DE4390465C2 - Isolierrohrsystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Isolierrohrsystem, umfassend isolierte Rohrkomponenten, wie Isolierrohre (1, 2), Feuerklappen, Schieber, Messverbindungen und Rohrverzweigungen, wobei die Rohrkomponente ein Innenrohr (3), ein Außenrohr (4) und einen Raum dazwischen für Isoliermaterial (5) umfasst. Damit Lüftungssysteme und dergleichen feuerbeständig sind und den Bestimmungen genügen, leicht und schnell ausgeführt werden können und die vor Ort zu erledigende Arbeit minimiert ist, sind beide Enden der Rohrkomponente mit einem Endflansch (6) versehen, der im Wesentlichen den Raum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr bedeckt und der, da er mit dem Innenrohr (3) und dem Außenrohr (4) verbunden ist, das Innenrohr in Bezug auf das Außenrohr zentriert, wobei der Endflasch indirekt durch seinen Außenumfang (7) mit dem Außenrohr verbunden ist, in der Weise, dass er an einem Isolationsring (8) befestigt ist, der in Verbindung mit einem Flanschring (9) auf dem Umfang des Außenrings vorgesehen ist, so dass der Endflansch nicht in direktem Kontakt mit dem Außengehäuse der Rohrkomponente steht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Isolierrohrsystem, umfassend iso­ lierte Rohrkomponenten, wie Isolierrohre, Feuerklappen, Schieber, Meßverbindungen und Rohrverzweigungen, wobei die Rohrkomponente ein Innenrohr, ein Außenrohr und dazwischen einen Raum für Isoliermaterial aufweist.

Das erfindungsgemäße Isolierrohrsystem ist besonders geeignet zur Verwendung in wärme-, feuer- und schallisolierten Lüf­ tungssystemen, die durch Verbinden von Isolierrohren unter­ schiedlicher Längen und Formen ausgebildet sind. Die Rohre weisen typischerweise einen Durchmesser im Bereich von 100 bis 1200 mm auf. Es ist anzumerken, daß das erfindungsgemäße Isolierrohrsystem auch für andere Anwendungen als Lüftungssy­ steme verwendet werden kann. Das Isolierrohrsystem kann auf diese Weise zur Leitung anderer Gase und sogar Wasser und anderen Flüssigkeiten verwendet werden.

Zur Zeit werden Isolierrohre für Lüftungssysteme oft noch durch Isolieren eines Rohrs, in dem ein Fluid strömen soll, durch Isoliermaterial vor Ort und Anbringen eines Außenge­ häuses um das Isoliermaterial ausgebildet. Die Methode ist arbeitsaufwendig und kann daher nicht für Orte empfohlen werden, an denen eine Rohrleitung in kurzer Zeit installiert werden muß. Es wurden vorgefertigte Isolierrohre mit einem Innenrohr, einem Außenrohr und Isolierung dazwischen ent­ wickelt, um die Installation von Rohren zu erleichtern und zu beschleunigen. Bei solchen Isolierrohren besteht jedoch bei der Installation das Problem der Ausbildung von Verbindungs­ stellen. Die Verbindungsstellen zwischen Isolierrohren sowie anderen Rohrkomponenten müssen dicht und gegen die Umgebung ausreichend isoliert sein. Bei bekannten Rohrkomponenten ist die Ausbildung solcher Verbindungsstellen arbeitsaufwendig. In der Praxis werden solche Verbindungsstellen in der Weise gebildet, daß zwischen die Rohre (und andere Rohrkomponen­ ten), die miteinander verbunden werden sollen, eine Zwischen­ buchse eingebracht wird. Die Zwischenbuchse wird in die In­ nenrohre eingesetzt und durch Nieten daran befestigt. Damit das Nieten durchgeführt werden kann, muß das Isoliermaterial und das Außenrohr an der Verbindungsstelle vom Innenrohr ent­ fernt werden. Nach dem Nieten muß die Verbindungsstelle iso­ liert werden und es wird ein Gehäuse um die Isolierung ange­ bracht. Das Einsetzen einer Zwischenbuchse wird noch dadurch erschwert, daß das Innenrohr nicht immer mit dem Außenrohr koaxial ist, das es umgibt: beim Transport eines Isolierrohrs wird das Isoliermaterial durch die Einwirkung von Vibrationen und anderen mechanischen Beanspruchungen ungleichmäßig ge­ packt, wodurch das Innenrohr, das ursprünglich mit dem Außen­ rohr koaxial war, aus seiner ursprünglichen Position verscho­ ben wird. Durch Verwendung einer Zwischenbuchse bei der In­ stallation kann sichergestellt werden, daß die Innenrohre von Isolierrohren und andere Rohrkomponenten zueinander koaxial ausgerichtet sind.

Rohrleitungen aus bekannten Rohrkomponenten sind auch schwierig zu reparieren und zu erneuern. Dies ist dadurch bedingt, dass das Auswechseln eines beschädig­ ten Rohrstückes das Öffnen der Verbindungsstellen erfordert, was sehr arbeitsauf­ wendig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die oben genannten Nachteile zu elimi­ nieren. Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Isolierrohrsystem vor allem dadurch gekennzeichnet, dass beide Enden der Rohrkomponente mit einem End­ flansch versehen sind, der im wesentlichen den Raum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr bedeckt und der das Innenrohr in Bezug auf das Außenrohr zent­ riert, wobei der Endflansch indirekt durch seinen Außenumfang mit dem Außen­ rohr in der Weise verbunden ist, dass er an einem Wärmeisolationsring befestigt ist, der in Verbindung mit einem Flanschring auf dem Umfang des Außenrohrs vorgesehen ist, so dass der Endflansch durch den Wärmeisolationsring in indirek­ tem Kontakt mit dem Außenrohr steht. Bevorzugte Ausführungsformen des Iso­ lierrohrsystems der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen 2 bis 10 offen­ bart.

Die bedeutendsten Vorteile des erfindungsgemäßen Isolierrohrsystems liegen dar­ in, dass feuerbeständige und den Bestimmungen genügende Lüftungssysteme und dergleichen leicht und schnell ausgeführt werden können, da die vor Ort zu erledi­ gende Arbeit minimiert ist: die Leitungen und Rohre mit unterschiedlichen Längen und Formen können durch Kombinieren von erfindungsgemäßen Rohrkomponen­ ten mit unterschiedlichen Längen und Formen, einschließlich gebogener Rohre, Feuerklappen, Schieber, Messverbindungen, Rohrverzweigungen, Übergangsstü­ cken usw. ausgebildet werden. Für den letztgenannten Zweck sind erfindungsgemäße Isolierrohre in zahlreichen Standardlängen erhältlich, mit denen die gewünschten Gesamtlängen erhalten werden können. Es ist auch ein­ fach, die aus erfindungsgemäßen Rohrkomponenten hergestellten Rohrleitungen zu reparieren und zu erneuern. Die Flansche an den Enden der Rohrkomponente ermöglichen sogar, die Zwischenbuchsen wegzulassen, die üblicherweise verwen­ det werden, wenn Isolierrohre miteinander verbunden werden. Ein indirekter Kon­ takt des Endflansches mit dem Flanschring wird durch den Isolierring verwirk­ licht. Der Isolierring stellt eine mechanische Verbindung zwischen dem End­ flansch und dem Flanschring her, wobei er einen Wärmeübergang vom End­ flansch, der in mit dem Innenrohr verbunden ist, auf den Flanschring und somit auf das Aussenrohr verhindert. Die Endflansche erlauben auch, den Raum zwi­ schen dem Außen- und dem Innenrohr mit Isoliermaterial zu füllen, nachdem das Isolierrohr ansonsten fertiggestellt ist, zum Beispiel durch Anwendung des Blas­ verfahrens.

Im folgenden wird die Erfindung ausführlicher durch eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform beschrieben mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen

Fig. 1 eine Seitenansicht zweier erfindungsgemäßer Isolierrohre darstellt, die in einer Ausrichtung zum Zusammenfügen angeordnet sind,

Fig. 2 eine Ansicht entlang der Pfeile II-II von Fig. 1 darstellt,

Fig. 3 eine Ansicht entlang der Pfeile III-III von Fig. 1 darstellt und

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 darstellt.

Das gerade Isolierrohr 1 von Fig. 1 ist verkürzt abgebildet, so dass seine beiden, völlig gleichen Enden sichtbar sind. Das Isolierrohr 2 links ist derselbe Typ und weist völlig gleiche Enden auf wie das Isolierrohr 1. Das Isolierrohr 1 umfasst ein Innenrohr 3 aus Stahl, ein Außenrohr 4 aus Stahl und einen Raum dazwischen, der mit Isoliermaterial 5 ausgefüllt ist. Beide Enden des Isolierrohrs 1 sind mit einem Endflansch 6 versehen, der aus Stahl hergestellt ist und den Raum zwischen dem Außen- und dem Innenrohr bedeckt, so daß das Isoliermaterial 5, zum Beispiel Mineralwolle, nicht aus­ treten kann. Der Außenumfang 7 des Endflansches 6 ist durch einen Isolierring 8 aus Siliconkautschuk an einem Flanschring 9 befestigt, der ein integraler Bestandteil des Außenrohrs 4 ist, und der Innenumfang des Endflansches ist aus einem rohr­ förmigen Teil 10 gebildet, der das Innenrohr 3 überlappt. Der Endflansch 6 steht nicht in Metall-Metall-Kontakt mit dem Außenrohr 4 oder dem Metallteil des Flanschrings 9. Bedingt durch die beschriebene Anordnung ist das Innenrohr 3 in Bezug auf das Außenrohr 4 zentriert und es besteht keine Möglich­ keit, daß Wärme vom Innenrohr 3 zum Außenrohr 4 durch den Endflansch 6 geleitet wird.

Außer der Funktion als Teil, das den Außenumfang 7 des End­ flansches 6 aufnimmt und als Schutz für den Isolationsring 8, dient der Flanschring 9 auch als Befestigungsmittel, wenn die Isolierrohre 1, 2 durch einen Spannringverschluß 11, der von Hand festgespannt wird, miteinander verbunden werden sollen, wie es durch eine unterbrochene Linie in den Fig. 1 und 2 angegeben ist. Der Flanschring 9 besitzt eine im wesentlichen gerade Fläche 12, die in Bezug zum Außenrohr 4 in einem Win­ kel α = 55° steht. Die Fläche 12 dient als Spannfläche be­ dingt durch die Tatsache, daß der Innenumfang 13 des Spann­ rings 11 an der Fläche 12 entlang gleitet, wenn der Spannring festgespannt wird (und sein Durchmesser verringert wird), wo­ durch die miteinander zu verbindenden Isolierrohre 1, 2 zu­ sammengezogen oder gegeneinandergepreßt werden. Der Winkel α kann im Bereich von ungefähr 40 bis 70° variieren, während seine Funktion beibehalten wird. Wenn der Winkel zu groß ist, ist die axiale Spannlänge sehr kurz, was größere Anforderun­ gen an die Toleranzen der Isolierrohrkomponenten stellt und die Installation des Spannringverschlusses verkompliziert. Wenn der Winkel klein ist, besteht die Gefahr, daß der Innen­ umfang 13 des Spannrings nicht an der Fläche 12 entlang glei­ ten kann.

Der Flanschring 9 kann leicht auf dem Außenrohr 4 durch For­ mung desselben ausgebildet werden.

Der Flanschring 9 umfaßt auch eine Fläche 14 auf Höhe des Endflansches 6, wodurch der Isolationsring 8 aureichend gut umhüllt ist, so daß er in den verschiedenen Behandlungs­ schritten des Isolierrohrs stationär bleibt.

Der rohrförmige Teil 10 des Endflansches 6 umfaßt zwei Teile 10a und 10b mit leicht unterschiedlichen Durchmessern und einen ringförmigen Ansatz 15 am Übergangspunkt dieser Teile. Der Durchmesser des Teils 10a entspricht im wesentlichen dem Durchmesser des Innenrohrs 3 oder kann ein paar Millimeter größer sein; der Durchmesser des Teils 10b ist etwas kleiner als der Durchmesser des Innenrohrs, so daß das rohrförmige Teil 10 auf das Innenrohr 3 geschoben werden, oder um es genauer zu machen, darin eingesetzt werden kann. Das Innen­ rohr 3 und Teil 10b des rohrförmigen Teils 10 überlappen auf einer Länge von X, die recht kurz sein kann, zum Beispiel 10 oder 20% des Durchmessers des Außenrohrs 4. Es ist kein Schweißen, Nieten oder anderes Verbindungsmittel notwendig, um das rohrförmige Teil 10 auf dem Innenrohr 3 anzubringen: die ringförmigen Ansätze 15 dienen als Zentriermittel, die axiale Verschiebungen des Innenrohrs 3 in Bezug auf das Außenrohr 4 Verhindern. Der Abstand des ringförmigen Ansatzes 15 vom Ende des Isolierrohrs beträgt 15 bis 50%, bevorzugt 20 bis 40% des Durchmessers des Außenrohrs 4. Eine Kupplung oder Zwischenbuchse 16, durch eine unterbrochene Linie darge­ stellt, kann zwischen den miteinander zu verbindenden Iso­ lierrohren 1 und 2 installiert werden, wenn angenommen wird, daß dies die Dauerhaftigkeit und Sicherheit der Verbindungs­ stelle verbessert. Die Bedeutung der Zwischenbuchse 16 zur Verbesserung der Sicherheit liegt darin, daß die Verbin­ dungsstelle sogar dann hält, wenn der Spannringverschluß 11 sich aus irgendeinem Grunde öffnen sollte.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Isolationsring 8 den durch den Flanschring 9 definierten Raum nicht vollständig ausfüllt, sondern an der Oberkante eine kleine Nut gebildet ist, die sich um den Umfang erstreckt, um zu ermöglichen, daß sich der Isolationsring ausdehnt und zusammenzieht, zum Beispiel, wenn der Spannringverschluß 11 festgespannt und eine Verbindungsstelle zwischen zwei Isolierrohren ausgebil­ det wird.

Fig. 2 ist ein Querschnitt des Isolierrohrs 1 aufgenommen bei II-II von Fig. 1. Bezugszahl 17 bezeichnet einen von Hand betätigten Festspann- und Öffnungshandgriff für den Spannringverschluß 11.

Aus Fig. 3, die eine Ansicht des Endes von Isolierrohr 1 zeigt, ist ersichtlich, daß der Endflansch 6 nicht in direk­ tem Kontakt mit dem Flanschring 9 steht, sondern zwischen dem Endflansch und der Fläche 14 eine Lücke 18 vorhanden ist, die der Isolationsring 8 ausfüllt.

Oben wurde die Erfindung nur mittels eines Beispiels erläu­ tert und daher ist anzumerken, daß die Erfindung in ihren Einzelheiten in vielen Punkten variieren kann, ohne den Be­ reich der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Es ist auf die­ se Weise vorstellbar, daß der Flanschring (9) des Isolier­ rohrs oder die Rohrkomponente kein integraler Bestandteil des Außenrohrs ist. Im Hinblick auf die Herstellung ist eine sol­ che Lösung jedoch keinesfalls vorteilhaft. Der Isolationsring (8) muß nicht notwendigerweise aus Siliconkautschuk bestehen, sondern es kann auch ein anderes flexibles, vorzugsweise hitzebeständiges Material verwendet werden. Die Verwendung von Siliconkautschuk ist jedoch empfehlenswert, da seine Hitzebeständigkeit ungefähr 200°C beträgt. Anstelle einer geneigten geraden Fläche (12) des Flanschrings ist es mög­ lich, eine geneigte, leicht gewölbte Fläche zu verwenden, um einen Festspanneffekt zu erzielen, der zur Ausbildung einer dichten Verbindung beiträgt. Der Endflansch kann auch perfo­ riert sein. Der rohrförmige Teil (10) des Endflansches muß keine zwei Durchmesser und einen ringförmigen Ansatz aufwei­ sen, obwohl dies sehr empfehlenswert ist, weil der ringförmi­ ge Ansatz das Innenrohr axial zentriert und sogar die Zwi­ schenbuchse (16), wenn die Verwendung einer solchen Buchse gewünscht ist.

Claims (10)

1. Isolierrohrsystem umfassend isolierte Rohrkomponenten, wie Isolierrohre, Feuerklapppen, Schieber, Messverbindungen und Rohrverzweigungen, wo­ bei die Rohrkomponente ein Innenrohr (3), ein Außenrohr (4) und einen Raum dazwischen für Isoliermaterial (5) umfasst, wodurch beide Enden der Rohrkomponente mit einem Endflansch (6) versehen sind, der im wesentli­ chen den Raum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr bedeckt und der das Innenrohr in Bezug auf das Außenrohr zentriert, wobei ferner ein Flanschring (9) auf dem Umfang des Außenrohrs vorgesehen ist, und der Flanschring als Befestigungsmittel dient, wenn zwei Rohrkomponenten mit­ tels eines Spannringverschlusses (11) miteinander verbunden werden, da­ durch gekennzeichnet, dass der Endflansch (6) indirekt durch seinen Au­ ßenumfang (7) mit dem Außenrohr (4) verbunden ist, in der Weise, dass er an einem Wärmeisolationsring (8), der in Verbindung mit dem Flanschring (9) vorgesehen ist, befestigt ist, so dass der Endflansch durch den Wärme­ isolationsring (8) in indirektem Kontakt mit dem Außenrohr (4) steht.

2. Isolierrohrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeisolationsring (8) im Flanschring angeordnet ist.

3. Isolierrohrsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeisolationsring (8) aus einem hitzebeständigen flexiblen Material her­ gestellt ist.

4. Isolierrohrsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeisolationsring (8) aus Siliconkautschuk hergestellt ist.

5. Isolierrohrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschring (9) ein integraler Teil des Außenrohrs (4) ist und durch Biegen des Außenrohrs ausgebildet ist.

6. Isolierrohrsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Flanschrings (9), in Richtung der Tangente des Flanschrings gesehen, an dem Teil, der sich vom Ende der Rohrkomponente weg erstreckt, eine im wesentlichen gerade Fläche (12) aufweist, wobei die Fläche in Bezug auf das Außenrohr in einem Winkel steht und als Festspannfläche für einen ringförmigen Spannringverschluss (11) dient, der bevorzugt von Hand fest­ gespannt wird, und mittels dessen die Ende-zu-Ende angeordneten Rohr­ komponenten (1, 2) verbunden und gegeneinander gespannt werden können.

7. Isolierrohrsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gera­ de Fläche (12) in einem Winkel α = ungefähr 40 bis 70° in Bezug auf das Außenrohr (4) steht.

8. Isolierrohrsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Flanschrings (9), in Richtung der Tangente des Flanschrings gesehen, eine Fläche (14) auf Höhe des Endes der Rohrkomponente aufweist.

9. Isolierrohrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der In­ nenumfang des Endflansches (6) aus einem rohrförmigen Teil (10) gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem des Innenrohrs entspricht und das das Innenrohr (3) überlappt.

10. Isolierrohrsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der rohr­ förmige Teil (10) zwei Teile (10a und 10b) mit etwas unterschiedlichen Durchmessern und einen ringförmigen Ansatz (15) an deren Übergangs­ punkt aufweist, wodurch das Teil (10a) mit dem größeren Durchmesser dem Ende (6) der Rohrkomponente näher steht als das Teil (10b) mit dem kleine­ ren Durchmesser, und dass der Abstand des ringförmigen Ansatzes vom Ende der Rohrkomponente 15 bis 50%, bevorzugt 20 bis 40% des Durch­ messers des Außenrohrs (4) beträgt.