DE4390465C2 - Isolierrohrsystem - Google Patents
IsolierrohrsystemInfo
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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.
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