte Metallrohre verwendet werden. Man gelangt auf diese Weise zu
einer in jeder Richtung besonders gut biegbaren Rohrkonstruktion.
Vor- und Rücklaufleitung können voneinander unterschiedliche
Leitungsquerschnitte aufweisen. Dies ist insbesondere dann von
Vorteil, wenn es sich z. B. um den Transport von erwärmtem
Brauchwasser handelt, d. h., wo der Vorlauf mengenmäßig größer ist
als der Rücklauf.
Insbesondere beim Transport von Medien mit hoher Temperatur, z. B.
größenordnungsmäßig über 100°C, hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, Vor- und Rücklaufleitung im Abstand zueinander zu halten,
so daß der Schaum in den Zwischenraum zwischen Vor- und
Rücklaufleitung eindringen kann. Daraus resultiert eine bessere
Wärmeisolation zwischen Vor- und Rücklauf. Dies kann z. B. dadurch
bewerkstelligt werden, daß Vor- und/oder Rücklaufleitung vor der
Verseilung mit geeigneten Abstandshaltern versehen werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines
wärmeisolierten Leitungsrohres, das sich dadurch auszeichnet, daß
zwei Rohre von jeweils gesonderten Vorratsspulen kontinuierlich
abgewickelt, unmittelbar nach dem Abwickeln miteinander mit großer
Schlaglänge verseilt, nach der Verseilung mit Abstandshaltern
versehen werden, der Verseilverband von einem längseinlaufenden Band
umhüllt wird, welches zu einem Schlitzrohr geformt wird, daß in das
noch offene Schlitzrohr ein aufschäumbares Kunststoffgemisch auf der
Basis von Polyurethan eingebracht wird und daß das Schlitzrohr an
seinen Längskanten verschlossen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht die kontinuierliche Herstellung von Leitungsrohren von
nahezu unbegrenzter Länge. Im Falle von Fernwärmeleitungsrohren
können diese an der Baustelle von Kabeltrommeln abgezogen werden und
wie elektrische Kabel verlegt werden, wobei Vor- und Rücklaufleitung
gemeinsam, d. h. in einem Arbeitsgang, verlegt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens, welche sich dadurch auszeichnet, daß die
Vorratsspulen auf einem um die Längsachse der Fertigungseinrichtung
drehantreibbaren Rahmenhalter gelagert sind und im Abstand vom
Rahmenhalter ein Paar konkave Rollen vorgesehen ist, in deren
Wirkbereich die Verseilung vorgenommen wird. Wesentlich ist hierbei,
daß das Rollenpaar die beiden Rohre so gegeneinander festlegt, daß
eine Verseilung möglich ist und somit ein "Schlagen" der Rohre
gegeneinander vermieden ist.
Die Erfindung ist anhand der in den Fig. 1 und 2 schematisch
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Nach Fig. 1 besteht das erfindungsgemäße wärmeisolierte Leitungsrohr
aus zwei Innenrohren 1 und 2, die miteinander mit großer Schlaglänge
verseilt sind. Dieser Verseilverbund ist von einer Wärmeisolations
schicht 3 auf Basis von aufgeschäumtem Polyurethan umgeben, die
wiederum von einem längsnahtgeschweißten und gewellten Metallrohr 4
umhüllt ist. Das Außenrohr 4 dient während der Herstellung, wie
weiter unten beschrieben, als Form für den sich entwickelnden Schaum
und nach der Verlegung als Druckschutz zur Aufnahme von
Verkehrslasten. Auf dem Außenrohr 4 ist noch ein Außenmantel 5 auf
Basis von Kunststoff aufgebracht, der als Korrosionsschutz für den
Metallmantel 4 dient. Durch die Verseilung der Innenrohre 1 und 2
besteht die Möglichkeit, daß die Innenrohre 1 und 2 bei thermisch
bedingter Längenänderung aus der Mittelachse des Fernwärmeleitungs
rohres ausgelenkt werden können, so daß spezielle Dehnungskompen
satoren bzw. Maßnahmen bei der Verlegung zum Ausgleichen der
Längenänderungen, wie beispielsweise durch thermisches Vorspannen,
vermieden werden können.
Die Innenrohre 1 und 2 können wie das Außenrohr 4 als
längsnahtgeschweißte gewellte Rohre ausgebildet sein. Es hat sich
jedoch als vorteilhaft erwiesen, hierfür ein glattwandiges Kupferrohr
zu verwenden, wie es beispielsweise in der Fig. 1a dargestellt ist.
Ein Kupferrohr 6 ist von einem Kunststoffmantel 7 umhüllt, der auf
die Oberfläche des Rohres 6 hinweisende Rippen 8 aufweist. Solche
unter dem Handelsnamen WICU®-Rohr bekannten Rohre sind auf dem Markt
in relativ großen Längen erhältlich und können in einfacher Weise zu
dem erfindungsgemäßen Fernwärmeleitungsrohr verarbeitet werden. Die
Verwendung eines Kupferrohres hat den Vorteil, daß eine dem
Heizungsbauer geläufige Verbindungs- bzw. Anschlußtechnik,
beispielsweise durch Löten, angewendet werden kann. Der
Kunststoffmantel 7 hat noch den Vorteil, daß Vor- und
Rücklaufleitung, die eine unterschiedliche Temperatur aufweisen,
gegeneinander isoliert sind. Der Kunststoffmantel 7 kann leicht
abisoliert werden, so daß die Anschlußtechnik erleichtert ist. Für
die Innenrohre 1 und 2 kann jedoch auch, wie in der Fig. 1b
dargestellt, ein Kunststoffrohr verwendet werden. Dieses besteht aus
einem inneren Kunststoffrohr 9, vorzugsweise auf der Basis eines
vernetzten Polyäthylens, einem äußeren Kunststoffrohr 10 aus
Polyäthylen und einer zwischen den Rohren 9 und 10 gelegenen
Metallfolie 11. Die Metallfolie 11 hat dabei die Aufgabe, eine
Gasdiffusion zu vermeiden. Auch das in der Fig. 1b dargestellte
Kunststoffrohr läßt sich in großen Längen herstellen und bietet sich
für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Fernwärmeleitungsrohr an.
Verwendet man für die Innenrohre 1 und 2 gleichartige Werkstoffe, so
ist es sinnvoll bzw. erforderlich, daß diese mit Unterschieds
merkmalen versehen sind, so daß beim Verlegen keine Fehler passieren
können, indem beispielsweise die Vorlaufleitung an die
Rücklaufleitung angeschlossen wird. Hier bietet sich vorteilhafter
weise bei den in der Fig. 1a und Fig. 1b dargestellten
Ausführungsbeispielen eine unterschiedliche Einfärbung der Mäntel 7
und 10 an, wie sie beispielsweise aus der Elektrotechnik bekannt ist.
In der Fig. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, mit der das
Fernwärmeleitungsrohr nach der Lehre der Erfindung in besonders
wirtschaftlicher Weise herstellbar ist. Die Innenrohre 1 und 2 werden
dabei kontinuierlich von Spulen 12 und 13 abgezogen, die auf einem
drehantreibbaren Rahmen 14 gelagert sind. Während der Fertigung dreht
sich dieser Rahmen 14 in Pfeilrichtung. Die Rohre 1 und 2 werden
durch ein Rollenpaar 15 zusammengeführt, so daß hinter dem
Rollenpaar 15 die miteinander verseilten Rohre 1 und 2 austreten. Auf
die verseilten Innenrohre 1 und 2 werden Abstandshalter 16
aufgesteckt und von einer Vorratsspule 17 ein Papier oder
Kunststoffband 18 zugeführt, auf welches aus einer Spritzpistole 19
das aufschäumbare Kunststoffgemisch auf der Basis von Polyurethan
aufgesprüht wird. Von einer Vorratsspule 20 wird ein Metallband 21
kontinuierlich abgezogen und mittels einer nicht gesondert
dargestellten Formvorrichtung um die Abstandshalter 16 herum zum
Schlitzrohr 22 geformt und mittels einer Schweißeinrichtung 23 zum
Rohr verschweißt. Mit 24 ist ein Abzug bezeichnet, der das
Schlitzrohr 22 durch die Anlage zieht. Das Schlitzrohr 22 wird hinter
dem Abzug 24 in eine Wellvorrichtung 25 geführt, die auf dem
verschweißten Schlitzrohr eine schraubenlinien- oder ringförmige
Wellung erzeugt. Auf das gewellte Rohr wird mittels eines
Extruders 26 der Außenmantel 5 aufextrudiert und das fertige
Fernwärmeleitungsrohr entweder in Transportlängen geschnitten oder
aber auf eine Kabeltrommel 27 aufgewickelt.
Neben dem Vorteil der Längenkompensation hat die Verseilung der
Innenrohre 1 und 2 noch den Vorteil, daß nicht zwei Einzelrohre in
die Fertigungsanlage eingefahren werden, sondern ein relativ starrer
Verseilverbund aus den Innenrohren 1 und 2, der sich vorteilhaft auf
die Fertigung, insbesondere auf die Aufschäumung auswirkt.
Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele insbesondere für
den Anwendungsfall Fernwärmeleitungsrohr beschrieben. Das
erfindungsgemäße Leitungsrohr ist jedoch auch als Brauchwasser- und
Zirkulationsleitung vorteilhaft verwendbar. Einsetzbar ist es überall
dort, wo erwärmte oder gekühlte Medien mit Vor- und Rücklauf
transportiert werden.
Claims (15)
1. Wärmeisoliertes Leitungsrohr, insbesondere Fernwärmeleitungsrohr,
bestehend aus Vor- und Rücklaufleitung, die gemeinsam von einem
Außenmantel umgeben sind und einer den Raum zwischen Außenmantel
und Vor- und Rücklaufleitung angeordneten Schicht aus
Wärmedämmstoff, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) mit großer Schlaglänge miteinander verseilt
sind.
2. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die eine Leitung (1, 2) von der anderen
Leitung (1, 2) umseilt ist.
3. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schlaglänge zwischen 0,3 und 5 m beträgt.
4. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) aus einem nahtlos gezogenen weichen
Kupferrohr (6) bestehen.
5. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) aus je einem thermoplastischen
Kunststoffrohr (9, 10, 11) bestehen.
6. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) aus glasfaserverstärktem Kunststoff
bestehen.
7. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) aus unterschiedlichen Werkstoffen
bestehen.
8. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Kunststoffrohre (9, 10)
an ihrer inneren und/oder äußeren Wandung oder auch innerhalb
ihrer Wandung eine diffusionsdichte Schicht (11), vorzugsweise
eine Metallfolie, aufweisen.
9. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupferrohre (6) einen Kunststoffmantel (7)
aufweisen.
10. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) aus längsnahtgeschweißten gewellten
Metallrohren bestehen.
11. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) unterschiedlich große Leitungsquerschnitte
aufweisen.
12. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) voneinander unterscheidbar sind.
13. Wärmeisoliertes Leitungsrohr nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Vor- und
Rücklaufleitung (1, 2) voneinander beabstandet sind.
14. Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohres
nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Rohre von jeweils gesonderten
Vorratsspulen kontinuierlich abgewickelt und unmittelbar nach dem
Abwickeln miteinander mit großer Schlaglänge verseilt werden, nach
der Verseilung mit Abstandshaltern versehen werden, der
Verseilverband von einem längseinlaufenden Band umhüllt wird,
welches zu einem Schlitzrohr geformt wird, daß in das noch offene
Schlitzrohr ein aufschäumbares Kunststoffgemisch auf der Basis von
Polyurethan eingebracht wird und daß das Schlitzrohr an seinen
Längskanten verschlossen wird.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratsspulen (12, 13) auf einem
um die Längsachse der Fertigungseinrichtung drehantreibbaren
Rahmenhalter (14) gelagert sind und im Abstand vom
Rahmenhalter (14) ein Paar konkave Rollen (15) vorgesehen ist, in
deren Wirkbereich die Verseilung vorgenommen wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |