DE3729083A1

DE3729083A1 - Isoliermanschette

Info

Publication number: DE3729083A1
Application number: DE19873729083
Authority: DE
Inventors: Dennis A Petronko
Original assignee: Individual
Current assignee: Field Foam Inc Pittsburgh Pa Us
Priority date: 1986-10-02
Filing date: 1987-09-01
Publication date: 1988-04-21
Also published as: FR2604772A1; GB8720629D0; GB2196721A; GB2196721B; US4696324A; CA1283869C; FR2604772B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isoliermanschette aus einer Deckschicht, einer Innenschicht und einer isolieren den Zwischenlage für Rohrleitungen, Rohrarmaturen und der gleichen mit unregelmäßiger Kontur und unterschiedlichen Größen.

Um eine maximale Wärmedämmung zu erreichen, war es bislang erforderlich, die Isolierung der jeweiligen Armatur in-situ anzupassen. Zwar hat es nicht an Versuchen gefehlt, eine universell verletzbare Isolierung zu schaffen; diese Versu che sind jedoch ohne Erfolg geblieben, weil es nicht mög lich war, die Isolierung den unterschiedlichen Konturen und Abmessungen der isolierenden Rohrarmaturen universell anzu passen.

Rohre, Fittings, Armaturen und dergleichen erfordern aus den verschiedenen Gründen eine Isolierung. Einer der wich tigsten Gründe ist eine Einsparung von Energie bei der För derung eines Mediums durch eine Rohrleitung. Zahlreiche industrielle Verfahren erfordern den Transport von Flüssig keiten und Gasen durch Rohrleitungen bei einem bestimmten Druck oder einer bestimmten Temperatur ohne ein Wiederer wärmen oder Kühlen. Andere Verfahren erfordern die ununter brochene Aufrechterhaltung bestimmter Temperaturen bei spielsweise zur Erleichterung des Transports ätzender oder korrodierender Stoffe durch eine Rohrleitung. Darüber hinaus kann die Innenbeschaffenheit von Ventilen und Arma turen einen Druckabfall in der Rohrleitung und damit eine Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit bewirken, die zu einem Anbacken oder zur Ansatzbildung im Ventil oder der Armatur führt. Des weiteren verlangt die Chemie zahlreicher Verfahren, die Innentemperatur des Rohrs innerhalb sehr enger Grenzen zu halten. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich daraus, daß es die Funktion mancher Rohrleitungen erforderlich macht, daß sie extremen Wetteränderungen im Freien ausgesetzt sind. So müssen jeden Winter unter In kaufnahme von Produktionsverlusten Rohrleitungen, Ventile und Armaturen aufgetaut werden.

Um dem entgegenzuwirken, ist es bekannt, Rohrisolierungen zu verwenden. So beschreibt die US-PS 11 08 840 eine aus zwei komplementären metallischen Schalen bestehende Isolie rung, deren beiden Schalen vom Benutzer um die Armatur herumgelegt und mit Hilfe ineinandergreifender Befestigungs stücke miteinander verbunden werden müssen. Auf diese Weise entsteht eine Hülse oder ein Ring für die Aufnahmem einer Asbestpackung als Isoliermittel.

Der wesentliche Nachteil dieser Isolierung besteht darin, daß die Kenntnis der genauen Abmessungen der zu isolieren den Armatur vor der Fertigung der Hülsenteile unerläßlich ist. Das führt zu unnötigen Verzögerungen und zusätzlichen Kosten. Ein weiterer Nachteil ist die begrenzte Brauchbar keit von asbesthaltigem Isoliermaterial sowohl unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit und Wirksamkeit als auch eines schnellen Einbringens in die Umhüllung bzw. Hülse.

Auch die US-PS 37 24 491 beschreibt eine aus mehreren, die Armatur umgebenden Sektionen bestehende metallische Isolie rung. Jede Sektion besteht aus einem Außen- und einem Innenblech; die Bleche sind miteinander verbunden und schaf fen einen Raum zwischen sich, in den ein Isoliermaterial eingebracht wird. Die einzelnen Abschnitte sind lösbar mit einander verbunden und umschließen die Armatur. Das Innen blech dieser Isolierung ist jedoch nicht in der Lage, sich genau der Kontur der zu isolierenden Armatur anzupassen.

Des weiteren beschreibt die US-PS 42 07 918 eine Isolier manschette aus einem Glasfasergewebe mit einer Vielzahl von Einzelteilen, beispielsweise einer Einfassung, einer Umhül lung und einer Kappe. Bei dieser Isolierung dient eine Innenschicht in Gestalt einer flexiblen Matte als Isolie rung; sie wird um das Rohr gelegt und mittels Schnallen fixiert. Ein Nachteil dieser Isolierung besteht darin, daß die flexible Matte bzw. Innenschicht dazu neigt, sich unter dem Einfluß der Schwerkraft abzusenken und sich unter dem Einfluß ätzender Stoffe zu zersetzen. Außerdem können sich dort, wo die Befestigungslaschen zu einer Faltenbildung führen, über die ganzen Schichten erstreckende Spalten bil den. Auch ergibt sich ein besonders großer Benutzeraufwand infolge der Tatsache, daß die Isolierung aus einer Vielzahl von Einzelteilen besteht.

Aus der US-PS 44 48 218 ist zudem eine Vorrichtung zum Abdichten von Lecks in Rohrleitungen mit Hilfe rechteckiger aufblasbarer Gummikissen bekannt. Hierbei geht es jedoch nicht um eine Rohrisolierung, sondern um das Abdichten von Rohren, zumal die Gummikissen mit kaum isolierend wirkender Luft aufgeblasen werden und ein solides Kissen nicht für die Verwendung bei scharf und unregelmäßig konturierten Armaturen geeignet ist, bei denen es leicht zu einer Beschä digung des Kissens kommen kann.

Schließlich beschreibt die US-PS 45 56 082 eine einstückige und lösbare Isoliermanschette für Armaturen mit einer Innen- und einer Deckschicht aus aluminierten und mit Silicon imprägnierten Glasfasern sowie einer 25,4 mm dicken Zwischenlage aus Glasfasern. Die Manschette wird windelar tig um die zu isolierende Armatur gelegt und durch Verkno ten der Strippen fixiert. Zwar erfordert die Verwendung dieser Manschette keinen besonderen Aufwand beim Benutzer; sie leidet jedoch unter dem wesentlichen Nachteil, daß sie sich nicht genau genug den Konturen der zu isolierenden Armatur anpaßt. Vielmehr bilden sich Spalten und damit Lufttaschen zwischen der Manschette und der Armatur, in denen sich zur Zerstörung der Zwischenlage führende Flüssig keiten sammeln können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zuvor erwähnten Nachteile der bekannten Isolierungen zu beheben und insbesondere eine preiswerte, einstückige Isolierung für Ventile und andere Armaturen zu schaffen, die sich leicht abnehmen läßt und die überlegene Wärmedämmung der starrzelligen Polyurethanschäume ohne den kostenverursachen den Aufwand beim Anbringen herkömmlicher Isolierungen durch den Benutzer gewährleistet.

Des weiteren soll sich die Isolierung für einen weiten Be reich von Rohr- und Ventildurchmessern bzw. -formen ohne die Notwendigkeit einer besonderen Anpassung eignen, gleich viel wie das Rohr zunächst beschaffen ist oder in welcher Weise sich die Form des Ventils ändert.

Schließlich soll die Isolierschicht nicht unter dem Einfluß ätzender Stoffe oder der Atmosphäre leiden und gegenüber einem weiten Spektrum von Chemikalen undurchlässig bleiben, sich nicht unter dem Einfluß der Schwerkraft absenken, nicht reparaturanfällig sein und auch im Falle eines Abneh mens und Wiederverwendens nicht verschleißen; sie soll sich zudem durch untrainiertes Personal leicht anbringen lassen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einer Isoliermanschette der eingangs erwähnten Art erfindungsge mäß eine mit der Deckschicht verbundene Innenschicht aus einem flexiblen, beim Erhitzen die Kontur des Rohrs bzw. der Rohrarmatur annehmenden Schrumpffolie besteht und sich beiderseits je einer die beiden Schichten verbindenden Mit telnaht Taschen und in den Taschen eine Zwischenlage aus geschlossenporigem Polyurethan-Schaum befindet.

Die erfindungsgemäße Isoliermanschette ist vorzugsweise rechteckig und vor ihrer Verwendung im wesentlichen flach. Bei ihrer Herstellung werden die Deck- und die Innenschicht über eine umlaufende Randnaht und mindestens eine parallel zur Rohrachse verlaufende Mittelnaht miteinander vernäht. Auf diese Weise entstehen zwei getrennte und voll ge schlossene Taschen für das Einbringen der Zwischenlage beim Anbringen der Isoliermanschette durch zwei Öffnungen in der Deckschicht.

Die Deckschicht besteht vorzugsweise aus aluminierten und mit Silicon imprägnierten Glasfasern, wenngleich sich bei einer geringeren Temperaturbeanspruchung auch ein nicht alu miniertes Material eignet. Wegen ihrer Reaktions-, Tempe ratur- und Wasserbeständigkeit sind Glasfasern und daraus hergestellte Gewebe jedoch ein ideales Material für die Deckschicht.

Die Innenschicht besteht im Gegensatz zu der Deckschicht hingegen aus einem dünnen und flexiblen hitzeempfindlichen Polyurethan- oder Polycyanatschrumpfolie.

Die Deckschicht kann an ihrer Stirnseite zwei einander ge genüberliegende U-förmige Schlitze aufweisen, die in-situ übereinanderliegen und ein Fenster für den Hals eines Ven tils oder einer anderen Rohrarmatur ergeben. Beiderseits der beiden Schlitze können Verschlüsse, beispielsweise Schnallen bzw. die zugehörigen Laschen angeordnet sein, um die eine Rohrarmatur umgebende Manschette lösbar zu fixieren.

Nach dem Fixieren der Isoliermanschette an der Armatur werden durch die übereinanderliegenden Öffnungen der Deck schicht die Taschen zwischen der Innen- und der Deckschicht ausgeschäumt, bzw. mit der Innenlage versehen.

Dies geschieht vorzugsweise mit Hilfe einer einzigen Misch düse, durch die Polyol und Isocyanat vorzugsweise im Ver hältnis von 0,93 : 1,00 aus je einem Tank in die beiden Taschen eingebracht werden.

Nach etwa höchstens 20 Sekunden sind die beiden Substanzen miteinander vermischt, und nach etwa 20 bis 180 Sekunden beginnen sie zu expandieren sowie einen rasch härtenden starrzelligen Polyurethanschaum mit einer mittleren Dichte von 64 kg/m³ zu bilden. Das Einbringen der Reaktionspartner kann gleichzeitig durch beide Öffnungen oder, wenn nur eine Person zur Verfügung steht, in zwei Schritten eingebracht werden.

Die bei der exothermen Reaktion freiwerdende Wärme bewirkt ein Aufschrumpfen der wärmeempfindlichen Innenschicht, wäh rend die rasch expandierende Zwischenlage infolge des von der halbsteifen, lagefesten Deckschicht ausgeübten Drucks selektiv nach innen wächst und sich auf diese Weise der aufgeschrumpften Innenschicht sowie der darunter befind lichen Armatur anpaßt. Dabei empfiehlt sich die Anwendung eines leichten aufwärts gerichteten Drucks, der ein volles Einschließen des Ventil- oder Armaturkopfes durch den expan dierenden Schaum gewährleistet. Beim Aushärten des Schaums ergibt sich eine steife, undurchlässige und die Armatur voll einhüllende Isolierschicht.

Nach dem völligen Aushärten läßt sich die Isoliermanschette ohne Beschädigung der Zwischenlage von der Armatur ab nehmen. Dazu brauchen lediglich die Schnallen an der Deck schicht gelöst und die Manschetten um die als Scharnier fungierende, die beiden ausgeschäumten Taschen voneinander trennende Mittelnaht nach außen geschwenkt zu werden. Bei einem erneuten Anbringen der Manschette brauchen dann nur deren beiden Hälften um die Armatur gelegt und mittels der Schnallen fixiert zu werden.

Vorzugsweise überragt die im wesentlichen rechtwinklige Deckschicht die ebenfalls im wesentlichen rechtwinklige Innenschicht. Dies erfordert eine Längsnaht, um den Rand der kleineren Innenschicht an der Deckschicht zu befestigen und gleichzeitig den die Innenschicht überragenden Teil der Deckschicht zu markieren.

Auf diese Weise überlappt die Deckschicht laschenartig, und zwar ohne gleichzeitige Überlappung der sperrigen Zwischen lage den unter ihr befindlichen Teil der Deckschicht. Damit ist der besondere Vorteil verbunden, daß externe Nieder schläge nicht längs der Taschennähte eindringen und in Kontakt mit der Armatur gelangen können, ohne daß sich die Dicke der Manschette in-situ verdoppelt.

Andererseits kann die Manschette jedoch auch aus einer jeweils rechtwinkligen Deck- und Innenschicht derselben Ab messungen bestehen, so daß sich im Bereich der Verschlüsse keine Überlappung ergibt. Insgesamt ergibt sich somit eine preisgünstige, universell verwendbare Isoliermanschette, die in-situ und nicht bei ihrer Herstellung geformt wird, sich leicht lösen und abnehmen sowie wiederverwenden läßt und einem weit geringeren Verschleiß unterliegt als herkömm liche Isolierungen. Dabei macht sich die standardisierte Isoliermanschette die überragende Wärmedämmung und die hohe Sicherheit eines die zu isolierende Armatur gleichmäßig einhüllenden geschlossenen Polyurethanschaums zunutze. Die erfindungsgemäße Isoliermanschette umklammert vorteilhafter weise die zu isolierende Armatur ohne die Verwendung einer besonderen Klammer und übt dabei einen nach innen gerichte ten Druck aus. Das Eindringen von Dampf in die Zwischenlage aus geschlossenzelligem Schaum ist nicht möglich, insbeson dere liegt die Zwischenlage beim Abnehmen der Isolierman schette nicht frei und unterliegt auch keinem Qualitätsver lust.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren er läutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die perspektivische Ansicht mit einer mehr lagigen Isoliermanschette,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Isoliermanschette nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Unteransicht der Isoliermanschette ge mäß Fig. 2,

Fig. 4 einen axialen Längsschnitt durch die Rohriso lierung der Fig. 1 nach der Linie 4-4 und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Isolier manschette gemäß Fig. 1 nach deren Öffnen und Abnehmen von der Rohrleitung.

In Fig. 1 ist die Rohrisolierung zusammen mit einem Doppel tank 12 für Isocyanat und Polyol dargestellt, von dem aus zwei Aerosol-Zuleitungen 14 a, 14 b zu einer gemeinsamen Mischdüse 17 in einem Düsenschlitz 16 führen. Mit Hilfe der Mischdüse 17 lassen sich die in dem Doppeltank 12 be findlichen Aerosole zu einer Zwischenlage 24 aus geschlosse nenzelligem Polyurethan verschäumen. Die Deckschicht 20 der Manschette besteht aus einem hitze- und wasserbeständigen Werkstoff und umschließt die Zwischenlage 24 mit einem Überlappungsbereich 30. An den beiden einander gegenüber liegenden Seiten der Manschette bzw. der Deckschicht 20 sind vier Schnellverschlüsse in Gestalt von Schnallen 22 a und zugehörigen Laschen 22 b angeordnet. Zwischen zumindest zwei Laschen befindet sich ein Fenster 23 in Gestalt zweier übereinanderliegender U-förmiger Schlitze 23 a, 23 b.

Eine umlaufende Randnaht 26 verbindet die Deckschicht 20 mit einer Innenschicht 25 und bildet die äußere Begrenzung einer die Zwischenlage 24 enthaltenden Tasche. Die in Fig. 1 dargestellte Stirnseite der Rohrisolierung zeigt, wie die Deckschicht 20, die Zwischenlage 24, die Innenschicht 25 und eine achsenparallele Mittelnaht 28 in bezug aufeinander angeordnet sind. Die Innenschicht 25 ist der Form des zu isolierenden Rohrs 10 und dessen Ventil 18 angepaßt.

Aus der in Fig. 2 dargestellten Draufsicht der Isolier manschette ist ersichtlich, daß deren Randnaht 26 einen um laufenden Rand bildet. Die Mittelnaht 28 unterteilt die Manschette in zwei Hälften, von denen eine durch eine Längs naht 32 weiter unterteilt ist.

Beiderseits der Mittelnaht 28 weist die Deckschicht 20 zwei Schlitze 16 a, 16 b auf, während die Schnallen 22 a und die zugehörigen Laschen 22 b an einander gegenüberliegenden Sei ten der Deckschicht 20 angeordnet sind. Zwischen je zwei Schnallen 22 a erstreckt sich ein Schlitz 23 b und zwischen je zwei Laschen 22 b ein Schlitz 23 a.

Die in Fig. 3 dargestellte Unteransicht der Isolierman schette im ausgebreiteten Zustand verdeutlicht die Verbin dung der Innenschicht mit der Manschette mit Hilfe der Mittel- und der Längsnaht 28, 32 sowie der umlaufenden Randnaht 26. Dabei unterteilt die Mittelnaht 28 das Innere der Manschette in zwei Hälften 34, 36 und die Längsnaht 32 die eine Hälfte 36 in zwei Teile 36 a, 36 b.

Die flexible Innenschicht 25 ist mit der Deckschicht 20 durch die Randnaht 25, die Mittelnaht 28 und die Längsnaht 32 in der Wise verbunden, daß sich im Bereich der Manschet tenteile 34 und 36 a zwischen der Deck- und der Innenschicht 20, 25 Taschen ergeben.

Die In-situ-Darstellung der Isoliermanschette in Fig. 4 zeigt das isolierte Rohr 10 mit seinem sich durch die Manschette erstreckenden Ventil 18 sowie die drei Lagen der Manschette in Gestalt der das Rohr 10 und den Ventilkörper einhüllenden Innenschicht 25, der Zwischenlage 24 und der Deckschicht 20. Dabei sind die Innenschicht 25 und die Zwischenlage 24 den Konturen des Rohrs 10 und des Ventilkör pers in einer Weise angepaßt, die eine hervorragende Isolie rung ergibt.

In Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Isoliermanschette nach dem Abnehmen von dem Rohr 10 und seinem Ventil 18 perspek tivisch dargestellt. Dabei nimmt die Deckschicht 20 eine verhältnismäßig steife, im Querschnitt etwa kreisförmige Gestalt an, während die steife Zwischenlage 24 und die In nenschicht 25 die Kontur des Rohres 10 und dessen Ventilkör pers besitzen. Die die Deckschicht 20 und die Innenschicht 25 verbindende Mittellage 28 stellt sich hingegen scharnier artig dar und erleichtert so das Entfernen der Isolierman schette vom Rohr 10 und dessen Ventil 18, während die Schnallen 22 a und die zugehörigen Laschen 22 b im offenen Zustand erkennbar sind.

Claims

1. Isoliermanschette aus einer Deckschicht, einer Innen schicht und einer isolierenden Zwischenlage für Rohr leitungen, Rohrarmaturen und dergleichen, gekennzeich net durch eine mit der Deckschicht verbundene Innen schicht (25) aus einem flexiblen, beim Erhitzen die Kontur des Rohrs bzw. der Rohrarmatur (10, 18) an nehmenden Schrumpffolie, je eine beiderseits einer die beiden Schichten verbindenen Mittelnaht liegende Ta schen (34, 36 a) und eine in den Taschen befindliche Zwischenlage (24) aus geschlossenporigem Polyurethan- Schaum.

2. Isoliermanschette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zwei im wesentlichen rechteckige Schichten (20, 25) durch eine umlaufende Bandnaht (26) miteinan der verbunden sind.

3. Isoliermanschette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß eine der beiden Schichten (20) die andere Schicht (25) laschenartig überragt.

4. Isoliermanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tasche (34, 36 a) eine Einlaßöffnung (16 a, 16 b) besitzt.

5. Isoliermanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei einander gegenüberliegende U-förmige Schlitze (23 a, 23 b) an den Stirnseiten.

6. Isoliermanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen (34, 36 a) mit starrem Polyurethan (24) aus einem Gemisch von Polyol und Isocyanat ausgeschäumt sind.

7. Isoliermanschette, dadurch gekennzeichnet, daß die In nenschicht (25) aus einer flexiblen Polyurethan schrumpffolie besteht.

8. Isoliermanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (20) aus einem mit Silicon imprägnierten Glasfasergewebe be steht.

9. Isoliermanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (24) aus Polyurethanschaum eine Dichte von mindestens 64 kg/m³ (d/cm³) besitzt.

10. Isoliermanschette nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht an den Stirnseiten mit mindestens zwei Schnallen (22 a) und mindestens zwei komplementären Laschen (22 b) versehen ist.